技術丨水泥行業的電氣節能技術應用思考
前言
在我國當前的社會當中,房地產建設、市政建設等工程項目越來越多,消耗的水泥總量也越來越大,極大的促進了水泥行業的發展和進步。但是,在發展的過程中,水泥行業中的能耗問題日益嚴重。而在當前社會整體的發展趨勢之下,節能降耗是最為主要的發展方向,而水泥行業的高耗能與之不相適應。對此,應當注重對水泥行業電氣節能技術的應用,盡可能的降低能耗,更好的推動水泥行業的發展。
在用電管理環節,主要采用最優化控制軟件、智能監控儀表、系統總體負荷平衡、峰谷電力資源等節能技術。在水泥行業中,應用的電氣控制自動化技術融合了信息技術、計算機技術、儀器儀表、控制理論等,能夠在生產中更加合理的進行決策、管理、調度、優化、控制、檢測等操作,實現安全確保、能耗降低、質量提升、產量增加等目標。例如,在5000d/t到5500d/t的水泥熟料生產線上,具有500個到600個左右的物理參數,以及100個左右的監控報警點,因此,需要通過極端及控制系統智能監控儀表,對其進行良好的監視和控制。
在電氣用電系統中,應在分級、總體方面,實現逐級平衡。例如,總變壓器具有不平衡的三相負荷,出現相電流過大或過小的情況,將會影響變壓器的正常運行。因此,需要對系統總體負荷平衡進行調整。在電力系統中,通常早八點到晚十點是用電高峰期,晚十點到第二天早八點是用電低谷期。為了對用電情況進行調整,通常能夠峰時電價都要高于谷時電價。對此,在水泥行業中,應當對生產時間進行巧妙地安排,將一些耗電量較大的生產任務安排在谷時生產,從而節省用電成本。
在供電系統節能技術中,主要包括供配電電壓、節能型變壓器、節能型無功補償裝置等技術實現電氣節能。根據供電局里、用電容量、發展規劃、用電負荷、電網情況等多方面的因素,對供電電壓進行確定。基于額定電壓范圍內,如果將高壓電壓引入等級,能夠有效的降低線損率。例如,在35kv供電電網中,將運行電壓提升1%,降損能夠達到1.2%。也可以對110kv、220kv供電網進行直接引入,也能有效降低線損率。在水泥廠當中,通常具有多臺變壓器,在對功率進行傳遞的時候,負載損耗、空載損耗等都是不容忽視的。因此,應當對低損耗節能型變壓器進行應用。
通常情況,根據額定容量的70%到80%,對配電變壓器負荷率進行確定。在水泥電氣自動化設備中,功率因數對于節能降耗具有非常重要的意義和影響。對于水泥行業來說,電力部門通常會針對總降壓變電站功率因數進行規定。而在當前一些水泥廠當中,分散就地補償較為缺乏。因此,應當對節能型無功補償裝置進行應用,在供電系統中提供充足的無功功率,使供電品質、功率因數等得到有效的提升。例如,采用SVC型無功補償裝置,能夠根據需求,對相應的電容進行投入,使用電設備、配電設備、變電設備的容量得到更為良好的應用。
在水泥行業中,水泥廠所有電氣設備中,電動機的裝機容量能夠達到90%以上,因此,在用電環節,也應采取有效的電氣節能技術,例如高效節能型電動機、大功率高壓變頻器、節能型照明系統等技術。相比于普通電動機來說,高效節能型電動機對硅鋼片、同繞組等進行了應用,達到了20%到30%的降損率,提升了1%到3%的效率。例如在某水泥廠,裝機了20000kw電動機,經過改造后,每年大約能夠節省200萬度電能。在水泥行業電氣自動化系統中,包含了很多大功率設備,例如水泵、風機等,并且需要保持連續不斷的運行。
因此在對流量和風量等進行調解的過程中,可對大功率高壓變頻器進行應用,實現對電機轉速的改變,能夠有效的節省閥門、擋板等位置的消耗,從而實現良好的節能。照明系統也是水泥行業中一個主要的耗能部分,因此,應當對節能型照明技術進行應用,盡量采用緊湊型熒光燈、細管熒光燈等照明設備替代原有的白熾燈。對于不必要的高壓汞燈,應當進行取消,同時降低對自鎮流高壓泵燈的使用。可采用節能燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等節能型照明設備,有效的實現水泥行業的電氣節能。
水泥行業是我國當前社會中一個十分重要的行業,在很多領域當中,都需要對水泥進行大量的應用,因此,水泥行業也得到了很大的發展。在其發展的同時,帶來的能耗問題也更加嚴重。對此,應當結合水泥生產中主要的耗電設備和耗電環節,有針對性的采取電氣節能技術,降低電能消耗,實現水泥行業良好的可持續發展。
作者:明振強1,邵寶龍2,趙飛3,張力4
來源:《魯南中聯水泥有限公司》
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