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目前能源緊張局面日益呈現(xiàn),這就要求各污水處理廠能夠使用較少的能源獲得較大的收益。污水處理廠作為節(jié)能減排的排頭兵,同時也是能耗密集型企業(yè),其運(yùn)行費(fèi)用和電費(fèi)一直是居高不下,因此,如何節(jié)約能源,降低電氣能耗,提高經(jīng)濟(jì)效益,是城市污水廠必須思考的問題。

污水處理廠的耗能主要是相關(guān)電氣設(shè)備耗能，所以其節(jié)能應(yīng)該在電氣的優(yōu)化設(shè)計上作出相關(guān)的措施。對于實施電氣節(jié)能的相關(guān)解決措施時，需要著重考慮各方案的經(jīng)濟(jì)效益及可行性。通常根據(jù)污水處理廠的生產(chǎn)規(guī)模實施切實有效也適合處理廠實際特點(diǎn)的解決措施。

1供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗對策

1.1變電站的合理布置

變電站應(yīng)盡可能的設(shè)置在負(fù)荷中心,進(jìn)而減少配電半徑、降低電纜成本及線路損耗,而且對供電的穩(wěn)定性、安全性也有提升作用。

1.2供配電級數(shù)應(yīng)減少

應(yīng)盡量減少配電級數(shù),減少電源配電環(huán)節(jié)的損耗。

1.3合理選擇變壓器容量

合理選擇變壓器容量及臺數(shù),可以使其運(yùn)行在最佳經(jīng)濟(jì)負(fù)載率附近,并且可以根據(jù)用電性質(zhì)合理調(diào)整變壓器的運(yùn)行臺數(shù),減少變壓器輕載導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。

1.4提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),可以減少線路及變壓器的無功功率損耗,從而實現(xiàn)節(jié)能。由于提高了功率因數(shù),減少了無功功率,供給同一負(fù)荷功率所需的視在功率和負(fù)荷電流均減少,可以更合理地選擇變壓器容量和線路截面,既可以節(jié)能,又達(dá)到降低投資的目的。可通過以下措施提高功率因數(shù):在選擇設(shè)備時采用功率因數(shù)較高的用電設(shè)備。用電設(shè)備均為低壓設(shè)備的污水廠采用低壓集中補(bǔ)償方式,有利于管理;但對于功率因數(shù)很低的設(shè)備應(yīng)采用就地補(bǔ)償裝置進(jìn)行合理補(bǔ)償,例如紫外線消毒設(shè)備,由于功率因數(shù)很低,因此應(yīng)在其控制設(shè)備內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償,可有效降低線路無功損耗。對于供電距離較遠(yuǎn)的高壓電動機(jī)設(shè)備,應(yīng)采用就地單獨(dú)補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償。

1.5采取抑制高次諧波的措施

隨著污水處理廠變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用及非線性負(fù)載的增多,污水處理廠電氣系統(tǒng)諧波含量也隨之增多。諧波不僅會使系統(tǒng)的功率因數(shù)下降,而且在設(shè)備及線路中產(chǎn)生熱效應(yīng),導(dǎo)致電能大量損失。因此,對供配電系統(tǒng)存在的諧波進(jìn)行監(jiān)控和檢測,并采取行之有效的諧波抑制措施,減少諧波對電網(wǎng)的影響,對污水處理廠供配電系統(tǒng)節(jié)能顯得尤為重要。抑制和治理諧波的常用措施如下:低壓變壓器采用/Y0-11點(diǎn)接線方式,防止3次及3n次諧波對電網(wǎng)系統(tǒng)的污染。采用帶消諧電抗器的并聯(lián)電容器組補(bǔ)償裝置,可有效防止補(bǔ)償電容與系統(tǒng)電抗造成的并聯(lián)諧振對諧波的放大及對電容器組造成的損壞。采用無源濾波器抑制高次諧波。如果配電系統(tǒng)具有相對集中的大容量非線性負(fù)載時,宜選用無源濾波器,這樣成本較低,經(jīng)濟(jì)合理。采用有源濾波器抑制高次諧波。如果配電系統(tǒng)具有大容量非線性負(fù)載,且變化較大,用無源濾波器不能有效工作時,采用有源濾波器,可以有效地抑制及消除高次諧波,盡管投資較高,但從安全運(yùn)行、節(jié)能降耗等多方面考慮,還是比較合理的選擇。

2電氣線路的節(jié)能措施

2.1電氣負(fù)荷的合理分配盡量保證三相負(fù)荷的平衡,尤其在一些照明負(fù)荷供電、路燈負(fù)荷供電及部分通風(fēng)裝置、電熱設(shè)備的供電回路上,必須考慮負(fù)荷的平衡及合理性,避免單相負(fù)荷過大造成的線路損耗。

2.2合理選擇電纜及導(dǎo)線截面

按照導(dǎo)線及電纜的經(jīng)濟(jì)電流截面選擇電纜。根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》(GB502172007)第3.7.1條第4款的規(guī)定:10kV及以下電力電纜截面選擇除考慮工作電流、短路電流及電壓降以外,尚宜按電纜的初始投資與使用壽命期間的運(yùn)行費(fèi)用綜合經(jīng)濟(jì)的原則選擇。

2.3盡量減少供電線路的長度將變壓器深入負(fù)荷中心,配電線路盡量走直線,減少低壓配電電纜或?qū)Ь€的長度,不僅可以降低線路損耗,而且還可以減少線路壓降,提高供電質(zhì)量及可靠性。

3合理選擇電氣設(shè)備

選擇節(jié)能型變壓器不同型號的變壓器。通常情況下變壓器的實際負(fù)載率只有50%，為了節(jié)能的考慮，可以將變壓器的負(fù)荷率提升到70%~80%的水平。污水處理廠中隨著其投入使用的時間的延長其處理的污水會增多，直至達(dá)到污水處理廠的負(fù)荷值。所以應(yīng)該在污水處理廠中設(shè)計兩臺或三臺不同型號大小的變壓器，對于不同時期根據(jù)不同的污水量，選擇適宜的變壓器或者組合。這樣當(dāng)污水量較小時，可以選用較小的變壓器，防止使用大變壓器時負(fù)荷率小而造成浪費(fèi)；當(dāng)污水量較大時，可以選用較大的變壓器或者一大一小搭配使用，這樣既滿足了污水處理的能量供應(yīng)又減少了能量的浪費(fèi)現(xiàn)象。

4 照明系統(tǒng)節(jié)能

照明系統(tǒng)設(shè)計時，宜選用直射貫通比高、控光性能合理的燈具，且應(yīng)該具有性能穩(wěn)定、可靠度高以及電能損耗較低的特點(diǎn)。選用綠色環(huán)保節(jié)能型燈具是體現(xiàn)電氣節(jié)能的一個較為直接而行之有效的措施。城市污水處理廠的室外照明應(yīng)用智能控制，由照明自動控制裝置或自動控制根據(jù)不同區(qū)域、不同時段自動控制燈具的開關(guān)。