水泥厂电气节能方案研究

水泥厂电气节能方案研究

刘永强

刘永强

（河北省建筑材料工业设计研究院）

摘要：自改革开放以来，我国的政治、经济、文化等方面都取得了迅猛的发展，建筑行业伴随着经济的增长逐渐成为现代化社会中不可或缺的行业，而建筑项目的增多则大大的促进了水泥行业的发展。而水泥厂因其自身特性使得其在生产运行期间需要耗费大量的电能，因此，加强对水泥厂电气节能的重视就显得非常必要。文章介绍了水泥厂的电气节能措施，希望能为降低水泥厂的能源消耗提供帮助和参考。

关键词：水泥厂；电气节能；能耗

随着社会的不断发展，我国的经济水平得到了极大的提升，人们的生活质量也得到了很大的改善，这也在一定程度上增加了对能源的需求，而我国作为一个人口大国，本就面临着严峻的能源紧缺状况，因此，加强对能源节约的重视，落实节能减排制度已经成为我国的一项重要工作。水泥厂作为能源消耗大户，每年要消耗大量的电能，而现阶段我国的许多水泥厂中都存在有用电设备消耗高、电能利用率低的现象，这就造成了极大的能源浪费，同时也增加了水泥厂的生产成本。因此，采取有效的措施解决这一问题就显得非常重要，文章深入对水泥厂的电气节能措施进行了介绍。

一、供配电系统节能

1.选用具有节能功效的供配电设备

1.1加强对供配电电压选择的重视

降低供配电线缆损耗的有效手段就是在满足额定电压需求的前提下合理的增加高压电压等级。通常情况下供电电网的电压大于或者等于35kV时，运行电压每提高1%，就能有效的降低1.2%的能源损耗。对于日生产量为五千吨的干法水泥生产线可以在总降压变电站中使用220kV或者110kV的电压，从而在提高生产线输送容量的同时有效的降低线损率。由于供电电压等级和线损是成反比的，因此，水泥厂可以适当的提供电压等级。

1.2加强对变压器选择的重视

变压器是水泥厂电力室中必备的设备，其在运行过程中往往会产生相应的能源损耗，因此，一定要加强对变压器选择的重视，在保证其安全运行的前提下挑选具有作用的变压器，S13系列节能变压器是现阶段水泥厂常用的变压器类型，相对于S11系列变压器而言，其空载损耗及负载损耗均能降低百分之十左右。

1.3加强对无功补偿装置选择的重视

所谓的无功补偿即通过利用无功补偿设备来给供给所需的无功功率，从而达到增加系统功率因数、减少能源损耗的目的。现阶段许多水泥厂的无功补偿设备满足了集中补偿及分级补偿的要求，然而在分散就地补偿方面还有欠缺和不足。随着社会的不断发展，SVC型无功补偿装置逐渐得到应用，其能有效的满足三相对称或不对称补偿的需求，同时其还包含RC吸收回路，能有效的将高次谐波滤除。因此，水泥厂中要尽量选用节能型无功补偿装置。

2.加强对运行管理节能的重视

对于正在运行的水泥厂而言，采取的有效的措施确保供配电系统运行的经济性、合理性是减少能源损耗的有效手段。因此，加强对水泥厂运行管理节能的重视是显得非常的重要。水泥厂运行管理节能通常要做到以下几点，一是确保系统总体负荷平衡，一旦变压器的三相负荷出现不平衡现象就会对变压器的安全性及经济性产生影响，同时还会导致功率出现损失。一定要定期的对三相负荷进行检查、调整，确保其处于平衡状态，同时要在高压系统中设置无功动态补偿装置，从而为三相电流的平衡提供保障。二是加强对空载损耗的重视，对于暂时不使用的供电回路，要及时的将其电源断开，从而降低线路空载损耗。三是加强对全集成能源管理的重视，随着社会的发展自动化系统逐渐在电网调度中得到广泛的应用，这就需要各级变电站也具有相应的系统。水泥厂也要加强对自动化系统应用的重视，通过对自动化系统的应用，能有效的为水泥厂各配电站定制的修改提供方便，同时还能有效的增强电机的保护功能。现阶段，国外发达国家逐渐开始应用全集成能源管理，比如西门子企业提供的TIP理念，其是使用的损耗低、智能、效率高的变压器、保护装置、开关等设备，利用各级通讯对运行信息进行传递，同时其还具有相应的优化控制软件，从而有效的达到了电能全集成管理的目的。我国水泥厂的电气管理中也要加强对其的重视，逐渐实现全集成能源管理。

二、使用节能型用电设备

1.加强对电动机选取的重视

Y系列和Y2系列是现阶段我国水泥厂使用的电动机的主要类型，其中Y系列的平均效率为87.3%，平均功率因数为0.84，而Y2系列的平均效率为86.3%，平均功率因数为0.846，其基本能满足相关规定中对能效定值的需求。然而一些外资水泥厂则通过先进的技术引入高效电动机，从而在提高效率的同时还大大的降低了能要损耗，尤其是对于年运行时间大于五千个小时，且负荷率超过百分之七十的电动机而言，使用高效电动机更加的合理。比如某水泥厂使用的是2000kW电动机，假使将其替换为效率增加1%的节能型高效电动机，以年运行时间为五千个小时来计算，每年能节省100万kWh。现阶段我国制造的Y2-E系列及YX系列电动机相较于Y系列而言其损耗降低了20%到30%，因此，水泥厂在运行过程中也要加强对电动机选取的重视，挑选高效电动机，从而有效的降低能源损耗。

2.加强对交流变频调速系统节能的重视

水泥厂干法生产线风机用电在水泥厂用电中占据着很大的比重，同时水泵具有较大的装机容量，且水泵和风机呈于平方率负载，因此利用交流调速系统进行替换能于小的节能消耗在阀门及挡板上的电能，据调查其能节省大约20%的电能。因此，水泥厂想要达到电气节能的效果就必须要加强对交流调速系统应用的重视。另外，在选用交流变频调速系统时要以安全可靠、价格合理、对电网产生的谐波干扰小为原则。通过调查发现，现阶段较为理想的高压变频器是通过功率单位串联而成的，而功率单位则是通过低压半导体器件构成的，比如罗宾康型高压变频器。此外，在使用交流调速装饰还要加强以下几个方面的重视，一是要以相关谐波标准为依据在装置中增设电抗器或者谐波滤波器，从而降低其对电网产生的干扰；二是要将电动机连接电缆和电源电缆的走线隔离开，从而减少变频调速器的干扰因素；三是在低速运行时要避免轴系统出现震荡现象，而在高速运行时则要避免出现超速现象。

3.加强对照明电器选择的重视

照明用电同样是水泥厂中消耗电能的主要方式，因此，想要实现电器节能的效果就要加强对照明电器选取的重视，选用高效节能型照明电器，利用荧光灯代替办公楼、控制室、宿舍等地方的白炽灯，从而达到绿色照明的目的。水泥必须要加强对照明电器选取的重视，尽可能地使用节能灯或者LED灯，从而有效的达到降低能耗的目的。

三、总结

电能作为现代社会必不可少的能源，对确保社会的正常运行有着至关重要的作用，加强对电能节约的重视已成为现阶段我国的一项重要工作，水泥厂作为电能消耗大户，采取有效的措施降低其能源消耗不仅有助于实现节能减排的目标，同时还能降低水泥厂自身的运营成本，因此必须要加以重视。

参考文献：

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[4]杜俊明.森兰变频在水泥行业的节能应用[J].电气时代，2009，8（8）：189-191.

作者简介：

刘永强（1980.09---），男，汉族，山东菏泽，石家庄铁道学院学士，工程师，研究方向：工业自动化、工厂供配电、PLC及仪表。