關于降低水泥廠用電量和節能改造的探討

摘 要：內蒙古京海煤矸石發電有限責任公司水泥廠生產用電是由京海電廠提供，根據水泥工藝要求采用的是新型凝石技術進行制造，同時結合著廠內所使用的生產設備，我們得到如下結論：就是大部分的水泥廠在生產過程中的一些設備和大功率設備在很大的時間當中都不是滿負荷，設備運行的自動化程度不是太高，有一些設備靠人工去調節。

關鍵詞：水泥廠 電動機 節能 變頻調速

中圖分類號：TM32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0137-01

1 項目介紹

內蒙古京海煤矸石發電有限責任公司水泥廠生產線，是京海電廠2×330 MW發電機組相關的循環經濟配套項目。是采用先進的凝石技術生產水泥的企業，該粉磨站是以當地的水泥熟料和京海電廠發電機組產生的廢棄物—— 粉煤灰為主要生產原料，摻加電廠排放的灰渣等，按國家水泥生產標準（gb175-2007）生產通用硅酸鹽水泥及新型建筑材料制品。

2 減低水泥廠用電量的辦法

水泥企業用電量最多的是電動機，故而把電動機運行時的節能工作做好是工作中最為重要的。這樣不僅可以挖掘配電系統中的供電能力，也可以減少用電費用的開支，在整個配電系統中也可以很好的降低系統中的電力損耗。

2.1 廠區照明節電

第一，該廠生產車間燈部分采用白熾燈。如果采用環保型高效節能照明燈替換，則可以大幅度減低公用照明部分的用電量。建議在保證照明場所由大瓦數改成亮度夠用的小瓦數。一對一更換。由于采用高效的稀土三基色發光材料和電子調控技術，環保型高效節能燈的發光率比白熾燈和普通燈亮度大，與節能型的熒光燈接近，光色，輻射距離較遠，因此一些技術性能遠優于白熾燈。第二，在生產區域有很多不常用的照明地方，采用聲控開關去控制照明燈，如需要則打開，不需要隨手關閉。第三，是充分利用自然光，這是照明節能的重要途徑之一。

2.2 合理選用節能型電動機類型和容量

水泥廠大部分電機應該選用Y系列三相異步交流電動機，其優點是效率高、節能、啟動性能好。

選擇電動機類型除了滿足拖動功能外，還應考慮經濟運行性能。對于年運行時間大于3000 h，負載率大于50%的場合，應選擇YX系列高效率的三相異步電動機。與Y系列相比，其效率平均高3%，損耗降低20%～30%，雖然價格高于Y系列電動機，但從長期運行考慮，經濟性還是明顯的。國家對三相異步電動機3個運行區域作了如下規定：負載率在70%～100%之間為經濟運行區；負載率在40%～70%之間為一般運行區；負載率在40%以下為非經濟運行區。

2.3 無功補償降損節電

該廠高壓配電間高壓側是電廠直接供給，無功補償較好，達到0.98以上，但是對于生產車間的單臺功率大的高壓電氣設備未進行就地無功補償，比如預粉磨和終粉磨未進行就地補償，由于水泥廠的用電設備大多是感性負載，因而改善功率因素的基本方法是通過增加電容補償裝置，以容性負載平衡感性負載，減少無功電流分量及其傳輸造成的有功損耗，達到節電的目的。

2.4 電動機啟動形式節電

對于低壓籠型大中型電動機，若采用全壓直接啟動方式，這要求電力系統有足夠大的容量，而實際運行時，電力系統負載率很低，影響供電效率，并且用直接啟動方式易燒毀開關、電動機，影響電網其他設備的運行，往往為了盡量減少電動機啟動次數而寧愿讓電動機空轉而不停車，造成大量浪費。此類電動機可以用電動機軟啟動器啟動。

3 水泥廠節能的一些措施

3.1 變頻調速

隨著生產工藝的要求不斷提高，采用變頻調速的設備也越來越多，風機和泵類設備采用變頻器調速的節能效果尤其明顯。因風機和泵類等設備在選型計算時通常都留有一定的富裕量，但在生產過程中，由于各種條件和因素的綜合原因，通常存在電動機的運轉負荷率偏低現象。采用變頻的方式，可提高電機在空載時的效率，達到節能的目的。變頻器采用多個低壓單元串聯連接，構成驅動系統的高壓輸出的結構，其最顯著特點是使用濾波器達到完美的輸入波形；無需外加濾波器，有是完美的正弦波輸出，其輸入和輸出諧波電流都能滿足標準。變頻調速結構簡單，穩定可靠，調速精度高，啟動轉矩大，調速范圍廣，節能顯著。從以上情況可以看出，水泥廠使用變頻器有以下突出優點：在啟動過程中，一般交流電動機的啟動電流為電動機額定電流的6～7倍，而變頻調速啟動電流則不超過電動機的額定電流，有效地降低了線路損耗。

3.2 低壓供配電系統的節能措施

低壓供配電系統的節能首先是應根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半經減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。變壓器負荷率宜控制在70%～80%左右。在變壓器的選型時應考慮盡可能降低變壓器損耗，包括其空載損耗和負載損耗。其中空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，它的大小取決于硅鋼片的性能及鐵芯制造工藝。所以變壓器應選用節能型的。如選擇相對S8系列變壓器的空載損耗下降了15%或者S10系列環氧樹脂澆注變壓器的空載損耗下降了25%，這樣無疑會降低運行成本。其次低壓配電系統中，由于眾多中小型電機等感性負載的存在，使得低壓配電系統功率因數偏低，并且低壓配電系統中還伴隨有一些單相負載，如照明負載等。

4 結語

作為水泥行業，合理利用能源與節省資源消耗的意義非常重大。由于競爭非常激烈，關鍵還是看制造成本的高低，所以在每個環節開展細致的工作，同時要大力應用新技術新成果，促進企業的節能降耗。因此如何本著成熟可靠、先進合理的原則，采取各種技術措施，選擇先進生產工藝和高效低耗的裝備，以實現節能低耗生產，這是行業關注的共同話題和追求的共同目標，也是社會發展之需求。隨著企業思想觀念的改變、社會責任感的提高，以及各種新技術的不斷開發和應用，相信水泥企業實現節能低耗運行會不斷實現。

參考文獻

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