魏银萍
（陕西延长石油兴化新能源有限公司，陕西 兴平 713100）
［摘 要］陕西兴化集团有限责任公司于2021年开始开展电机节能改造工作，经充分论证，示范点选取在了电机数量较多、改造实施难度较低、运行效益论证相对容易的100 kt/a煤基乙醇装置。2023年4月煤基乙醇装置68台节能电机更换施工完成并投用，运行电耗降低（节能率约2.7%），但存在少部分节能电机（5台）能耗不降反升、整体节能水平低于预期的问题。后经多方检测与调整，个别电机能耗不降反升问题得到改善；至于节能效果未达预期目标，分析认为，一是部分电机实际运行工况严重偏离额定工况，二是节能电机出厂检测标准（在额定工况下进行）往往与化工生产实际不符。后续改进建议为，一是给电机增加变频器以消除“大马拉小车”现象，二是后续项目电机设计时技术方可将电机节能负荷区间取在额定工况的60%～80%。
［关键词］煤基乙醇装置；电机节能改造；高效节能电机；节能原理；能效分级；实施情况；节能效果；问题解决与探讨
［中图分类号］TM34 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）06-0001-03
0 引 言
能源是人类社会活动的重要物质基础。近年来，随着化石能源资源供应的日益紧张和生态环境的不断恶化，节约能源已成为我国可持续发展的一项长期发展战略，国家出台了一系列关于节能的政策法规，将节能作为我国能源消费革命的主阵地。电机作为重点工业用能设备，其高效节能技术的推广应用可有效减少不必要的电力和能源浪费。为贯彻落实国家节能减排规划和工业节能规划，推动高效电机开发和推广应用，促进电机产业升级，全面提高电机能效水平，进而实现工业经济绿色高质量发展，2021年10月工业和信息化部、市场监督管理总局联合发布的《电机能效提升计划（2021—2023年）》提出，2023年高效节能电机年产量达到1.7×108 kW，在役高效节能电机占比达20%以上，实现年节电量490×108 kW·h，相当于年节约标煤15 000 kt、年减排CO2 28 000 kt。
陕西兴化集团有限责任公司（简称兴化集团）始建于1965年，主要生产氨醇、硝酸铵、纯碱、氯化铵等传统化工产品，近年来逐步向有机化工方向转型，其生产装置大多建成时间较早，所用电机效率低、能耗大。为积极响应国家节能降碳政策、践行企业环境保护主体责任，于2021年开始开展电机节能改造工作。通过对现有各生产装置电机实际运行情况的充分摸排与论证，结合外部市场调研、技术比选情况，确定先以陕西延长石油兴化新能源有限公司（简称兴化新能源公司）2017年1月建成投产的100 kt/a煤基乙醇装置作为电机节能改造的示范点，最终实现由点及面在兴化集团内部全面推行。煤基乙醇装置完成节能电机更换后，发现其总用电负荷下降，但个别节能电机能耗存在不降反升的现象，后经工艺人员、设备人员和电机厂家三方协作，这些节能电机能耗得以下降。以下对有关情况作一介绍。
1 节能电机简介
1.1 节能电机节能原理
高效节能电机采用新设计、新工艺、新材料等，通过降低电磁能、热能和机械能损耗等来提高电机的输出效率，进而实现节能。高效节能电机与传统电机相比，通常情况下其效率可提高4%左右。
电机在能量转化过程中会产生能量损耗。电机的能量损耗一般分为定子铁损耗、定子铜损耗、机械损耗、转子铜损耗、附加损耗，有针对性的能效提升措施主要有：① 将热轧电工钢改为低损耗、高磁感的冷轧无取向电工钢，可降低定子铁损耗；② 增加定子有效材料用量、改进线圈结构方式，可降低定子铜损耗；③ 适当减小风扇尺寸、改进风扇结构或改善通风结构等，可降低机械损耗；④ 增加转子有效材料用量，可降低转子铜损耗；⑤ 改变定子绕组形式、改善定子与转子槽配合或适当加大气隙，可降低附加损耗。这五种方法中，有的方法对电机能效的提升效果不明显，有的需要投入的成本又太大，基本上只有通过适当减小风扇尺寸、改进风扇结构或改善通风结构的方式（降低机械损耗）制作的节能电机综合节能效果最好，此举几乎可在制作成本不变的情况下提高电机能效约35%。
1.2 电机能效分级
更多内容详见《中氮肥》2023年第6期