抽油机节能改造方案（精选14篇）
1.抽油机节能改造方案 篇一
莱普乐为确保客户真正实现节能，针对企业注塑机吨位差纳福不同情况，量身订制节能解决方案，确保节能率的实现，通常经我们改造过的注塑机节能率可达50%以上。莱普乐伺服系统的优点.
一、稳定-让你的不良品降低
1、精密度高;系统相应迅速，闭环控制使原本不可以生产的一些精密产品现在完全可以胜任。
2、伺服系统调节能力强;压力闭环控制使系统压力非常稳定，压力波动低于正负0、5bar提高了塑料产品成型质量。
二、耐用-让您的机器使用寿命更长
1、莱普乐伺服系统所采用的配件本着可靠、耐用的原则，企业技术实力强。
2、产品经过大量的市场验证，以完成技术积累及产品完善，以确保莱普乐系统可靠、稳定、耐用。
3、油温降低，机器使用寿命高;采用莱普乐自主研发伺服系统后，液压系统按照实际需要流量和压力来供油，没有溢流损耗，系统发热少，油温降低，漏油减少，机器维护成本降低，使用寿命高。
三、环保-让您的工作环境更舒适
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五、专业-让您更放心
莱普乐注塑机节能 研究中心拥有二十多名十年以上的注塑机的机、电液工程师，并与国内外多所著名机电一体化院校有良好合作关系，具有优异的研发能力和设计能力，确保伺服电机节能系统的先进性、可靠性和实用性。
2.抽油机节能改造方案 篇二
一、常规游梁式抽油机机械能耗分析
目前采油厂稀油老区常规游梁式抽油机的改造方式主要是调径变矩节能改造。主要机型为CYJY10-3-53HB型抽油机, 该机型结构简单, 操作方便, 经久耐用, 长期以来仍然是油田生产的主要举升设备。但存在能耗高, 调参占产时间长, 维护强度大等缺点。
1. 平衡特性差
常规游梁式抽油机的平衡率仅达到70%~85%。
2. 常规游梁式抽油机能耗分析
百口泉油田抽油机井机械能耗按照生产井的产量、液面、冲次、泵效、有功功率等进行对比, 测得的28口井平均值如表1所示。
k W·h
(1) 常规游梁式抽油机采用曲柄平衡方式, 所配备的电机额定功率为30k W, 减速箱峰值扭矩高, 启动电流大。以测得10型抽油机节能改造前为例, 电动机的发电功率为2.6, 自然功率因数平均小于0.40。
(2) 抽油百米吨耗0.912k W·h, 效率较低、单耗较高。
(3) 抽油系统效率为29.9%, 抽油地面效率66.1%。通过抽油系统节能改造可以降低抽油机机械能耗。
二、改造方式现场实施及效果
1. 提高抽油机效率, 降低能耗
在保证油井供采协调的前提下, 实现产量、效率、寿命三者的协调统一, 降低机械能耗, 延长设备使用寿命。
2. 常规游梁式抽油机节能改造方法
(1) 下偏杠铃复合平衡改造方式
2002年, 油田公司抽油机制造厂家先后对常规12、14型抽油机进行了节能改造试验, 采用游梁增加下偏杠铃平衡锤的改造方案 (图1) , 更换了电机和配电箱。改造后通过调整下偏杠铃重量来调整平衡, 取得了一定的节能效果 (表2) 。
(2) 双驴头悬挂偏置改造方案
2006年, 对常规10型抽油机进行了节能改造, 采用双驴头改造方案 (图2) , 增加平衡驴头、平衡箱、支撑装置, 更换曲柄、电机和配电箱, 对原机支架、底座、刹车装置进行了改造。改造后通过调整平衡箱内平衡块重量来调整平衡, 平衡调节非常方便, 平衡效果好, 节能效果明显 (表3) 。该方案改造不能在现场实施, 工作量大, 费用高。
(3) 下偏游梁平衡改造方案
下偏游梁平衡节能改造是采用下偏平衡的原理, 改变原机的平衡方式, 通过更换曲柄、在游梁尾部加装吊臂和配重箱、将曲柄平衡改为调径变矩游梁平衡 (图3) 。这样可使平衡扭矩变化曲线最大限度地吻合负载扭矩曲线, 从而得到平稳、低峰值的净扭矩曲线, 降低了减速器和电动机的扭矩, 也降低了抽油机运行电流, 实现节能 (表4) 。
(4) 改造方案对比
改造方案对比如表5、6所示。
三、结论
1. 优点
采用3种节能改造方式后的抽油机启动电流较小, 整机运行较平稳, 平衡率高, 而且节能改造所设计的游梁支撑装置, 大大减小了调参时间, 增加了抽油机调参时的安全性。
2. 悬挂偏置方式的不足
悬挂偏置节能改造方式的后置驴头通过吊绳悬挂配重装置, 配重易受大风影响而发生摆动, 影响抽油机运转平稳。且该方式增加了易损件后配重吊绳, 增加了后期的维护成本。
3. 承载能力提高
平衡方式改变, 提高了抽油机承载能力。
4. 降低电机配置功率, 节约能耗
降低了悬点负荷的峰值, 减速箱的净扭矩曲线变得平滑, 从而降低电机配置功率, 达到节能降耗的目的。
5. 机电合理配置, 节能效果显著
抽油地面系统改造和配置中某个单项技术的应用在一定条件下也可以减少能耗, 但其功效往往受多因素制约, 要达到最好的节能效果, 关键在于抽油机、电动机、配电箱、变压器的合理配置, 才能达到地面抽油系统整体节能效果。
6. 加强日常管理, 体现节能效果
抽油机是否节能取决于抽油机的平衡度, 为使节能机真正达到节能效果, 加强抽油机调平衡管理是日常管理中的主要措施。
7. 下偏游梁平衡改造后应以低冲次运行
下偏游梁平衡改造方式因平衡力臂较长, 高速运行时平衡力臂会有轻微振动, 影响到横梁连杆的稳定性, 因此冲次一般采用6次以下。
摘要：针对新疆油田在用常规游梁式抽油机能耗大、机型陈旧、不能适应油井深抽需要的现状, 将常规游梁式抽油机改造成调径变矩抽油机。改后节能效果显著, 运转平稳, 管理方便。
3.抽油机节能改造方案 篇三
【关键词】一次风机；节能改造；技术
某电厂为煤炭火力发电，选用的一次风机是由上海鼓风机厂制造的一种高压离心式通风机。在制粉系统中，配备MPS225磨煤机，用来干燥和输送煤粉。一次风机型号为2008B/1104。选用的送风机是由上海鼓风机厂制造的FAF19-9.5-1。选用的密封风机是由山东电力设备厂制造的6-12NO-10.5D。
1.一次风压过高对锅炉产生的影响
燃烧区域改变了，大部份的燃料在炉膛上部区域燃烧，出口烟温偏高，排烟温度也偏高。造成的问题有整体的床温偏低，燃烧不完全；容易发生烟道二次燃烧事故；容易出现烧坏布袋除尘器的事故；减温水用多影响锅炉效率。燃烧时间变短，飞灰含碳量偏高达20%，严 重影响机组的经济；磨损加剧 ，特别是对水平烟道的高温过热器管，经常发生爆管事故；对水冷壁管、屏式过热器管、尾部烟道加热器管子的磨损也很大，减薄很明显。
2.一次风机节能改造方案及技术分析
为了解决上述问题，一种有效的方法是将一次风机改为变频风机，将PID控制技术应用在锅炉变频调速系统中，可以实现变频调速风机的设计。运用变频风机在满足风量的同时还可降低风压，为电厂节约电力资源，能够带来很大的经济效益和社会效益。
2.1 PID控制技术在锅炉变频调速系统中的工作原理
在自动控制过程中，由于外界各种因素的干扰，很有可能会造成产品的控制参数发生一些改变，为了保证产品的质量，在工厂现场检查原件时就把这些产品发生的改变数据传送到PID控制器，PID经过计算，把改变的数据变量进行调节，并使得控制参数与产品设定参数项符合，以便生产出合格的产品。
PID调节主要可以分为比例调节、积分调节与微分调节。比例调节是最基本的一种参数调解方式，当然若是只采用这种调节方法系统会出现稳态误差；在一个系统中弱势存在稳态误差，就需要在PID控制器中对输入与输出误差信号进行积分，使得误差值最大可能的减少，直到误差值变为零为止，这种调节方式就叫做积分控制；在自动控制系统对出现的误差进行调节时，由于大惯性组件或有滞后组件的存在，使得变化值总是会延后，可能会使系统出现振荡，为了解决这一现象，需要调节过程能够预先知道这些组件可能出现的变化，而微分调节就应用而生。
2.2 PID控制参数的设定
在锅炉变频调速系统设计中，最重要的环节就是被控参数的选择，若是选择的控制参数不适当，就根本不会达到预期的调节效果，而且扰动的因素有很多，并不是所有的扰动因素都需要控制，若是全部选定，显然工作量很大，而且还有很多的程序都是不必要的，因此在选择控制参数时，先要对生产工艺过程详细的分析，找出生产过程中对产品质量、安全等的起决定性的扰动因素，而且还要保证这些因素用人工来控制非常困难。
一般PID的调节作用要想达到最佳状态，就需要对积分时间（TI）、微分时间（TD）和PID回路增益（KC）进行最佳设定。在自动控制过程中PID参数的选择也并不是唯一的，当然也不能随意的选择，只有在完全掌握产品生产工艺的条件上才能做出正确的选择，以下是参数选择所依定一些原则：被控参数对产品的质量等起着决定性的因素；被控参数应尽量选用直接参数，若是不行，就采取一个与之相对应的时间参数；被控参数灵敏度很高，手工控制困难；所用仪表能够监控被控参数。
2.3 PID控制技术在锅炉变频调速系统中的具体应用
在PID控制在锅炉鼓、引风机变频调速系统中，对蒸汽出口温度进行测量，并将结果送往PLC，同给定的蒸汽温度设定值之间构建一个PID控制系统，以此对鼓风机进行调速，达到平滑调整送风量的目的，从而调整炉膛温度，进而调整了蒸汽温度。在引风体系中，对炉膛负压进行测量，并把结果作為实时值送往PLC，同给定的炉膛负压给定值之间构建一个PID控制系统以此对引风机进行控制和调速，达到平滑调整引风量的目的，从而调整炉膛负压状态。
PID控制技术在引风机中的应用，原引风机运行是在其额定频率下，并且不管是在何种情况下无论生产的需求是大是小，风机都是工作在全速状态。而且需要工人调节风门、挡板的开度大小，从而达到调整风量的目的。这种控制方式就使大量的电能白白浪费，并且存在的极为严重的人为原因的滞后情况，不但增加了工人的劳动强还得不到理想的控制效果。
原鼓风机运行同样也是运行在额定频率下，同样是人工的控制风门、挡板的开度大小，来控制鼓风量。电动机一直工作在满负荷状态，并且需要人为的控制，而且，这种控制方式造成燃料和电能的大量费，并且也得不到理想的控制效果。在鼓风机系统中采用变频调速运行方式，由温度传感器、PLC、变频器和鼓风机构成了一个闭环的PID控制系统，不仅免去了人为的控制，还达到了满意的控制要求，使锅炉蒸汽出口的温度保持一稳定值。同时延长了设备使用寿命，节约也燃烧和电能进而就节约了生产成本，同时也达到了节能降耗的目的，也使现场噪声得到了极大的改善。通过PLC的PID功能块完成引、鼓风机的闭环控制，并建立变量表，用于PID的参数整定和修改。通过外部输入或PLC程序内部的设定，可以极为方便的修改系统控制目标，达到满意的控制效果。
3.结语
在对一次风机进行节能改造时，关键方法就是将一次风机改为变频调速风机，这样可以满足风量，降低风压，节约电力资源，具有较大的经济效益和社会效益。将PID控制技术应用在锅炉的鼓风机以及引风机中，可以实现系统控制的目的，达到了较为理想的控制效果。 [科]
【参考文献】
[1]孙剑锋，伏林.锅炉低一次风压节能技术在平凉电厂的应用[J].中国高新技术企业，2012，（15）：36-37.
[2]赵爽，李西军，黄静波等.600 MW机组锅炉一次风压运行逻辑优化研究[J].发电设备，2013，27（4）：229-232.
[3]李玉涛.高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践[J].科技风，2009，（1）：48.
[4]严巍.300MW火电机组一次风机变频调速系统的应用[D].华北电力大学（保定），2011.
4.物业照明节能改造解决方案 篇四
1.国家推进低碳节能照明产品，对于物业楼盘公共场所的照明节能应用、不提畅用于高功率射灯、白积灯等能耗较高的光源： 2.推建常用LED照明灯具产、或低功耗光源产品：
3.航中根据物业照明节能改造推出低碳节能方案、航中产品用于物业、办公楼、酒店宾馆、房地产等的实际照明用电情况、是低功耗光源产品、4.建议始用红外感应系列开关、LED吸顶灯、LED灯泡、LED筒灯(天花灯)、LED日光灯等等灯具、目前是最佳节能低碳环保的照明产品。
为了积极响应国家政府节能减排的号召，根据物业公司的实际照明用电情况，对地下车库照明用灯节能、电梯口楼道、楼梯走道、路灯等等、物业管理成本电费是最高之一。
1.应用地方：
电梯间、地下室、地下车库、小区公共部位照明 2.效果：
在照明控制方面提供智能又简便的全面解决方案，实现了智能、节能、简便和节约成本的多重效果。电梯口楼道、楼梯走道、节能对比应用效果
改某某物业节能改造效果对比
公共走廊原格栅灯改为LED灯管照明、配红外感应功能开关
原走廊、电梯口高达24小时照明，后来走廊、电梯口改为用LED灯管、配上红外感应功能的开关、开始用不到一个月连车库也改为始用LED带红外感应灯管、灯管也不更换了，改完后三个月平均电费节约了65%左右。改造前后用电对比：
商场改造LED筒灯后效果对比
商场改造LED灯管后效果对比
地下车库照明节能对比应用效果
因为有人在红外感应功能范围内LED灯管自动亮灯、如果人裔开红外感应以外区或灯自动关闭、所以有人在灯亮、没有人在范围内灯关闭的状态、，所以在车库内灯管通常是亮灯18小时左右、如果采用红外感应功能灯具产品、总平均亮灯的工作区或不会超过6小时以上，用于红外感应LED灯管后电费能减少65%左右，所以LED红外感应灯管用于地下车库是最佳首选照明产品。
1：建议.电梯内用(LED简灯)一只3W始用长亮或不长亮、三只3W和排风扇连接共一只红外感应开关控制。
电梯内如有人在三只灯自动打开和排风扇也自动排风，如果电梯内无人时三只灯和排风扇是自动关闭状态。2：走廊建议用3至5W(LED简灯)用二至三个灯或LED吸顶灯、如果是一梯二户采用一只红外感应开关控制、是二梯4至6户采用LED灯6至8只、红外感应开关控制用三只、电梯岀口处在2米以内安装一只、在业主的门口 2一3米以内左右客一只。
3：楼梯过道建议采用LED吸顶灯功率4至6W灯、要有带红外感应和消防应急功能的产品。安装实景
5.11kw新风机变频节能改造方案 篇五
A.节能因数。风机的回风温度恒定，根据天气以及使用度采用变频调速使其长期运行在高效状态。
据文献资料，当变频器与电机采用1控1方案时可节约电20%~60%。节能效果进行计算确定。
B.智能因数。变频器有通讯输出接口，方便以后只能升级需求。
c.软启、软停因数。变频器的软启、软停功能，可以降低电机启动和停止时的冲击电流，减少设备的损耗。
变频器控制风机的正常运转，工频运行作为备用。
变频器的运转频率根据风机回风温度调节，回风温度设定为屋内人员最适宜温度，由温度传感器的输出信号接到变频器的模拟信号端子，在变频器上设定相应的数据，来控制风机的运转速度，达到最大的工作效率。
变频与工频之间采用转换开关进行切换，为了安全，变频与工频采用联锁控制。
新风机组为两台11kw的风机给群楼进行换风，现为工频运转，全速运行，所有办公区域风量较大温度过低。现采用变频器控制时可以根据回风设定的温度调节风机的转速。
风机11kw运转时能产生20000m3/h的风量，风机所给区域的空间约为2000m3，即循环了10次；通过计算得到新风机的回风温度设定在26·c时只需5次循环的风量即可达到，即产生10000m3/h的风量就能满足。此时电机的输出功率约为6kw就能满足风量的循环。温度高、温度低信号分别由变频器的两个点给出。
6.抽油机节能改造方案 篇六
● 地下停车库照明现状及改造原因 ● 智能照明改造方案描述
1、停车库照明标准一般要求;
2、改造的基本要求及原则;
3、具体智能照明改造方案
4、改造前后费用对比(直接节能和间接节能的效益分析;
5、合同能源管理模式介绍;安科瑞电气介绍
安科瑞电气股份有限公司 [股票代码 :300286.SZ]是一家为智能电网用户 端提供智能电力监控、电能管理、电气安全、智能照明系统及产品等,系 统性解决方案的国内少数几家领先企业之一。
上海嘉塘电子发展有限公司是安科瑞旗下的控股公司,是上海市科学技术 委员会、上海市财政局、上海市国家税务局和上海市 地方税务局认定的高 新技术企业, 成立于 2000年 6月, 公司主营产品为:替代霓虹灯的 LED 防 水模组、LED 大功率模组,以及大,小 功率的 LED 照明产品等。集研发、生产、销售、服务于一体,形成了从芯片封 装,模块集成,照明应用,灯
光工程的产业链。是上海为数不多的国家级备案的合同能源管理公司。地下停车库照明现状及改造原因
一、停车场照明现状分析
由于地下停车库的位置特点所限,自然采光比较差,因此照明问题往往 是物业公司关注的重点,主要表现在以下几个方面:
1、照明电费较高,一般车库照明都需要 7*24小时不间断照明,一年总 计电费相当可观;
2、由于车库照明灯具数量相对较多,维修工作量大、灯具更换成本高, 也是物业工作的一大难点;
3、传统照明控制一般为手动分路控制,控制方式比较单一,灯具的开、关也比较麻烦;
4、有些物业为了节约照明成本,会采用减少照明路数的方式达到节约 电费的目的,但同时又会导致车库照度降低,影响监控效果,提升停车风 险等一系列安全问题,增加管理难度;地下停车库照明常规照明现状:
1、采用传统 1.2M 荧光灯,功率 36W ,约 3350LM
;
2、控制方式一般采用分路,手动开关控制;
二、改造原因
在响应国家节能减排号召的同时, 又实现了智能照明、绿色照明的目标, 同时又能降低了物业公司的电费支出、人工及管理成本支出,最终取得多 赢的局面。
智能照明改造方案描述
一、停车库照明标准的一般要求
按照《建筑照明设计标准 GB 50034-2013》设计要求,车库照度要求
如下表:
由于车库人停留时间短,对照度显色等要求较低,而且灯具规格相对 统一,因此照明改造相对简单。
二、改造的基本原则及最终目标要求
1、利用原灯具线路及安装支架,避免大规模的线路改造;
2、保持原有照度标准,降低功耗,实现节能的目的;
3、采用绿色照明产品,不含有毒有害物质,体现环保理念;
4、结合原有的手工分路控制方式,增加智能控制方式,实现红外控制, 时间控制、照度控制等方式;
5、采用长寿命的 LED 灯具,照明寿命不低于 50000小时,大大减少维 修成本;
三、具体智能照明改造方案 直接替换灯具
1、地面与地下弧形通道灯(泛光灯
替换常规使用的 250W 金卤泛光灯 2、车库照明灯具(直管灯
替换常规使用的 36W+4W(整流器荧光灯
四、控制系统改造
1、地面部分通道灯具按照度控制及时间控制方式相结合,但照度优先 的方式控制,同时也可以手动打开。
2、车库部分物业可根据不同的时间段设置照明控制方式,繁忙的时候 灯具全部亮起,相对车辆较少的时候灯具间隔亮起,深夜的时候除消防及 疏散区域的灯具常亮外,其他部分的灯具实现红外控制,当人员流动或车
辆移动时,灯具同时开启,提升安防功能。如小区可分上、下班时间及夜 间照明模式等。商场及超市可分营业时间照明模式,和非营业时间照明模 式等,可根据需求自由设置。
3、灯具同时能实现红外控制功能
4、不同楼层设置总开关,起到楼层分别控制功能。
五、改造前后的效益分析 改造前后对比如下表:
直接节能效益分析表
照明改造后,单灯直接年节约电费:车库管灯节约 191.32元 /年、通道 泛光灯约 1471.68元 /。由于采用长寿命的 LED 灯具, 同时又减少了灯具更 换及维修费用,通过智能的控制方式,降低了照明时间,综合节能率能达 到 70%以上。
六、合同能源管理模式介绍
合同能源管理,在国内广泛地被称为 EMC(Energy Management Contracting ,是 70年代在西方发达国家开始发展 起来一种基于市场运作的全新的节能新机制。合同能源管理的国家标准是 GB/T24915-2010《合同能源管理技术规范》,国家支持和鼓励节能服务公 司以合同能源管理机制开展节能服务,享受财政奖励和所得税免三减三优 惠政策。
1、流程图
2、步骤细节（1）项目调研：公司派工程师、技术员至项目现场进行实地考察，根 据项目现场的照明环境、灯具亮度，业主需求等一系列因素，对项目进行 初步判断，确定项目为直接替换灯具的方案，或者根据企业需求为业主提 供最佳的照明改造方案。根据实际情况按下表计算技能总量（2）项目收益分成 一般的 EMC 项目为“效益分享型”项目，合同周期一般为 3-5 年，按投 入多少界定，有的可能 5-10 年，双方根据节电费的数额进行分享。以车库 节能改造为例，物业公司零投入，因此前期用能单位分享的数额较低。所 以为了让方案的投入和收益成正比的趋势，一般在 EMC 的合同上，签订 的价格为价目表的市场价，结合合同年限需乘以一定的维修系数 1-3%。（3）分成的计算方法
7.抽油机节能改造方案 篇七
抽油机作为活塞式有杆泵的地面举升设备, 只要能够满足其运动及机械特性的电动机就可以作为其拖动的动力设备。
1.1 常规游梁式抽油机的工作特性
抽油机工作时抽油杆在上行和下行时负载变化大, 导致抽油机减速器的净扭矩波动幅度大, 反映在电动机上则电流变化大[1]。
由于抽油机具有自身的机械平衡装置和周期脉动的负载特性, 所以要求电动机具有高启动扭矩, 才能保证抽油机在静止状态下启动起来。这样在选择电动机时要求电动机的额定功率要大 (启动扭矩要大) , 当抽油机启动以后正常运行时负载下降电动机在轻载下工作 (一般运行功率仅为装机功率的1/3) , 系统效率测试数据显示抽油机井电动机效率多在40%～60%、功率因数在0.3～0.5之间[2]。
1.2 节能电动机简介
多年来的实践表明, 我们认为节能电动机应具备“电动机拖动负载与电动机的输出扭矩 (功率) 间的合理匹配”的功能, 抽油机在运行过程中, 电动机的输出功率随着载荷的变化在无人为干预的情况下实现自动转换[3]。
(1) 永磁电动机
在结构上与Y系列电动机相似, 所不同的是在电动机转子内镶入永磁铁, 使转子自身具有高强度磁场, 可以用来取代电动机转子的电励磁, 显著提高功率因数, 减小定子电流和定子电阻损耗。永磁同步电动机为同步工作方式, 转子转速与定子旋转磁场完全同步, 与异步电动机相比, 无转差损耗。
优势:
(1) 效率高、高效区范围宽;
(2) 功率因数高, 无功节电效果相当显著;
(3) 起动力矩大、过载能力强;
(4) 在匹配合理的条件下、节电效果显著。
不足:
(1) 无法实现抽油机运行负载与电动机输出负载间的合理匹配;
(2) 由于同步电动机的启动特性较硬, 在重载井上启动时电动机易出现振动现象;
(3) 制造成本较常规Y系列电动机要高出至少40%左右;
(4) 容易出现退磁现象。
(2) 伺服电动机
属于自动控制系统中的一种, 是驱动器从外面接收参数信息, 将电流输送给电动机, 通过电动机扭矩带动负载, 负载根据它自己的特性进行动作或加速, 传感器检测负载的位置, 使驱动装置对参数信息值和实际位置值进行比较, 然后通过改变电动机电流使实际位置值和参数信息值保持一致[4]。
优势:
(1) 可自动调节启动过程中的运行速度, 降低电动机的启动电流, 及启动过程中电动机和机械系统的载荷冲击;
(2) 可大幅度降低转矩波动, 减少机械冲击负载对机、杆、泵、变速箱的疲劳损伤;
(3) 能够实时调节电动机转矩, 按需供给, 不浪费有用电能;
(4) 可实现电动机转速在零至额定转速之间任意变速调节, 且可恒转矩输出, 在特定工况下可以高于额定转速调速运行。伺服拖动系统基本构成见图1。
不足:
(1) 控制较复杂, 驱动器参数需要现场调整PID参数确定, 需要更多的连线。
(3) 双功率电动机
在结构上与Y系列电动机相似, 区别在于利用单槽内下入单线“引出多组头”, 通过在多组头之间改变接线方式, 即实现了“双极双速”。该电动机沿用了高转差率的特性, 利用降低转速来达到提高扭矩实现降低装机机座号 (装机功率) 的目的。现场应用中速度的转换, 需要停机靠人工实施转换。
优势:
(1) 解决启动问题, 可以用小容量的电动机取代大容量的普通电动机, 降低电动机损耗;
(2) 节电效果效果明显;
(3) 由于其速度可以调整给抽油机井的调参工作带来了方便。
不足:
(1) 在一个固定的功率下运行, 无法实现机采井运行负载与电动机输出负载间的合理匹配, 影响了其电动机功能的发挥;
(2) 由于转差率高的缘故, 在运行过程中易出现丢转现象。
2 节能电动机的更新原则
2.1 拖动装置节能的理论基础
抽油机井节能在理论上所追求的是“抽油机井的机械特性与电动机特性间的合理匹配”, 真正实现抽油机井运行负载与电动机输出负载间的合理匹配。
2.2 更新节能电动机的原则
选择电动机时要综合考虑, 首先确定电动机的类型, 然后再选择电动机的功率, 最后需要考虑的是投资问题。
(1) 节能电动机类型的选择
如何选择合适的电动机类型, 涉及到各种类型的电动机在游梁式抽油机上工作特性的评价。应对抽油机井实际工况进行具体分析后, 才能做出较为合理的选择。从以下几个方面进行比较:
(1) 电动机启动性能, 要求其配套的拖动装置应具备较软的启动特性;
(2) 电动机的过载性能力;
(3) 电动机的节电效果。
(2) 额定功率、最大扭矩的选择
抽油机输入的功率就是电动机必须输出的功率, 抽油机系统的特性和功率要求随不同电动机的选用而变化。电动机的选择首先应满足功率的要求, 一般来说, 最大泵径工况的功率需求总是最大的, 可按可能使用的最大泵径、光杆最大冲程、抽油机最高冲速与由减速箱许用扭矩和额定悬点载荷确定的最大井深等参数计算所需功率, 电动机额定功率的选择应大于抽油机可能需求的最大功率, 并要留有一定的余量。配备抽油机用电动机时除了满足功率要求外, 还应满足最大扭矩的要求, 即传到电动机轴上的最大扭矩不应当超过电动机允许的最大扭矩[2]。设减速箱曲柄最大扭矩为Τmax, 电动机的最大扭矩为Τd max, 则有
式中:
i——为从电动机到减速箱曲柄轴的传动比;
ηm——为从电动机到减速箱曲柄轴的传动效率。
(3) 抽油机拖动装置的选择方法
在选择抽油机拖动装置时, 我们应满足抽油机曲柄旋转扭矩的需求, 因此选择时必须要考虑电动机的扭矩。抽油机拖动装置的选择方法, 依据净扭矩曲线计算其均方根扭矩Τe。
式中:
Τe——均方根扭矩kN·M;
N——等分区间数;
Τni——瞬时扭矩值。
电动机扭矩的计算方法:
式中:
M——电动机扭矩N·m;
P——电动机功率kW;
nd——电动机名牌转速r/min。
对于不同种类的抽油机其净扭矩曲线的波动情况存在差异, 因此其均方根扭矩Τe的值是不同的。
3 常规Y系列电动机节能改造
3.1 实施节能改造的必要性
为节约生产资金投入, 提高油田开发经济效益, 对于更换下来的常规Y系列电动机实施节能改造、重复利用有着深远的意义。
3.2 改造方式及原理
(1) 伺服控制改造
改造过程中将原电动机轴加轴套, 连接编码盘, 安装伺服控制柜, 在平衡块下方安装极限开关。实现原电动机整体保留, 减少了闲置资产。
(2) 双功率改造
改造过程中将原定子线圈去除, 重新在单槽内下入双线圈, 实现了“双绕组改造”。改造后的“双绕组电动机”需要配置专用控制柜, 组合成“一体化”拖动装置。实现过程简单, 依据抽油机负载自动实施匹配功率运行, 改造费用低。
3.3 改造实施方案及效果
(1) 常规电动机改为伺服电动机
在传统电动机上进行伺服控制改造, 节能效果比常规电动机较好, 但不及伺服永磁控制系统。
(2) 常规电动机改为双功率电动机
技术上是成熟的, 改造费用较低, 节能效果较好, 推荐选用。在改造过程中仅需要动定子线圈, 最大限度的保留了原电动机的部件 (若无损坏无须更换) , 因此其改造费用低。
从上表中可以看出, 电动机的平均改造费用与新的Y系列电动机相比平均相差24 000元, 即可完成电动机的双绕组改造, 配备专用的控制柜平均需费用为5 000元。
4 经济效益分析
依据采油六厂现场实际测试结果, 实施伺服控制改造的投资回收期为39个月;而实施双功率改造的投资回收期仅为12个月。
从表中看出, 常规电动机改为双功率电动机比伺服控制改造回收期提前27个月。因此建议在维修损坏电动机时应尽量改为双功率一体化, 同时结合节能方案进一步加大常规电动机改为双功率一体化的规模。
5 结论
(1) 节能电动机依据抽油机负载实现逐级匹配时, 必须要作到理论计算结果与实际生产情况的结合, 追求其最佳匹配效果。
(2) 常规电动机在节能改造中应追求经济、高效、实用的原则。
(3) 伺服控制系统的闭环控制和快速响应特性对电动机转矩的实时调节, 可以合理地协调驱动装置的运行状态, 有效降低系统能耗。
参考文献
[1]白连平.关于游梁式抽油机用电动机节能讨论[J].石油机械, 1999 (3) .
[2]黄超, 等.游梁式抽油机运行状况及节电动机理研究[J].石油矿场机械, 1999, 28 (4) :9-12.
[3]孙世明, 等.抽油机耗电理论与试验研究[J].石油机械, 1989.17 (12) :8-13.
8.抽油机节能改造方案 篇八
关键词 抽油机;相控技术;耗电;节能
中图分类号TE933.1文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0086-01
目前,在油田抽油设备中,以游梁式磕头抽油机应用最为普遍,数量也最多。但是,传统的磕头机普遍存在着起动冲击大,运行耗电多,大马拉小车、效率低下等诸多问题,加之油井情况复杂,稠油、结蜡、沙卡现象较多,断杆、烧电机等现象经常发生,对电动机没有可靠的保护功能,设备维修量大,为此,急需对现有的抽油机设备进行改造。相控节电技术的节电器具有软启动,动态跟踪负载,调节用电设备输入功率,提高用功功率等功能,可有效地保护电机及机械设备,是抽油机节电改造的最佳方案。
1相控技术节电控制器的基本原理
相控电机智能节电器采用最新电机智能可编程软件固化在微处理器上,通过先进的电子线路对负载电机进行实时检测与跟踪,实时控制晶闸管(可控硅)的导通角,百分之一秒以内提供电机最适宜的工作电压与电流,使电机的输出功率与实时负载刚好匹配,并能减低铜损、铁损,改善电机起动、停机性能,达到节电效果。
2抽油机节电控制器相控技术的特点
2.1抽油机专用相控节电器的技术特点
该设备专门设计用于对磕头式抽油机的节电控制。一般而言,磕头式抽油机均普遍存在抽取能力大于油井实际负荷的问题。因此,泵空或空捞现象便相伴而生。泵空增加无效行程,浪费大量电能,同时也使抽油设备的维护费用提高。抽油机专用节电器动态的根据负载变化来调节输入电机的电压和电流,在不改变电动机转速的条件下,保证电动机的输出功率与负荷需求精确匹配。抽油机节电器适用于各类处于轻载或变负载运行状态下抽油机电机节能,自动跟随控制,不改变抽油机的上下行程和运行速度,在不减少抽油量的前提下实现节能效果。抽油机节电器配备了软启动功能,可以大大降低电机的启动电流,减少冲击电流对电机绝缘的破坏、降低电机运行温度、减少电机的维护量、延长使用寿命。抽油机节电器对抽油机电机实时监控负载变化、匹配输入电机所需电能,大大减少电机本体的发热、振动、噪音和铁磁损耗,有效改善电机的运行条件。
2.2变频器与节电器具体不同之处
变频器也是近十年出现的,为解决感应电机在其它调速手段时,所不具有机械硬特性指标的弊端,在调速同时附有节电功效的高科技产品。"变频节电"在某些场合得到一些应用,它的机理是降低电机转速来达到节电功能,但正是这一点限制了它的适用范围,因为电机在大多数场合是不允许降速的。"相控节电器"电机智能节电器不会改变异步电机转速,因此对使用方不会造成产品产量和性能品质下降的现象。它能够有效降低电机温升和噪音,延长电机维护周期和使用寿命,对降低生产成本及提高品质稳定性具有良好作用。“相控节电器”电机智能节电是彻底解决感应电机轻载、空载低功率但高耗能源现象,是最新节电技术成功的成果。
2.3相控节电器与其它节电设备相比的优势
动态地跟随负载量的变化而调节输入电机的功率,是“相控节电器”的先驱技术。它能在百份之一秒里检测并供给电机所需的最适量电能,其精确性更可称为史无前例,是其实节电设备不可比拟的。“相控节电器”能带来立刻及持久收益,降低生产及设备维护成本,有利于市场竞争中价格优势。
2.4电机转速对抽油机的影戏问题
电机运行转速不同时会发出不同响度且尖锐的声音;电机温升上升5～8℃以上;产生的谐波对抽油机的控制回路会有干扰,影响抽油机的正常动作;降低电机转速的过程中存在着一定的加减速时间,生产效率受到一定影响。
2.5相控节电技术的先进性与实用性
不改变电机转速,避免生产效率下降的弊端;不需要整流和逆变,可降低高次谐波对电网的污染,减少电机的谐波损耗与噪音;不需要改变电机原有控制线路,安装接线简单,接线后能全自动跟踪最佳工作点,不需任何调节和参数设置;成本更低,运行更可靠。
3相控技术在胜利油田的现场应用
胜利油田:相控技术电机节电器最先于2002年在山东胜利油田开始应用。据胜利石油管理局能源监测站在检测报告(胜能监字2002043)中证实,平均节电率为14.77%;其后在现河、东辛、纯梁、孤岛等多个采油厂的数次测试验证,节电效果达10%-25%之间(节电率的变化因各个油井不同的工作环境有所不同)。东辛采油厂在检测报告中指出, 通过种种实地验证, 说明相控技术电机节电器安装运行在油井抽油机上其节电效果明显, 并能提高电机的功率因素, 对油产量无影响;同时, 相控技术电机节电器具有的缓冲启动功能更降低了电机的启动电流和电机的轴承和皮带的磨损, 减少了链条和齿轮的机械应力。能够延长机械设备寿命和降低维护维修成本,具有良好的应用价值。
参考文献
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[2] 贾云飞.电动机智能保护器以太网通信的研究[D];河北工业大学,2004.
[3] 白玉昭.单相电动机的正反转控制方法[N];电子报,2003.
[4] 律军.电机定时开/关机及保护装置[N];电子报;2003.
9.抽油机节能改造方案 篇九
【中国水泥网】 作者: 单位: 【2008-04-16】
摘要：通过了解水泥制造工艺，及对一些水泥厂生产设备的实际考察，大部分水泥厂的一些设备尤其是一些大功率设备在生产过程中绝大部分时间都是不满负荷,设备运行的自动化程度相当低,几乎完全靠人工调节,如机立窑供风系统、成球预加水系统、生料均化给料系统、水泥选粉系统、机立窑卸料系统等。普传公司和该有限公司的工程技术人员通过对以上系统的长期跟踪研究，并结合改造几十条水泥生产线的实践经验，开发出比较成熟的水泥厂五大生产系统变频调速控制的改造方案，此方案投资少，安装、调试及控制方便，运行可靠，节电效果明显，并提高了生产过程的自动化程度和加工工艺精度，受到水泥制造行业的欢迎。
该公司共有三条水泥生产线，我们首先从2002年四月份开始对一台132kW选粉风机进行变频改造，经过一段时间的测试证明节能效果特别明显，所以从去年下半年年开始，陆续对立窑上的送风机（245kW一台，215kW两台）、选粉机、选粉风机及盘塔送料等电机进行了变频改造，至今已投资约130万元，改造了从1.5KW到250KW大小共130台电机。改造后的实际测试情况证明在几个月的时间里靠节约的电费就收回整体投资，在以后的生产经营中也能够以较低的生产成本在市场的竞争中处于更有力的位置。下面就该公司公司的改造情况来分析上述各系统变频改造方案的实际效果。
一、机立窑供风系统系统变频改造装置
该公司像其它的老水泥企业一样，机立窑供风系统是通过调节挡风板的开启角度的落后的机械调节方法来满足烧结时不同的用风量，这种操作方式的缺点是明显的：
1、电能浪费严重；
2、调节精度差；
3、启动电流对电网冲击大；
4、电机及风机的转速高，负荷强度重；
5、起动时机械冲击大,设备使用寿命低;
6、噪声大，粉尘污染严重等。改造后的变频供风系统是在保留原供风系统的基础上增加一套变频回路与原回路并联，形成双回路可转换控制系统，并将变频器的调速装置安装在窑上，通过调节电机（风机）的转速来调节烧结时的用风量。其特点：
1、节电效果好（由于电机消耗的功率跟电机转速的三次方成正比，改造后电机大部分时间运行在35-40Hz左右既可满足用风量，节电率大于百分之二十）；
2、具有软起功能，降低负荷强度，延长设备使用寿命，启动电流小，相当于增加电网容量；
3、调节风量精度准确、方便；
4、无需旁通放风，减少水泥粉尘污染等。
二、成球供水系统
生料成球工序是影响水泥熟料烧结质量的关键工序之一，其中水、料比例直接影响成球好坏。应用变频器后能通过跟踪生料供给量对成球预加水泵的转速进行无级调速，从而实现全自动化的闭环控制，料水配合稳定，成球效果良好，大大提高水泥烧结质量。此系统改造主要为提高自动化程度和制造工艺水平考虑，由于功率较小省电效果还在其次。
三、生料均化给料系统
此系统用变频改造后，将所有送料口处的送料电机用变频器进行同步无机调速，等比例送料，提高均化效果，此点也是从制造工艺角度考虑。
四、水泥选粉系统
水泥选粉系统的工作原理是根据所生产的水泥的标号的不同，调节选粉机和选粉风机的转速，从而选出不同细度的水泥制品。
老式选粉机要调整风机轴上的扇叶的数量和角度，经过对比试验达到所要求的选粉细度；新式选粉系统分选粉机和选粉风机两部分，选粉机由滑差电机调速，选粉风机靠调节挡风板角度调节用风量。这两种系统都存在操作工艺复杂、调节精度差、浪费电能严重的缺点，特别是滑差点机不但费电，由于水泥制造环境粉尘严重，因此滑差头骨胀率特别高，维修困难。变频改造后，不管是老式系统还是新式系统，只要将电机调节到一个特定的转速就能选出所需要的细度的颗粒，在节约电能的同时还做到了连续化、自动化生产，既提高了劳动效率，又降低了劳动强度，综合效益明显。
五、立窑卸料系统
为使水泥烧结过程中加料、供风、卸料三平衡，立窑普遍采用滑差电机（电磁调速电机）做为盘塔式卸料装置的动力，该电机不但防护等级满足不了水泥生产现场环境的需要，而且在相同输出转速的条件下消耗的功率也比系列电机高出百分之二十左右，在降低转速时相差更多，因此采用变频调速系统代替滑差调速后，解决以上所诉的缺点，且调速性能远远高于滑差调速电机，在节电的同时维修费用也大大降低，在各行业得到普遍应用。
应用变频器对可以调速的电机进行控制，在节约大量电能的同时，还具有软起功能，同时降低了电机的起动电流和运行电流，降低整个电力系统和机械系统启动和工作时的负荷强度，延长了机械部件的使用寿命。另外对滑差电机的变频改造提高了电机的防护等级，减少了因环境恶劣而造成的电机故障率。
六、意外收获
由于变频器工作和启动时电流的下降，为其他设备的启动提供了必要的保证，无形中增加了工厂的电力容量，这对电网电压不稳和电力容量偏小的场合尤为有利。象天马水泥有限公司这样整体改造后,可省下200KVA的变压器容量,新上设备时变电所可暂不增容,可节省大量投资。
当然，经过变频改造后还应加强生产工艺方面的管理，再生产允许的条件下合理的调节电机的转速，以达到理想的节能结果。这有待于在以后的工作中加以不断的完善。
七、结论
10.游梁式抽油机的节能探讨 篇十
来源:
摘要：游梁式抽油机是原油开采最主要的设备之一。由于其驱动电机在实际运行中负载率和工作效率不高，致使油区配电系统的功率因数偏低，增加了电能的损耗。目前普遍采用的节能方式是对单台抽油机进行电容器的固定无功补偿。针对传统无功补偿方式的缺陷，本次设计提出提出了动态无功补偿和进行Y—△转换相结合的节能方案，设计了动态跟踪的无功补偿装置，利用实时检测得到的系统负载率以及无功需求量来控制电容器的分组投切，实现了无功功率的“按需”补偿，取得了较为理想的补偿效果。
关键词：抽油机；节能；控制器引言
目前，抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一，它将石油从地底提升到地面上来，从而完成采油任务。在抽油机的各种类型中，游梁式抽油机又占主要的地位，它是油田使用最广泛的一种举升设备，约占油井人工举升设备的95％[1]。虽然游梁式抽油机与无游梁式抽油机相比有很多弊端，但是由于数量多、采油成本较低等原因，游梁式抽油机在一段时期内还会占据抽油机市场的主导地位。所以，本次就以游梁式抽油机的节能作为研究的方向。
抽油机作为油田的主要生产设备，其驱动电机用电量占油田总用电量的比例很大，是油田的耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，且总体效率很低（据有关调查一般效率在30％左右），导致了电能的大量浪费，提高了采油的成本。
综上所述，我们找到了抽油机节能设计的突破口，可以通过无功补偿和Y-△转换调节电机电压相结合的装置来实现抽油机的节能。这样提高了电机效率和功率因素，减小电机损耗，降低了电费成本，减少了能源的浪费[2]。工作原理和设计思路
2.1 游粱式抽油机工作原理
游梁式抽油机的类型很多，但其基本结构和工作原理是基本相同的。这类抽油机主要由游粱一连杆一曲柄机构、减速装置、动力设备和辅助装置等四大部分组成.游梁式抽油机的工作原理：电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，并经中间轴带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋转运动。同时，曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后端上下摆动(或者是连杆直接拉着游梁后端)。游梁前端装有驴头，活塞、液柱及抽油杆等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上，由于驴头随同游梁一起上下的摆动，结果驴头带动活塞作上下的垂直往复运动，就将油抽出井筒[3]。
2.2 总体设计思路
游梁式抽油机占据了抽油机市场的主导地位，故本文的研究主要是针对游梁式抽油机。
同时游梁式抽油机的拖动装置绝大部分是交流三相异步电动机，其中鼠笼型异步电动机结构简单、坚固、惯量小、运行可靠、维修少、制造成本低及可应用于恶劣工作环境等优点，使其作为油梁式抽油机动力驱动装置，得到了广泛的应用。由于抽油机在工作时负荷匹配不合理，大多数电机处于轻载状态，造成大量的电能浪费，系统效率低下。因此，本文采用了一种以无功补偿为主，并和Y 一△转换调节电机电压相结合的装置来实现抽油机的节能。通过对抽油机工作时的负载率的分析，确定电机是否处于重载状态，实现了电机在启动时和高负载时功率因素的提高；同时通过补偿电容器组的投切来实现无功补偿，从而达到抽油机的节能。游粱式抽油机的节能设计
针对目前的节能方案，考虑到当前油田的管理水平和工人的技术素质以及现场环境和员条件，缺少一种成本低，可靠性高，节能幅度大，又能提高原油产量的节能方法。因此，针对上述这些情况，本次提出了一种以无功补偿为主，并和Y—△转换调节电机电压相结合的节能装置，使得抽油机节能控制箱的装配和使用尽量的简单，并具有较高的可靠性。
3.1 Y—△转换调压控制和无功补偿节能的原理
3.1.1 Y—△转换调压的节能原理
由于三相异步电动机的总损耗为：ΣP=P1-P2=Pfe+Pcu1+Pcu2+Pmac+Pad，其中，P为输入电功率，P2为电机轴输出功率。Pcu1为定子铜损耗，2 2Pcu1 = 3I1 R1 式中I1为定子每相电流，R1为定子每相电阻值；Pcu2为转子铜损耗，2 2Pcu2 = 3I′2 R′2 式中I′
2、R′2为转子每相的折算值；Pfe为电机的铁芯损耗： 2fe mP =P1 50（f）β B50，式中P1 50 为铁耗系数，其值范围为1.05~2.50； β 为频率指数，随硅钢片的含硅量而异，其值范围1.20~1.60；f 为磁通交变频率；Bm为铁芯中磁通密度；Pmac为机械损耗。通常认为其是大小不变的常量。由于Bm∞φ m∞E1 ≈ U1，可知铁损耗Pfe正比于电机端电压的平方[4]。
Pad为附加损耗，主要由于定、转子有齿槽存在，当电机旋转时磁通发生脉振而在定转子铁芯中产生附加损耗，其大小也与磁通密度大小成正比。
从上述可以看出，若要提高电机的运行效率η，则必须降低ΣP。而降低电机端电压可以使铁损耗大为降低，降低电机线电流，则可减少铜耗，从而使效率η 增加。
电动机转入Y 接状态运行时，定子相电流降低，定子铜耗Pcu1和转子铜耗Pcu2也相应降低。同时，Bm∞φ m∞E1 ≈ U1，随着U1下降，Bm减少，使得铁耗Pfe和附加损耗Pad也相应降低，所以总损耗ΣP下降。而电机从电网输入的电功率P1=ΣP + P2，转轴上所带负载没变，即输出功率P2没变，但ΣP减少，使得从电网吸取的有功功率P1减少，电机效率η = P2 P1得以提高，星形及三角形接法运行时的效率特性如图3.1 所示。出图3.1 可得，当电动机的负载率β 小于40％时，η Y>η在不考虑电机铁芯磁路饱和时，磁通与输入电压成正比，当换接运行后U1下降为原来的1 3，磁通也降为原来的1 3。电机设计时，与额定电压对应的磁路通常处于饱和状态，所以线电压降低，磁通减少，铁芯饱和程度降低。磁通以及饱和程度降低，使产生磁通的激中国科技论文在线磁无功电流减少，因而换接后的激磁电流比三角形连接时的1/3 还要低一些。激磁电流的降低，使电机向电网吸取的空载无功功率Q0减少，由功率三角形可知，无功功率Q减少，P值一定时，功率因数角? 减小，功率因数cos? 增大。同时，电动机在Y 形连接和△形连接时的功率因数与负载率β 的关系曲线如图3.2 所示。可见，当β <70%的时候，Y 形连接的功率因数明显高于△形连接时的功率因数。
3.1.2 无功补偿的节能原理
游梁式抽油机的异步电机可看作电阻R 与电感L 串联的电路并联电容后电压U与I的相位差变小了，即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流I的相位滞后于电压U,这种情况称为欠补偿。电容 C 的容量过大，使得电流I的相位超前于电压U，这种情况称作过补偿，此时会引起变压器二次电压升高，而且容性无功功率在线路上传输也会增加电能损耗。同时电压升高还会增大电容器本身的功率损耗，使温度上升，影响电容器的寿命。对电机进行无功补偿，可以大大减少起动电流和运行电流，减少损耗，并且相关电气设备温度降低、噪音减少，可以延长电动机的使用寿命[5]。
3.2 本次设计节能装置的实施
3.2.1 Y—△转换调压控制的方案电动机 Y 一△接法转换，就是根据电动机负载变化的情况，用改变绕组接线的方式来调整绕组电压。判断电动机负载变化的参数为负载率。负载率是指电机的实际输出功率与其额定功率之比，也称负载系数，通常以百分比表示.3.1 给出了不同电机的临界负载率：Y 形接线和△形接线电机损耗相同的负载率就是临界负载率。通过绘制各台电机不同接法时的损耗与负载率的关系曲线，找出其交点，即为临界负载率的切换点。同时可用经验公式求出电机在工作下的负载率。计算电机负载率有两种方法，一种是功率法，一种是电流法。
在功率法测负载率中，首先测量电机的输入功率P1，再由公式计算出电机的输出功率P2，之后就可以求出负载率。公式如下：
P2 = P1? P0 ? PR（10）
2PR = PRN(P2 P2N)（11）
其中，P2为输出功率，P1为电机的输入功率，P0为不变损耗，额定电压时为P0N，PR可变损耗，额定运行状态下为PRN。由于在用功率法测量负载率的方法中计算比较麻烦，因此功率法较为少用。在电流法测负载率中，先测量电机的输入电流I，之后计算出电机的负载率。通过上面的论述，在知道了电机临界负载率以及通过检测电流求出实际运行时电机的负载率后，就可以通过比较来决定Y 一△的转换时刻。当电机的实际负载率大子临界负载率，即β >β k 的时候，电机接成△形接法；当实际负载率小于临界负载率，即β < β k 的时候，电机接成Y 形接法。这种方法适合于定子绕组△形连接，有6 个接线柱，且适合于长期轻载运行或重载一轻载交替运行的电动机。它既可节约电能，又可改善电网的功率因数。但是由于电机转换频繁进行容易使触点损坏，因此为了减少转换频率一般在转换点的负载率之间设置一定的回差ε，通常采用负载率β < β k 一ε 时进行△-Y转换，而当β > β k +ε，进行Y—△转换，这可以通过软件的设置进行变换。
3.2.2 无功补偿的方案确定
无功补偿的方法是多种多样的，本次设计是从提高功率因数的方面来确定是否需要进行补偿。在抽油机日常工作中，节能控制器采用功率因数控制的方式工作，根据功率因数要求确定补偿容量。首先节能控制器可以判断功率因数的符号，以确定当前系统中的负载特性为感性还是容性，并根据是否过补偿以及和期望补偿后系统功率因数值进行计算比较，从而可以确定是否投切电容。
在前面论述过，当系统负载为容性时，说明可能当前系统处于过补偿状态。如果当前电机的功率因数绝对值比期望的功率因数绝对值大，说明过补偿容量在系统允许的范围内，可以不采取任何动作；如果当前电机的功率因数绝对值比期望的功率因数绝对值小，说明过补偿容量超出系统允许的范围内，则应该切除部分电容即当前补偿的电容与系统达到理想的功率因数为1 的运行状态时相比多补偿的容量[6]。
当系统负载为感性时，说明当前可能需要进行电容补偿。如果当前功率因数值大于期望功率因数值，则不需要进行无功功率补偿；若当前功率因数小于期望功率因数时，说明需要进行无功容量补偿。如果抽油机电机的有功功率实测值为P1，补偿前的功率因数为cos? 1，补偿后的功率因数为cos? 2，则补偿容量可用下述公式计算：Qc = P1(tan?1 ? tan? 2)（14）由此可以将Qc与当前补偿电容容量计算比较，从而确定该补偿或切除的电容量。
在抽油机正常工作状态下，会遇到大量的干扰，容易造成控节能制器频繁发出补偿与切除电容的指令。因此，为了避免电容的频繁投切而产生投切震荡，可以使控制器在软件上采取连续多次计算结果取平均值的方法来避免电容的频繁投切。具体方法如下：
首先确定一个负载率的上限基础值，使得节能控制器发现负载率大于此值后执行补偿程序，若实际负载率小于此值后，则不执行补偿程序，因此可以认为这个负载率的基础值为执行补偿程序的起点；其次，在确定实际负载率大于设定值后启动补偿程序，连续进行5 至10 次的测量计算，求得的平均值作为电容投切的指令；最后，不仅要关注实际负载率大于上限设定值，而且还要关注实际负载率小于下限设定值时的情况。若实际负载率小于下限设定值时，节能控制器要检测系统是否处于过补偿状态，在这种情况下可以适当切除电容或者完全切除补偿电容，避免系统对电网的影响；另外，cos? 2的确定要适当，通常将功率因数从0.9 提高到1 所需的补偿容量与将功率因数从0.72 提高到0.9 所需的补偿容量相当。因此，在高功率因数下进行补偿其效益将显着下降。这是因为在高功率因数下，cos? 曲线的上升率变小，故而提高功率因数所需的补偿容量将要相应的增加。
通过上述两节的论述，介绍了游梁式抽油机节能装置的节能原理，并提出了Y—△转换控制和无功补偿相结合的节能方案，为接下来的硬件及软件设计做好了铺垫。结论与展望
本文围绕游梁式抽油机节能和无功补偿进行研究，对抽油机的负载特性进行了较为详细的分析，对比其它的节能及补偿方式，提出了以无功补偿为主并结合Y-△转换节能的控制策略，最后根据这个思路就可以设计出游梁式抽油机节能装置的硬件和软件。
然而，本文虽然对抽油机无功补偿技术进行了论述和研究，提出了较为合理的控制策略，但仍有一些工作需要完善：
首先，补偿方案的控制策略和技术参数还需要进一步的优化；其次，补偿装置的可靠性、稳定性和抗干扰能力还需进一步的提高；最后，补偿装置的许多功能还需进一步的完善，在现有的硬件基础上实现更多的功能。
11.气流缸节能改造 篇十一
【摘 要】简述了气流缸节能改造项目的概况，节能效果及对其经济效益进行分析。结果表明，项目改造后预计可实现节能2.02万吨标准煤，节水120.3万吨，节能收益为2535万元/年。项目财务和技术均可行，投资回报可观，节能效果显著。
【关键词】气流缸；溢流缸；节能改造
0.前言
广州锦兴纺织漂染有限公司位于广州市番禺区东涌镇，是一家集纺织、染整、成衣制造和销售于一体的大型港商独资企业。随着节能降耗工作及清洁生产的深入持续开展[1]，公司委托广州烈焰节能技术服务有限公司针对其原染布厂用能进行诊断，挖掘节能潜力。当前，染布厂所用溢流缸浴比为1：8，与目前低浴比（1：4）气流缸相比，消耗蒸汽及水量大，需要时间长。
针对上述问题，锦兴公司计划在2011年～2012年实施《气流缸节能改造》项目，实现降低染布厂染布所需蒸汽及水量，从而降低公司整体能耗及水耗，实现社会效益和经济效益双赢。
本次节能技术改造不仅是企业合理利用能源、降低生产成本的需要，也是响应国家及广东省“十二五”节能发展规划等节能减排政策的积极举措[2]。
1.项目概况
1.1项目内容
本次节能改造主要是对现有设备进行升级改造的，改造后公司产品种类及数量不会发生变化。本项目新增26台气流缸替换原有部分溢流缸，浴比从1：8降到1：4，大大节省蒸汽用量，同时节水量达50%。
1.2项目建设目标
项目建成后，预计实现年节能量折合标准煤2.02万吨，节水120.3万吨，节能收益为2535万元/年。
1.3项目投资估算
本项目总投资全部为固定资产投资，项目总资金为6200万元，其中购置设备费6000万元，公用工程200万元。
1.4项目实施时间
为尽量减少改造对企业生产的影响，技改工作主要根据企业的生产规律穿插安排在正常的检修期间进行，因此，工程实施时间跨度较大，总改造时间为2011年10月～2012年10月。
2.节能改造措施
以气流缸替代溢流缸：以低浴比（1：4）气流缸替换部分原有的高浴比（1：8）溢流缸，对传统染色工艺设备进行升级，在不影响产量和产品质量的前提下，节约蒸汽用量，同时可节省用水量，节省助剂，排放的污水量也相应减少[3]。
气流染色机是新一代染色机。其染色工艺原理与常规染色机工艺原理有很大区别。由于鼓风机离心强气流作用，使绳状坯布得到扩张并前进，同时在喷嘴口和气流口之间形成低压区，使染液迅速汽化成雾状、雾化的染料分子动能增加，渗透力增强，此时，雾状染料分子微粒体积小于液状染料分子体积，染料分子在单位时间内的“泳移”次数增加，提高了坯布的染色匀染度，缩短了上染时间，染色重现性好。
气流雾化染色机的喷嘴溢流区使染色分子均匀、快速上染到织物各点上。鼓风机回气流口为细孔网结构。精细设计的气流管道可保持气流均匀一致。故织物在缸体内运行均匀，从而减少了染色折痕产生[4]。有别于常规喷射溢流染色，气流缸染色技术采用气体动力系统，织物由湿气、空气与蒸气混合的气流带动在专用管路中运行，具有产品质量明显提高、超低浴比、减少化学染料和助剂用量、缩短染色时间、节省能源、降低水耗等的优点，属《国家重点行业清洁生产技术导向目录（第三批）》中的推荐技术。
3.节能分析与计算
根据2012年5月15日-31日作前期试验的2台气流缸每日用水、电、汽记录统计表中染布单耗数据与2011年染布平均单耗比较，进行项目节能量计算。
气流缸改造完成后，磅布综合能源单耗折标煤分别为0.9535和0.43，气流缸染布量占总染布量的50%，以2011年的产量77161792磅布计，气流缸替换部分溢流缸年节能量△E1计算如下：
△E=气流缸改造前后磅布综合能源单耗折标煤之差*2011年总产量*50%
=（0.9535-0.43）*77161792*50%
=20197099.1（kgce）
=20197.1（tce）
=2.02（万tce）
项目同时具有明显的节水效果：
节水量=气流缸改造前后磅布水单耗之差*2011年总产量*50%
=（0.0648-0.03362）*77161792*50%
=1202952.3（吨）
=120.3（万吨）
4.经济效益分析
4.1节能收益
项目完成后节能量为2.02万吨标准煤每年，煤价格按900元/吨计算，年节能收益可达1818万元；年节水120.3万吨，按广州市工业用水最新定价3.46元/吨及污水处理厂污水处理费按2.5元/吨计算，总节水收益可达717万元。本项目总节能收益为2535万元/年。
4.2成本费用估算
项目运行成本及费用包括维修费用、固定资产折旧、摊销费用及管理费用等。经测算，正常年总成本640万元。
其中设备及建筑折旧费610万元。设备部分可按10年折旧，公用工程部分可按20年折旧，残值率按5%计算，折余值在期末回收。
4.3利润估算
（1）利润总额。节能收益扣除总成本费用后为利润总额，该项目达产期，每年新增利润总额2535万元。
（2）净利润。新增利润总额扣除所得税后为净利润。本项目不考虑所得税优惠，按所得税率25%计算，年新增所得税为473.8万元。新增净利润为1421.2万元。
4.4项目盈利能力分析
项目静态投资回收期5.4年（含建设期），盈亏平衡点33.77%，总投资收益率30.6%，资本金净利润率22.9%。项目投资效果良好，风险也不大，盈利能力强，而且全部投资为企业自筹资金，没有借债运营，项目完成后，不仅可以增加企业的盈利，而且可以较大地降低能耗水平，社会效益也非常显著，因此，本项目在财务上是可行的。
5.结语
5.1项目技术上具有可行性
本项目实施的气流缸改造方案，应用广泛，技术成熟可靠，风险小。
5.2项目投资回报可观
该项目是基于现有生产工艺进行的设备升级节能技术改造，总投资为6200万元。改造后可实现年节能量折合标准煤2.02万吨标煤，节水量120.3万吨，节能收益2535万元/年，项目运行年总成本640万元，利润总额1895万元，税后利润1421.2万元，税金473.8万元。项目投资回报可观，节能效果显著，对纺织行业节能节水具有一定示范效应。
【参考文献】
[1]刘江坚.气流染色机的应用实践[A].2009全国染整行业节能减排新技术研讨会论文集[C].2009.
[2]陈建军，郭春景.印染企业节能减排状况与对策研究[J].环境污染与防治，2009，（06）.
[3]吴楚珊.高温高压气流雾化染色机控制方法研究[M].华南理工大学，2011.
12.某大厦中央空调节能改造方案 篇十二
2010年国办发[2010]25号文《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》指出:合同能源管理是发达国家普遍推行的、运用市场手段促进节能的服务机制。2009年, 全国节能服务公司完成总产值580多亿元, 形成1350万吨标准煤的年节能能力, 对推动节能改造、减少能源消耗、增加社会就业发挥了积极作用。加快推行合同能源管理, 积极发展节能服务产业, 是利用市场机制促进节能减排、减缓温室气体排放的有力措施, 是培育战略性新兴产业、形成新的经济增长点的迫切要求, 是建设资源节约型和环境友好型社会的客观需要。
2010年发改委制定的《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》, 文件中提出实施合同能源管理项目的节能服务公司将获得减免税收、资金支持、会计制度、金融服务等四个方面的政策支持。
1 项目概况
北京某5A级写字楼于2003年建成并投入使用, 总建筑面积为12.6万平方米。采用集中空调系统, 空调总面积达9.2万平方米。现阶段写字楼出租率在95%以上。对该大厦进行调研后, 我们对大厦的总体能耗情况有了大致了解。在大厦的整体能耗中, 中央空调系统占能耗总量的40%、照明用电占25%、办公用电占20%、动力用电占15%左右, 大厦的总耗能支出大概是每年1265万元。大厦主要耗能设备是中央空调系统, 它的能耗支出大概是每年300万左右。
该大厦的中央空调制冷系统配有离心式制冷主机3台, 螺杆式制冷主机1台以及90kW低区冷冻水泵5台, 37kW高区冷冻水泵3台, 55kW冷却水泵3台, 45kW冷却水泵1台, 11kW冷却塔风机7台。现采用制冷主机随机配备的控制系统进行联控, 水泵均采用星三角降压方式启动。
2 节能改造方案
在上述政策的支持下, 该大厦通过建筑物节能管理系统, 采用强弱电一体化的手段, 对大厦中央空调制冷系统进行节能改造。
2.1 系统原理
建筑物节能管理系统采用分布式构架、模块化设计, 其核心是模糊控制器及其控制软件。模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制, 是近几年发展起来的新型控制技术, 尤其适用于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性的系统控制。
系统以设备能效跟踪为核心, 以基础能源统计和管理为手段, 将制冷系统能耗设备的运行信息、能耗数据、故障信息及环境参数进行跟踪采集、统计分析, 进而运用现代模糊控制技术, 实现冷冻水系统的模糊预期控制、冷却水系统的自适应模糊优化控制和主机系统的间接 (或启停) 控制, 实现空调冷媒流量跟随负荷的变化而进行动态调节, 确保整个空调系统始终保持高效、协调地运行, 从而最大限度地降低空调系统能耗。
图1中所示的模糊控制器由模糊化接口、数据库、规则库、推理机、解模糊接口等构成。它的输入变量都选用受控变量, 能够比较准确地反映受控过程中输出变量的动态特性。对于中央空调节能控制系统而言, 受控变量是由系统的供回水温度、流量及压差等造成的。
当中央空调系统负荷变化造成空调主机及其水系统偏离最佳工作状况时, 模糊控制器根据数据采集得到各种运行参数值, 如系统供回水温度、供回水压差、流量及环境温度等。经推理运算后输出优化的控制参数值, 对系统运行参数进行动态调整, 确保主机在任何负荷条件下都有一个优化的运行环境, 始终处于最佳运行工况, 从而保持效率最高、能耗最低, 实现主机节能10%~30%。
2.2 系统构成
本系统主要由模糊控制柜、水泵智能控制柜、风机智能控制箱、现场模糊控制箱、各种传感器件以及系统软件组成, 如图2所示。
2.3 模糊控制器
模糊控制器包括1台模糊控制柜和1台现场模糊控制箱, 模糊控制柜内配置智能模糊控制单元1套, 工业控制计算机1台, 通讯协议转换单元1套, 数字量接口单元4套, 保护单元1套以及系统软件1套。现场模糊控制箱内配置传感器接口单元2套, 铂电阻输入单元2套。
模糊控制柜与现场用通信线缆、水泵智能控制柜、风机智能控制箱、现场模糊控制箱以及原有的空调启/停控制柜连接。
模糊控制器系统通过协议解析, 可与以上各控制柜进行通信, 通过对空调系统进行全面的参数采集, 实现对空调系统运行的集中监测、控制和管理。
2.4 冷冻水模糊控制系统
建筑物节能管理系统对空调冷冻水系统采用最佳输出能量控制, 在保证空调服务质量的前提下实现水泵的最低能耗。当环境温度、空调末端负荷发生变化时, 冷冻水供回水温度、温差、压差和流量也随之变化, 流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至模糊控制器, 模糊控制器依据独创的预期算法和所采集的实时数据及系统的历史运行数据, 实时计算出末端空调负荷所需的制冷量以及冷冻水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值, 并与检测到的参数值进行比较, 根据其偏差值利用现代变频调速技术, 调节冷冻水泵的转速, 改变其流量使冷冻水系统的温差、供回水温度、压差和流量运行确保在模糊控制器给定的最优值。
在中央空调低区循环系统中, 模糊控制系统设置标准水泵智能控制柜5套, 每套配置90kW变频器1台, 分别控制5台90kW低区冷冻水泵;智能模糊控制单元、智能数字单元各1套。高区循环系统中, 模糊控制系统设置标准水泵智能控制柜3套, 每套配置37kW变频器1台, 分别控制3台37kW高区水泵;智能模糊控制单元、智能数字单元各1套。每台变频器、水泵智能控制柜、控制单元及各管路上的传感器通过传输线路与模糊控制柜连接。
原电机控制柜内的主电路不变, 断开原控制柜进线断路器与启动主电路的导线连接, 加导线改接至对应水泵智能控制柜的进线端, 水泵智能控制柜的出线再返回原电机控制柜, 与启动主电路连接, 原控制电路的进线仍接至进线断路器的出线端, 当需做能耗比较测试或变频器因严重故障短时间内不能恢复或置换时, 可方便快捷地切换为原工频状态运行。
模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据, 计算出负荷需用制冷量及最佳温度、温差、压差和流量值, 并与检测到的实际参数作比较。根据其偏差值控制冷冻水泵的转速, 改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量趋于模糊控制器给定的最优值。
当原电机控制柜启动完毕后, 启动完毕信号送至模糊控制器, 由模糊控制器向对应的变频器发出指令, 变频启动冷冻水泵。冷冻水泵启动后, 按模糊控制器输出的控制参数值, 调节各冷却水泵变频器的输出频率, 控制冷却水泵的转速, 使系统在保证末端空调用户舒适需求的同时, 可实现最大限度的节能。机组运行时, 如果冷冻水出口温度、流量或供回水压差出现异常, 系统送出报警信号并采取相应的保护措施, 保证空调主机的安全正常运行。
2.5 冷却水模糊控制系统
建筑物节能管理系统对中央空调冷却水及冷却风系统采用最佳效率控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时, 中央空调主机的负荷率将随之变化, 主机冷凝器的最佳热转换温度也随之变化。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据计算出主机冷凝器的最佳热转换温度及冷却水最佳进、出口温度, 并与检测到的实际温度进行比较。根据其偏差值, 利用现代变频调速技术, 动态调节冷却水的流量, 使冷却水的进、出口温度接近模糊控制器给定的最优值, 从而保证中央空调主机随时处于最佳效率状态下运行。
冷却系统中根据水泵数量, 模糊控制系统设置标准水泵智能控制柜3套, 每套控制柜内配置55kW变频器1台, 分别控制3台55kW冷却水泵;设置标准水泵智能控制柜1套, 配置45kW变频器1台, 控制1台45kW冷却水泵。智能模糊控制单元、智能数字单元各1套。每台变频器、水泵智能控制柜、控制单元及管路上的传感器经传输线路与模糊控制柜连接。
对冷却水泵的接线方式及控制方式与对冷冻水泵的方式完全相同。冷却水泵启动后, 按模糊控制器输出的控制参数值, 调节各冷却水泵变频器的输出频率, 控制冷却水泵的转速, 动态调节冷却水的流量, 使冷却水的进、出口温度接近模糊控制器给定的最优值, 从而确保中央空调主机随时处于最佳转换效率状态, 从而实现冷却水泵和空调主机在最佳工况下节能运行。
由于模糊控制器设定了冷却水泵的最低运行频率, 该频率值略大于中央空调主机冷却水允许最低流量时对应的冷却水泵运行频率, 确保了中央空调主机冷却水的安全运行。机组运行时如果冷却水出口温度超过高限温度, 系统送出报警信号并采取相应的保护措施, 保证制冷主机的安全正常运行。
3 节能效益分析
通过统计、计算和预测, 应用建筑物节能管理系统对该大厦中央空调制冷系统改造后的节能效益分析如表1所示。
根据上述分析, 该大厦进行制冷系统改造后, 从社会效益上看, 节能效果显而易见, 从经济效益上看, 每年节约运行电费85.56万元。这种巨大的经济收益也使得合同能源管理的双方——节能服务企业和大厦物业管理方有了可靠、坚实的合作基础。
此外, 该大厦中央空调制冷系统改造除了带来巨大的社会效益和经济效益外, 还通过使用变频调速系统, 辅助调节治理设备, 减少了水泵启动时对电网的冲击, 也减少了水泵的磨损, 延长了水泵的寿命, 从而节约了一定的维修成本。
摘要：北京某大厦运营单位响应国家节能政策, 通过合同能源管理方式对中央空调制冷系统进行改造。大厦通过建筑物节能管理系统, 采用强弱电一体化的手段、模糊控制理论和变频调速方式, 对制冷系统的主机和水泵的控制方案进行优化, 达到显著的节能效果, 并取得不错的社会和经济效益。
关键词：制冷系统,节能改造,合同能源管理,模糊控制
参考文献
[1]霍小平.中央空调自控系统设计[M].中国电力出版社, 2004
[2]温伯银.智能建筑设计技术[M].同济大学出版社, 2002
[3]张新彬, 李世中, 王文.模糊控制在空调系统中的应用[J].科技信息, 2011 (6)
13.抽油机节能改造方案 篇十三
1、公共建筑节能及节能改造：
《民用建筑绿色设计规范 》JGJ/T 229-2010 《既有建筑绿色改造评价标准 》GB/T 51141-2015（仅有纸质版） 《公共建筑节能设计标准 》GB 50189-2015 《公共建筑节能改造技术规范 》JGJ 176-2009 《公共建筑节能检测标准》JGJ/T 177-2009 《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411-2007 《公共建筑能耗远程监测系统技术规程 》JGJ/T 285-2014 《公共机构办公用房节能改造建设标准 》建标 157-2011（仅有纸质版） 《供热系统节能改造技术规范》GB/T 50893-2013 《公共机构节能标准体系编制通则》DB37/T 2493-2014
《公共建筑节能工程智能化技术规程》DGTJ08-2040-2008 《用能单位能源审计规范》DB37/T 819-2007 《照明系统电能利用监测规范》 DB37/T 814-2015 《公共建筑采暖空调能耗限额》 DB37/T 935-2007
2、绿建规范：
《绿色建筑评价标准 》GB/T 50378-2014 《绿色商店建筑评价标准》GB/T 51100-2015 《绿色办公建筑评价标准)》GB/T 50908-2013 《绿色工业建筑评价标准 》GB/T 50878-2013 《绿色住区标准 》CECS 377-2014 《绿色铁路客站评价标准(附条文说明)》TB/T 10429-2014（有纸质版） 《绿色饭店建筑评价标准 》GB/T 51165-2016（2016-12-01未实施） 《绿色医院建筑评价标准 》GB/T 51153-2015（有纸质版） 《建筑节能基本术语标准 》GB/T 51140-2015（有纸质版） 《建筑节能气象参数标准 》JGJ/T 346-2014
3、既有居住建筑节能改造：
14.高频设备的节能改造 篇十四
高频设备的节能改造
高频节能是当前热处理行业追求的目标之一.高频感应加热与其他加热手段相比,能耗大,利用率低(约20%～40%),因此,对旧高频设备进行节能改造已是势在必行.这不仅可以节省大量资金,而且还可避免更新换代中,由于老设备报废而造成的浪费,故做好这项工作也是当前企业增收节支的一个重要组成部分.
作 者：张仁良 Zhang Renliang 作者单位：北京三士电力电子应用技术研究所,北京100071 刊 名：金属热处理 ISTIC PKU英文刊名：CHEAT TREATMENT OF METALS 年，卷(期)：1999 “”(3) 分类号：F4 关键词：