ICS27.010CCSF0115IDB15/T3091—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14企業(yè)供電的合理化 25電能轉(zhuǎn)換為化學能的合理化 3 6通用設(shè)備用電合理化 4 7照明用電合理化 7DB15/T3091—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)工業(yè)和信息化廳提出并歸口。本文件起草單位：內(nèi)蒙古碳環(huán)智能科技有限公司、內(nèi)蒙古節(jié)能協(xié)會、內(nèi)蒙古大唐國際呼和浩特鋁電有限責任公司、國家電投集團內(nèi)蒙古白音華煤電有限公司鋁電分公司。本文件主要起草人：張月峰、肖磊、劉婷、高雪梅、達爾汗、孫振斌、朱麗軍、張晨東、楊彰根、王樹寶、張會、包佳、李佩韋、沈羽、王磊、方書江、李少偉、郭宇。DB15/T3091—20231電解鋁企業(yè)合理用電技術(shù)導則本文件規(guī)定了電解鋁企業(yè)合理用電的基本要求、對企業(yè)供電合理化，電能轉(zhuǎn)化化學能合理化、通用設(shè)備合理化、企業(yè)照明合理化提出建議、評價原則和方法。本文件適用于各類不同規(guī)模的電解鋁生產(chǎn)企業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3485評價企業(yè)合理用電技術(shù)導則GB/T9481中小型軸流泵GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T12497三相異步電動機經(jīng)濟運行GB/T13007離心泵效率GB/T13008混流泵、軸流泵技術(shù)條件GB/T13462電力變壓器經(jīng)濟運行GB/T13469離心泵、混流泵與軸流泵系統(tǒng)經(jīng)濟運行GB/T13470通風機系統(tǒng)經(jīng)濟運行GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T16665空氣壓縮機組及供氣系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則GB18613電動機能效限定值及能效等級GB19153容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級GB/T21056風機、泵類負載變頻調(diào)速節(jié)電傳動系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)條件GB/T27883容積式空氣壓縮機系統(tǒng)經(jīng)濟運行GB50033建筑采光設(shè)計標準GB50034建筑照明設(shè)計標準DL/T985配電變壓器能效技術(shù)經(jīng)濟評價導則3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電解鋁electrolyticaluminiumDB15/T3091—20232用氧化鋁——冰晶石熔鹽電解法生產(chǎn)出的鋁溶液。3.1電流效率currentefficiency電解鋁生產(chǎn)過程中鋁液的實際產(chǎn)量與鋁液理論產(chǎn)量的比值。3.2整流效率rectificationefficiency整流器輸出的直流電量與輸入的交流電量的比值。3.3整流機組效率efficiencyofrectifierunit電解直流側(cè)耗電量與電解交流測耗電量的比值。3.4平均槽電壓averagecellvoltage每個槽日的工作電壓及分攤的電壓平均值，由工作電壓、分攤的效應(yīng)電壓、分攤的電解槽間聯(lián)結(jié)母線組成。受電端電壓receivingterminalvoltage負載側(cè)的電壓。一天的平均負荷與最大負荷之比。4企業(yè)供電的合理化4,1企業(yè)應(yīng)根據(jù)用電性質(zhì)、用電容量，選擇合理供電電壓和供電方式。電解工藝消耗的交流電量以安裝在整流機組輸入側(cè)的計量儀表計數(shù)為準。4.2企業(yè)變配電所在的位置應(yīng)接近負荷中心，減少變壓級數(shù)，縮短供電半徑，按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面。4.3企業(yè)根據(jù)受電端至用電設(shè)備的變壓級數(shù)，其總線損率分別應(yīng)不超過以下指標。一級二級三級4%4,4企業(yè)受電端電壓在額定電壓允許偏差范圍內(nèi)，企業(yè)用電設(shè)備的供電電壓偏移值不應(yīng)超過額定電壓DB15/T3091—202334.5調(diào)整企業(yè)用電設(shè)備的工作狀態(tài)，合理分配與平衡負荷，使企業(yè)用電均衡化，提高企業(yè)負荷率。根據(jù)不同的用電情況，企業(yè)日負荷率應(yīng)不低于70%。4,6企業(yè)單相用電設(shè)備應(yīng)均勻地接在三相網(wǎng)絡(luò)上，降低三相電壓不平衡度，供電網(wǎng)絡(luò)的電壓不平衡度應(yīng)小于2%。4.7企業(yè)在提高自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)在負荷側(cè)合理裝置集中與就地無功補償設(shè)備，在企業(yè)最大負荷時的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.90；低負荷時，應(yīng)調(diào)整無功補償設(shè)備的容量，不應(yīng)過補償。4.8企業(yè)應(yīng)根據(jù)用電負荷的特性和變化規(guī)律，正確選擇和配置變壓器容量和臺數(shù)，通過運行方式的擇優(yōu)，合理調(diào)整負荷，實現(xiàn)變壓器經(jīng)濟運行。4.9企業(yè)變配電所內(nèi)的變配電設(shè)備要配置相應(yīng)的測兩和計量儀表。監(jiān)測并記錄電壓、電流、功率、功率因數(shù)和有功電量、無功電量。電能計量儀表準確度符合GB17167要求。4.10企業(yè)用電設(shè)備的非線性負荷產(chǎn)生高次諧波，引起電網(wǎng)電壓及電流的畸變，應(yīng)采取抑制高次諧波的4.11企業(yè)用電設(shè)備的沖擊負荷及波動負荷，引起電網(wǎng)電壓波動、閃變，應(yīng)采取限制沖擊負荷及波動負荷的措施達到GB/T12326的要求。4.12對企業(yè)自備電廠應(yīng)考核廠用電率指標、供電煤耗。5電能轉(zhuǎn)換為化學能的合理化5.1.1凡生產(chǎn)過程中利用電能進行化學分解的過程，在合理電流密度下，應(yīng)嚴格控制與電能消耗有關(guān)的主要技術(shù)經(jīng)濟指標：電流效率、平均槽電壓、單位產(chǎn)品電耗。5.1.2電解過程的電流效率應(yīng)達到92%。5.1.3電解過程的平均槽電壓值應(yīng)控制在不大于4.1V。5.2整流系統(tǒng)5.2.1整流所的位置應(yīng)接近直流負荷中心，縮短供電半徑，降低接觸電阻和電壓降，實現(xiàn)電力整流設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟運行。5.2.2電力整流設(shè)備應(yīng)配置交直流電流、電壓監(jiān)測儀表和交直流電能計量儀表。5.2.3企業(yè)應(yīng)采用高效電力整流設(shè)備，并根據(jù)負荷變化情況，對電力整流設(shè)備運行效率進行測定。電力整流設(shè)備在額定負荷狀態(tài)時的轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于以下指標：a)直流額定電壓在500V以下90%；b)直流額定電壓在500V-1000V之間93%；c)直流額定電壓在1000V及以上95%。5.3直流母線5.3.1直流母線的連接點應(yīng)接觸良好，每個接點的接觸電阻應(yīng)小于相同連接長度導體電阻的1.5倍。5.3.2電解的直流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采取措施，降低電壓損失。在額定負荷下電力整流設(shè)備至電解槽的母線電壓5.4電解槽5.4.1電解槽應(yīng)與生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)能力相匹配，選型合理。5.4.2相同生產(chǎn)工藝的電解設(shè)備應(yīng)串聯(lián)使用，保證單系列電解槽投入數(shù)量，以提高電力整流設(shè)備運行DB15/T3091—202345.4.3電解生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)配置必要的監(jiān)測和計量儀表。電解槽應(yīng)根據(jù)實際情況，單槽或分組裝置直流電壓表，以便及時監(jiān)視槽電壓。直流電能計量應(yīng)采用直流電能計量表直接計量。計量儀表應(yīng)定期校驗，確保指示和計量準確。5.4.4每天應(yīng)測算電流效率及平均槽電壓，及時分析電解槽運行狀況。單槽工作電壓每月至少實測一次，分析偏差及時處理或調(diào)整不合格的電解槽。5.4.5每個電解槽的泄漏電流應(yīng)小于槽組電流的0.1%～0.2%，或電解槽系列兩端對地電壓偏差值小于或等于±10%。6通用設(shè)備用電合理化通用機電設(shè)備應(yīng)建立運行管理、維護和檢修等規(guī)章制度，建立維護運行日志和技術(shù)檔案。應(yīng)加強管理人員和操作人員的培訓。6.2變壓器6.2.1變壓器合理配置變壓器應(yīng)選擇壽命期內(nèi)經(jīng)濟效益最佳的容量和臺數(shù)。配電變壓器選型的技術(shù)經(jīng)濟評價應(yīng)按照DL/T985。電力變壓器選型的技術(shù)經(jīng)濟評價可按照DL/T985。應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)電效果大、經(jīng)濟效益好、投資收回期短的變壓器。國家規(guī)定淘汰的老舊變壓器應(yīng)直接淘汰，超過壽命期服役的變壓器應(yīng)重新選用，所選用的變壓器應(yīng)符合國家相關(guān)能效標準。6.2.2變壓器經(jīng)濟運行變壓器經(jīng)濟運行應(yīng)符合GB/T13462的要求。對變壓器進行經(jīng)濟運行評價，評價為運行不經(jīng)濟，且綜合功率損耗大的變壓器應(yīng)更新。變壓器的空載損耗和負載損耗達到能效標準所規(guī)定的節(jié)能評價值，且運行在最佳經(jīng)濟運行區(qū)。變壓器的空載損耗和負載損耗達到能效標準所規(guī)定的能效限定值，且運行在經(jīng)濟運行區(qū)。應(yīng)配置變壓器的電能計量儀表，完善測量手段。應(yīng)記錄變壓器日常運行數(shù)據(jù)及典型代表日負荷，為變壓器經(jīng)濟運行提供數(shù)據(jù)。定期進行變壓器經(jīng)濟運行分析，在保證變壓器安全運行和供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上提出改進措施，有關(guān)資料應(yīng)存檔。應(yīng)按月、季、年做好變壓器經(jīng)濟運行工作的分析與總結(jié)，并編寫變壓器的節(jié)能效果與經(jīng)濟效益的統(tǒng)計與匯總表。6.3.1電動機合理配置電動機選用前應(yīng)充分了解被拖動機械的負載特性，該負載對啟動、制動、調(diào)速無特殊要求時應(yīng)選用籠型異步電動機。從節(jié)能角度考慮應(yīng)首先選用符合GB18613的電動機，不應(yīng)選用國家明令淘汰的產(chǎn)品。負載對啟動、制動、調(diào)速有特殊要求時，所選擇的電動機應(yīng)滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩要求，所選電動機應(yīng)能與調(diào)速方式合理匹配。DB15/T3091—2023應(yīng)依據(jù)負載要求，選擇具有合適的安裝尺寸與連接方式。需要調(diào)速的負載應(yīng)根據(jù)調(diào)速范圍、效率、對轉(zhuǎn)矩的影響以及長期經(jīng)濟效益等因素，選擇合理的調(diào)速方式和電動機。對有頻繁啟動、沖擊負載和高啟動轉(zhuǎn)矩等特殊要求的負載應(yīng)選用相應(yīng)的專用電動機并進行轉(zhuǎn)矩校驗。6.3.2電動機經(jīng)濟運行電動機經(jīng)濟運行應(yīng)符合GB/T12497的要求。應(yīng)指定運行管理人員負責電動機的運行狀況巡回檢查，測試與一般維護(冷卻、潤滑、清掃等)。運行管理人員應(yīng)定期檢查電動機運行溫升、振動、噪聲以及電動機電氣終端的電流和電壓，做好完整的運行記錄。對于55kW及以上的電動機應(yīng)監(jiān)視其電流、電壓、有功功率，在供電配電柜還應(yīng)配備電能表與功率因數(shù)表。應(yīng)根據(jù)電動機的容量大小與運行方式合理實施功率因數(shù)的就地補償，補償后功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9。電動機負載調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇應(yīng)以技術(shù)經(jīng)濟分析為依據(jù)，對大型機組應(yīng)經(jīng)行壽命周期成本分析。對有多臺電動機的系統(tǒng)，負載的分配應(yīng)充分發(fā)揮調(diào)節(jié)設(shè)備節(jié)能效果。應(yīng)按GB/T3485的規(guī)定配置電動機運行監(jiān)測儀表，隨時對供電條件及運行參數(shù)進行監(jiān)測。運行管理人員應(yīng)定期監(jiān)視電動機運行電流、電壓、電動機輸入功率、三項電流與電壓的不平衡度。6.4水泵6.4.1水泵合理配置設(shè)備的選型應(yīng)采用壽命周期成本分析方法，選擇經(jīng)濟性高的設(shè)備。年運行時間大于3000h、負載率大于60%的電機，能效等級應(yīng)達到相應(yīng)強制性能效標準中能效2級要求。泵的選擇應(yīng)符合GB/T9481、GB/T13007、GB/T13008等相關(guān)標準的規(guī)定。在多種工況生產(chǎn)工藝條件下，按系統(tǒng)負載特性選擇匹配的泵，對多臺泵聯(lián)合運行選型時應(yīng)滿足串并聯(lián)技術(shù)條件的要求。采用多臺泵聯(lián)合運行時，在滿足工藝、安全及可靠運行的基礎(chǔ)上，應(yīng)采用高效泵承擔基本負荷，使輸送單位液體電耗最低。多機組并聯(lián)運行時，應(yīng)采用等揚程特性的泵；串聯(lián)運行時，應(yīng)采用等流量特性的泵；采用調(diào)速裝置控制調(diào)節(jié)時，應(yīng)滿足泵串/并聯(lián)運行規(guī)則，宜采用變頻泵高效節(jié)能區(qū)串并聯(lián)運行模式。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，合理確定管網(wǎng)系統(tǒng)的管材和管徑。在優(yōu)化生產(chǎn)工藝的條件下合理確定管網(wǎng)配置方案和輸送距離。6.4.2水泵經(jīng)濟運行水泵經(jīng)濟運行應(yīng)符合GB/T13469的要求。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)負載特性確定泵的調(diào)節(jié)方式。機組應(yīng)與系統(tǒng)負載特性相匹配，機組控制設(shè)備應(yīng)能滿足運行工況變化的要求。根據(jù)用戶的流量和揚程需求，采用適用的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于運行時間長、負荷變化較大及非連續(xù)運行工況，宜采用包括變頻調(diào)速裝置在內(nèi)的調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)，變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T21056的規(guī)定。對于不同壓力區(qū)域的供水，宜充分利用一次網(wǎng)壓頭，采用分級供應(yīng)，盡量減少使用壓力平衡閥?？赏ㄟ^能源計量器具、現(xiàn)場監(jiān)測儀表、企業(yè)能源管控中心及其他自動化信息系統(tǒng)采集系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。可采用仿真模擬計算分析等技術(shù)，分析系統(tǒng)經(jīng)濟運行狀況，優(yōu)化運行方案?？蛇\用可編程控制器、直接數(shù)字控制器等智能控制技術(shù)，確保系統(tǒng)持續(xù)經(jīng)濟運行。DB15/T3091—202366.5通風機6.5.1通風機合理配置機組應(yīng)與負載特性相匹配，機組控制設(shè)備應(yīng)能滿足運行工況變化的要求。在裝配多臺機組時，應(yīng)采用高效通風機承擔基本負荷。采用通風機多臺聯(lián)合運行時，在滿足工藝、安全及可靠運行的基礎(chǔ)上，應(yīng)使輸送單位容積介質(zhì)電耗最低。當流量變化幅度在20%以內(nèi)，對離心風機應(yīng)采用進口導葉調(diào)節(jié)方式；對軸流風機應(yīng)采用改變動、靜葉片安裝角的調(diào)節(jié)方式。對于負荷變化較大及非連續(xù)運行工況，宜采用變頻調(diào)速裝置。變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T21056的規(guī)定。6.5.2通風機經(jīng)濟運行通風機經(jīng)濟運行應(yīng)符合GB/T13470的要求。系統(tǒng)中的三相異步電動機的運行狀況應(yīng)符合GB/T12497的規(guī)定。應(yīng)按照GB17167的規(guī)定，在有關(guān)部位安裝電量、壓力、流量等儀器儀表。監(jiān)測與檢查可采用巡視、定期儀表檢測與集中在線監(jiān)測的方式。定期檢查系統(tǒng)主要部件，維護系統(tǒng)的性能水平與經(jīng)濟運行，主要包括：a)定期檢查機組設(shè)備的振動情況；b)定期檢查過濾網(wǎng)和通風機葉片；c)軸承潤滑和更換；d)皮帶調(diào)緊或更換；e)定期檢查管路的泄漏；f)定期檢查系統(tǒng)阻力。在技術(shù)及經(jīng)濟條件允許的情況下，應(yīng)在線監(jiān)測系統(tǒng)進出口壓力、溫度、流量、電量和調(diào)節(jié)裝置的狀態(tài)等。6.6空壓機6.6.1空壓機合理配置系統(tǒng)中管網(wǎng)應(yīng)在優(yōu)化生產(chǎn)工藝的條件下，確定合理配置方案和輸送距離。在確保安全的前提下，機組宜靠近負荷中心。滿足系統(tǒng)的使用壓力、容積流量及品質(zhì)，機組應(yīng)與負載特性相匹配，應(yīng)選用能效指標符合GB19153能效3級的機組，宜選