工业领域节能减排电子信息应用技术说明

附件2工业领域节能减排电子信息应用技术说明工业领域节能减排电子信息应用技术说明工业领域节能减排电子信息应用技术说明工业领域节能减排电子信息应用技术说明2目录一、电解铝智能槽控技术..........................................................................................3二、水泵风机目标电耗节能控制技术......................................................................5三、远程监控电磁调衡技术......................................................................................8四、工业用串行通讯标准接口多功能智能测量技术............................................10五、LV自动喷吹控制技术......................................................................................12六、高效电磁感应加热控制技术............................................................................13七、采用智能复合开关和低压分组载波传输技术的无功补偿技术....................15八、采用PWM脉宽调制和硬件均流技术的高频开关电源控制技术................18九、企业生产和能耗过程耦合建模技术................................................................20十、数控机床的有源功率补偿技术........................................................................22十一、注塑机智能变频节能控制技术....................................................................25十二、盐加工生产自动化技术................................................................................27十三、镍铬废水在线回收技术................................................................................29十四、烟尘类高腐蚀环境下污染源排放在线监测技术........................................32十五、柴油机尾气排放检测控制技术....................................................................353一、电解铝智能槽控技术一、技术名称：电解铝智能槽控技术二、技术适用范围：有色冶金行业三、技术内容1、技术原理简要描述电解铝智能槽控机系统可实时采集监控铝电解生产槽的槽电压、系列电流和手动操作开关板的开关状态，采用CAN总线结构，对生产过程及铝电解生产槽实施能量平衡控制和物料平衡控制。根据电解槽的槽电阻变化情况自动调整极距，物料平衡控制采取按需加料方式，出铝、换极等作业实现自动控制。2、关键技术�生产槽用电实时监控技术；�CAN总线技术；�能量平衡控制和物料平衡控制技术。3、技术应用条件适用于大型预焙槽。四、技术节能效果老式槽控机系统只能达到92%左右的电流效率，使用新的槽控技术后，电流效率可提升至94%以上。单位电解铝综合交流电耗可减少300kwh/t-AL左右。五、技术应用情况电解铝工业是高能耗行业，能效水平至今不及50%，槽控技术是影响电解槽机能效的主要技术环节，大型预焙槽先进生产技术是我国确定的主要节能技术研究方向之一，近年社会各方投入了大量研究开发资金，在该领域涌现了一批应用于生产一线的实用新型技术，均已进入广泛推广应用阶段。六、典型项目或案例情况某大型电解铝企业（年耗能171531.66万kwh）一期25万吨电解铝系统共4计280台槽，投入280套新的槽控系统，含建设后端机房及配套服务器系统，共计投入约500万元，年维护成本约100万元。系统建成后实现节电7021.92万kwh/年。七、技术推广前景和节能潜力根据目前相关技术指标，该技术可为我国电解铝企业带来极大的社会经济效益。据初步测算，仅对系列产能25万吨/年的铝电合一企业，保守估算每年可节电2250万kwh，增产铝9000余吨，直接经济效益可达2500万元（按每度电0.3元，每吨铝盈利2000元计算），同时提高了电网安全运行的保障度和自备发电厂设备运行率，延长了铝电解槽寿命。此外，还将优化铝电解槽的母线配置、降低建设投资。八、推广措施及建议该技术为国家重点攻关项目，技术成果已处于国际先进水平。铝电解生产是有色冶金行业的耗能重要环节，该技术比较成熟，市场前景良好，能为我国工业节能提供重大的帮助。5二、水泵风机目标电耗节能控制技术一、技术名称：水泵风机目标电耗节能控制技术二、技术适用范围：钢铁、化工、石油、电力、建筑行业三、技术内容1、技术原理简要描述将计算机技术、自动控制技术、电气传动、数学方法和流体力学知识有机结合，通过对生产过程设备参数和工艺参数的分析、归纳和优化，开发建立了水泵风机站目标电耗数学模型，实现了风机水泵站准确的节电比例测算、节电量化设计及控制。通过计算获得最省电目标电耗值，确定设备的最佳运行方式，实现了节能从定性到定量的飞跃。即在满足工艺要求条件下，如何进行优化搭配运行泵组和调速运行泵组，使泵站（风机站）系统处于耗电最低的状态。2、关键技术�水泵风机目标电耗的数学建模技术；�优化搭配运行泵组和调速运行泵组技术。3、技术应用条件主要应用在企业循环水泵站、给水泵站、补水泵站、净环给水泵站、浊环给水泵站、冷却泵站、冷冻泵站、制水泵站、送水泵站、中心泵站等需要给排水和一次风机、二次风机、引风机、送风机、除尘风机、排风机等需要给排风的工艺流程环节。该系统不需要对整个工艺过程进行过多的改变，可直接替代现有的控制柜，将水泵风机站的开、停和运行过程的控制权交给该系统，在满足现有工艺参数（压力、流量、液位等参数）、设备参数（水泵、电机、调速装置等）和不同的输送介质（水、油、气、颗粒混合物等）等要求的前提下运行，达到整个泵站或风机站耗电最低的目的。6四、技术节能效果在某大型钢厂应用后实现年节电量：1641万kwh。在钢铁行业应用该技术所能达到的平均节电率为25.56%，在钢铁行业应用该技术所能达到的CO2平均减排率为25.56%。五、技术应用情况虽然国外各种节能技术在水泵供水领域一些小的运行策略有所不同，但总体的运行思路却基本出自单闭环自动控制，由于单闭环自动控制是以满足工艺要求为目标，没有考虑整体配合的效率最优问题，没有泵站设备整体电耗最小化运行的有效措施，经常会造成供水系统电能的大量浪费，在这方面世界各大相关公司一直在积极探索，但仍未取得进展。目前国内外在泵站优化节能运行方面的研究，主要集中在最省电泵站的设计、最低电耗的计算、最低电耗的实现、已有泵站的节电潜力精确测算、泵站调速泵的合理设置、泵站调速水泵最高转速和最低转速测算，以及对于一个流量最省电的水泵运行、各泵出水比例等方面。目前对于上述问题的研究，主要还是根据研究者所实验的系统进行分析，定性和经验性的成分较多。该技术在实际应用中已解决了上述问题。该技术具有自主知识产权，已获得4项发明专利。运用该技术已改造400多个泵站。六、典型项目或案例情况某大型钢铁企业泵站节能改造于2007年9月开始，应用泵站“水泵风机目标电耗”节能技术对2#炉体密闭循环泵组（装机容量1775kw）、浊环常压泵组（装机容量1065kw）、液压润滑泵组（装机容量840kw）、二期设备内冷泵组（装机容量800kw）进行一期节能改造，分别实现节电比例26.9%、21.6%、15.5%、12.3%，实现年节电量532万kwh。2008年，对ACC供水泵组、平流池泵组（装机容量1320kw）进行二期节能改造，节能改造后泵组平均小时耗电量下降44%、33.6%，每年节约电量299万kwh。对平流池泵组（装机容量1320kw）进行二期节能改造，泵组供水单位7电耗由0.2417kwh/m3下降到0.1605kwh/m3。2009年，应用泵站目标电耗节能技术对4300mm宽厚板水系统进行整体节能改造，包括提升上塔泵组、过滤上塔泵组、DQ热处理泵组等6个泵组，运行后节电率25%以上，年节电量810万kwh。应用“目标电耗节电”技术改造完成后，该公司年节电量达1641万kwh。节能项目设备总投资额为430万元，包括：上位工控计算机、优化节能控制柜、变频调速设备、在线目标电耗优化控制软件和目标电耗优化测算软件等。七、技术推广前景和节能潜力据第三次全国工业普查公布的统计资料表明，水泵风机用电量占全社会总用电量的33%，其中水泵21%，风机12%，所以在该领域节能工作开展的科学及时与否对我国能否顺利完成节能目标意义重大。截至2009年底，全社会用电量36430亿kwh，水泵电耗占20-25%的较大比重，风机电耗占12%左右，该节能项目的大面积推广应用，节电效益巨大。该节能技术根据应用对象不同实现的节能率在7%-68%之间。八、推广措施及建议该技术实用价值很高，拥有完整的发明专利。目前已完成产品化和试验推广两个关键环节，用途广泛，系统节能效果突出，可以积极推广。8三、远程监控电磁调衡技术一、技术名称：远程监控电磁调衡技术二、技术适用范围：电力行业三、技术内容1、技术原理简要介绍利用自耦变压器的物理特性，在节电器中运用特殊的绕组线圈，通过电磁调恒技术平衡三相电压、电流，改善和提高功率因数，抑制谐波，平衡过剩和过低电压，多方面治理用电中的浪费现象。2、关键技术�三相平衡系统节电；�低压动态节电；����配电变压器综合降损。3、技术应用条件该技术应用通过节电器实现，节电器是安装在总配电柜下端的设备，变压器下所有负载通过节电器后可达到节电的目的。四、技术节能效果钢铁行业节电413.44kwh/t；建材行业节电8.26kwh/t；煤炭行业节能1048kwh/万元产值。钢铁、建材及煤炭行业分别减少CO2气体排放量230克/t钢、4.48克/t水泥、470克/万元产值煤炭。五、技术应用情况目前国内外的节电技术大多都是针对用电过程中某种浪费现象进行单项治理。将用电过程中各方面的浪费现象进行综合治理还没有成功的先例。韩国曾进行过类似技术的研发，但也没有大量应用。采用该技术的产品已在河北、山西、辽宁、广西等多个大型企业试制安装使用，节电效果良好，节电率平均在8%以上。目前已经形成三项自主研发的专9利技术。六、典型项目或案例情况该节电装置应用于大型的用能企业，设备投资按节电装置的大小计算，每kw大约投资400元，一般投资回收期两年左右。节能潜力/减排潜力：钢铁节电516.80kwh/t、水泥节电10.32kwh/t、煤炭节电1065kwh/万元。七、技术推广前景和节能潜力以年产节电装置100万KVA、节电率8%计算，每年可节电69120万kwh，折合标准煤23.09万吨，可减少CO2气体排放量1035吨。五年累计可节电345600万kwh，折合标准煤115.45万吨，减少CO2气体排放量5175吨。八、推广措施及建议该技术为经过试点使用验证后的实用新型技术，应用范围广泛，对大中型用能企业节电有较大促进作用。技术改造条件简单，可积极推广。10四、工业用串行通讯标准接口多功能智能测量技术一、技术名称：工业用串行通讯标准接口多功能智能测量技术二、技术适用范围：冶金、石化、轻工、建材