2015年是制造業(yè)步入寒冬，所有制造企業(yè)都面臨著做出如何的調整和對策來度過這個寒冬。在市場經濟疲軟的情形下，降本增效和節(jié)能降耗是很多企業(yè)首要考慮的。

    使用電加熱設備的制造企業(yè)，尤其是熱處理加工企業(yè)，生產中所造成的巨額能源損耗是目前制造行業(yè)面臨的普遍問題，降低能耗、降低生產成本是制造行業(yè)迫在眉睫的任務。

    例如磁性材料制造行業(yè)，其都是能耗大戶，面對同行業(yè)日趨激烈的市場競爭，節(jié)能降耗、降低生產成本是磁性材料制造行業(yè)自身求生存求發(fā)展的迫切需求，如何從內部革新入手，向科技要成本、向管理要效益，用科學有效的方法來實現能耗大戶企業(yè)對節(jié)能降耗的目的是企業(yè)應該重視的總要方向。

    本文將以磁性材料行業(yè)為例子，分析由于熱電偶老化引起的電能損耗給企業(yè)帶來的損失，以及提供針對的解決方案。

一、磁性材料行業(yè)能源消耗的主要原因分析（熱電偶&補償導線）

1：熱電偶由于長期使用，熱電偶被腐蝕情況嚴重、彎曲、變形、老化情況較惡劣。

2：補償導線由于長期置于高溫環(huán)境，造成補償導線老化。

（一）關于熱電偶及補償導線老化與電能損耗的關系 

    在中國大陸，凡涉及窯爐測溫使用熱電偶及補償導線絕大多數企業(yè)存在使用誤區(qū)，較多因為對專業(yè)知識的缺乏及設備管理意識欠缺造成。

    熱電偶為溫度計量器具，毫伏信號輸出，也就是輸出的毫伏值準確，測量的溫度才會準確，如果毫伏值輸出出現偏差，測量溫度也隨之出現偏差，輸出毫伏值偏差的大小直接影響到測量溫度的偏差大小，給客戶制造產品的品質、客戶窯爐本身、耐火材料的壽命造成許多隱患，zui重要的是給客戶帶來巨額的能源損耗。

（二）熱電偶老化的途徑：

    熱電偶使用2種不同材質的金屬連接，產生熱電勢，高溫熱電偶保護管材料為剛玉管，由氧化鋁燒制而成，剛玉管在連續(xù)高溫下工作，會產生多個毛細孔，窯爐內產生的連續(xù)高溫及腐蝕性氣體的連續(xù)侵蝕會透過剛玉管的毛細孔侵蝕熱電偶，從而會導致鉑金或其他金屬的化學反映，使鉑金或其他金屬產生結晶，導致鉑金或其他金屬化學分子性能的變異，產生熱電偶老化現象。

     補償導線作為熱電偶與儀表的連接線，傳送毫伏信號，補償導線本身品質的優(yōu)劣及使用在窯爐周圍高溫環(huán)境下，連接熱電偶端子的補償導線會出現導體變黑現象，我們稱之為老化現象，（如電線老化會導致失火）補償導線老化可以直接導致傳送熱電偶輸出毫伏值衰減，從而加大誤差。

結論：熱電偶老化+補償導線老化=溫度計量失真

（三）熱電偶老化與能耗損失的途徑

    智能儀表或其他途徑終端儀表只檢測熱電偶接入端的熱電動勢，再根據熱電動勢與溫度的對應關系將測量值轉化為溫度值顯示出來。

    熱電偶在使用一段時間后，受腐蝕、老化等影響，導致其熱電性發(fā)生變化，工作曲線就會偏離標準熱電偶的工作曲線，從而導致使用標準曲線的智能儀表計算溫度值發(fā)生偏差。

    由于熱電偶的老化通常導致其輸出的熱電動勢下降，因此，老化后的熱電偶測量值會偏低，而實際爐內溫度是高于智能儀表的設定值的。當超出標準熱電偶誤差標準值后，就會帶來比較大的負面影響老化嚴重的熱電偶會直接導致窯爐在高于儀表設定的溫度下工作，不僅增加了保溫功率，也增加了窯爐散熱，浪費電能。

二、熱電偶、補償導線老化后帶來的危害：

由于熱電偶老化導致的誤差使得爐內溫度一直處于產品燒結范圍的溫度偏高位置，會給生產帶來以下危害：

1：產品成品率降低

2：產品品質不穩(wěn)定，會出現龜裂，暗紋

3：電耗在日漸增加

4：.爐材加速老化

5：造成表面散熱增加

6：動力線加速老化

7：出現窯爐故障、事故等惡性事件的發(fā)生。

8：補償導線的老化會加大熱電偶傳輸的信號誤差，加劇以上后果的發(fā)生。

三、熱電偶老化帶來能耗損失分析

輝達工控深入行業(yè)，做了熱電偶老化與能源損耗的實驗。熱電偶老化帶來的能耗損失統(tǒng)計如下：

1℃給單條窯爐每小時電能消耗帶來>1.36KW ,對于功率200KW以上的燒成爐，是無法用肉眼看出變化的；

單條窯爐功率相差溫度對照表

多條窯爐功率相差溫度對照表

（如果窯爐數量超過10條，規(guī)范的熱電偶管理可以每年節(jié)省100萬以上?。?/span>

    由于爐材蓄熱，窯爐表面散熱及氣體帶出的熱量未記入，熱電偶誤差造成的消耗是遠大于上表所述數值的；貴公司如果窯爐數量在10條以上，熱電偶有兩年沒有更換的話，因此造成的電費消耗每年至少在100萬以上；

四、節(jié)能降耗控制技術簡要介紹

    針對電加熱設備能源損耗問題，輝達工控根據實際項目應用開發(fā)出以下核心技術能有效實現電加熱設備節(jié)能降耗目的。

1、負載監(jiān)測（LMC）技術

    實現負載自控，實施監(jiān)測負載狀態(tài)，依據負載在不同溫度條件下的特性，以及其老化率與時間的關系、爐溫與表面負荷密度等關系，判斷負載是否已老化，甚至達到使用極限。根據判斷出的負載的老化程度，給予用戶報警提示，有效避免因負載老化所產生的能源浪費及生產事故的發(fā)生。

    硅鉬棒自動限流控制技術： 硅鉬棒自動限流控制技術是根據硅鉬棒的阻值自動控制給定電壓電流，避免升爐時操作不當帶來的對硅鉬棒的損害，同時能有效的避免突然斷電后又突然來電情況引起的硅鉬棒燒斷的危險。減緩硅鉬棒老化速率。

2、傳感器老化監(jiān)測技術：

    實時監(jiān)測傳感器老化率，壽命到期時系統(tǒng)自動提醒更換，避免因溫度計量失真造成能源浪費。

3、軟件電量統(tǒng)計：

    專業(yè)化觸摸屏控制軟件具有電量監(jiān)控功能，按設定時段，分時段記錄電量使用情況，方便查看歷史電量使用情況，并可生成電費統(tǒng)計報表，所有數據可導出存檔。方便了解統(tǒng)計電量的使用情況并做節(jié)能措施調整和改進。

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