淺議冶金行業電氣節能的幾項措施

■楊 玲 ■山東萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司煉鋼廠，山東 萊蕪 271104

我國工業技術在不斷發展，能源的需求量在不斷增加，科學的開發能源、有效的利用能源直接影響到我國經濟的發展狀況。我國大力倡導節能減排，提高能源利用率，主要是為了國家的長遠發展。尤其在冶金行業中，能源消耗量較大，資源利用率有待提高，多種電氣設施設備均存在能源浪費量較大的情況，直接降低了冶金廠的生產效率，增加了成本投入和運營經濟消耗，降低了冶金廠的經濟效益，不利于冶金廠的可持續發展。因此應有效利用先進的科學技術，對冶金行業中電氣設備進行技術改造，在保持生產能力的前提下，提高能源利用效率，促進冶金行業節能減排工作的開展。

1 冶金行業節能減排現狀

冶金行業是我國基礎工業中尤為重要的行業，對國家的建設和長期發展均有著重要作用。隨著社會發展建設的加快，鋼鐵冶金行業隨之快速成長，鋼鐵產量大幅度增長，生產過程中產生的能耗量隨之加大。但是，鋼鐵冶金企業在生產過程中，利用能源的效率并不高，可回收固體廢棄物占比較低，水資源利用效率較低，不僅如此，生產過程中還產生大量有害物質，如工業廢水、工業粉塵、二氧化硫等污染物在全國工業排放污染物中占有較高的比例。因此，減少冶金行業的能源消耗，提高生產效率，保護環境是冶金行業節能減排的重點。

2 冶金行業電氣節能的幾項措施

2.1 冶金電氣節能負載控制法

冶金中重要的一種節能方式是運用計算機控制技術對冶金電氣節能進行控制，以有效降低冶金運行中的電力耗能。傳統控制算法進行節能控制時，由于冶金中電氣設備總數量較大，致使單個電氣設備耗能較大，降低了節能效果，現常用的節能控制方法是冶金電氣節能負載控制法，是建立在自適應性遺傳算法的基礎上，進行負載高精度控制的方法。自適應性遺傳算法是在進化多代之后，刪除弱解空間，進而收縮解空間，然后繼續進化多代后，繼續收縮解空間，不斷循環往復，最大限度的縮短進化過程，提高精度。在冶金運行中，該控制方法依據電氣負載損耗之間的聯系，建立電氣損耗結構模擬造型，運用自適應性遺傳方法，對冶金電氣負載進行控制，從而達到冶金電氣節能的目的。

2.2 非晶合金變壓器

電力變壓器室電力供應系統中重要的設備，主要完成電力供應系統的升壓與降壓，冶金行業中常用該技術。但是，變壓器易損耗，減少變壓器損耗可有效節約資源。非晶合金變壓器是一種節能變壓器，制造該變壓器使用能源量較小，降低了發電廠的發電量，節約了大量的能耗，且無污染物排放，是一種綠色高科技變壓器。非晶合金變壓器具有超低損耗的特點，能夠最大限度利用電能，節約能源。相同容量的S9系列變壓器的空載損耗是非晶合金變壓器的4 倍。非晶合金變壓器運轉過程中產生的熱量較少，絕緣老化較慢，變壓器使用年限較長，極大的降低了損耗率，減少企業經濟消耗，提高企業的經濟效益。

2.3 有源濾波器

諧波具有危害性，能夠造成電氣設備多個方面的損害，可引發過電流、過電壓等較危險的情況。冶金行業電力使用量較大，諧波污染對電子設備設施具有嚴重影響。有源電力濾波器需要提供電源，主要用于動態抑制諧波、補償無功，是一種新型電力電子裝置，能夠對諧波的大小以及頻率的變化進行無功補償。該裝置反應速度快，補償能力較強，能夠進行動態跟蹤補償，且應用有源電力濾波器可克服傳統濾波器的諧波抑制和無功補償方法的缺點，是抑制諧波重點電氣技術。

2.4 高爐鼓風機節能技術

在冶煉過程中，高爐鼓風機對整個冶煉系統有著重要作用，消耗的能源在總耗能中占有較高比例。大部分電力主要消耗在鼓風機的運行上。高爐鼓風機是冶煉系統的動力系統，常使用大型高壓電機和對應的軸流風機(或離心風機)，以達到高爐鼓風的要求。經過長時間使用后，高爐的爐況產生較大變化，使得設計階段設置的風壓、風量過大，只得排出，浪費了大量能源。為了節能，應用軟件控制系統對鼓風機進行優化，依據風機理論，在任意氣溫下，應用壓縮機入口流量和氣體壓縮能量頭精確補償計算軸流壓縮機的喘振性能曲線，并用專業的智能控制結構取代原有的PID 控制器，以滿足防喘振控制工藝的需求。從而提高了鼓風機送風質量，提高了鼓風機的運行效率，有效降低了排風量，節約了能源。

2.5 制氧機 節能技術

制氧機主要以空氣為生產原料，消耗電能較大。隨著運轉時間的增長，設備逐漸老化，劇組運轉效率逐漸變差，造成能源浪費的情況。應用設備技術對制氧機進行改造，可提高機組運行效率，減少能耗。將空壓機冷卻器改造為高效換熱器，并用紫銅換熱片替換冷卻器的鋁制翅片換熱片。銅的導熱性能不同于鋁，其可以在維持原冷卻器芯子結構的基礎上，減少換熱片的數量，加大換熱片間隔距離，進而加大空氣過流的面積，降低冷卻器的阻力，達到空壓機節能的目的，同時提高制氧機自動控制水平，降低氧氣外散量，提高制氧機能源利用率。

2.6 變頻技術的應用

在冶金行業中，變頻技術主要應用在水泵類設備、重要風機、重要起重類設備等。水泵類設備和重要風機在冶煉廠中主要是高壓環水泵、鍋爐給水泵、燒結余熱風機、高爐除塵風機和冶煉除塵風機等，這些重要的設備一般配備交流異步電動機驅動。冶煉廠運行時，技術人員對這些設備輸出進行調節，用來改變環保參數、工藝參數等。冶煉廠沒有應用變頻技術前，水泵類設備和風機一般直接應用工頻進行通電，維持穩定速度，控制水泵水量和風機風量時直接調節風門和閥門，這種控制方式在實際應用過程中響應過程較長，改變速度較慢，消耗大量的能量，浪費了資源。

冶煉廠應用變頻技術后，在水泵電機處安裝高壓變頻器，可有效利用高壓變頻器一拖二的技術，使變頻器在兩臺電機之間輪流切換，一旦其中一臺電機出現運行故障，變頻器可立即切換至另一臺電機進行運行。變頻器運行過程中，出現故障時，電機可轉換至工頻狀態下進行工作。整個生產系統進行正常工作時，高壓變頻器有效節約電機使用的電量，節電率約33.3%，極大降低了電力費用，提高了冶煉廠的經濟效益。應用高壓變頻器后，為水泵進行恒壓供水，提高了選礦設備用水流量和水壓的穩定性，進而穩定了生產工藝，提高了精礦生產產量，進一步提高了企業經濟效益。

2.7 照明節能措施

冶金廠照明設備眾多，耗電量大，減少照明系統耗能量對結約電能有著重要意義。降低照明用電量，應合理運用自然光，按照相關規定，科學選擇照明館員，盡量達到光照節能的目標。冶金廠房一般使用金屬鹵化物等物質，且一個光源放射的光線覆蓋面積過小或者強度過低時，可采用兩種光源同時進行照明，可以在保持光照強度的基礎上，降低電力消耗量。選擇冶金廠房照明設備時，應優先使用節能的光源電子器件，這類器件耗能量小，使用金屬鹵化物或高壓鈉燈時，應配備節能型鎮流器，能夠有效節約能源。

3 結束語

綜上所述，冶金行業電氣節能對行業的發展有著重要作用。在進行工程設計時，將多種電氣節能措施應用到冶金行業中，增加工廠的先進設備，提高工廠的技術水平，綜合考慮技術與經濟因素，實施節能措施，進而達到節能的目標。

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