技術(shù)丨水泥行業(yè)的電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用思考
前言
在我國當(dāng)前的社會(huì)當(dāng)中,房地產(chǎn)建設(shè)、市政建設(shè)等工程項(xiàng)目越來越多,消耗的水泥總量也越來越大,極大的促進(jìn)了水泥行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。但是,在發(fā)展的過程中,水泥行業(yè)中的能耗問題日益嚴(yán)重。而在當(dāng)前社會(huì)整體的發(fā)展趨勢之下,節(jié)能降耗是最為主要的發(fā)展方向,而水泥行業(yè)的高耗能與之不相適應(yīng)。對(duì)此,應(yīng)當(dāng)注重對(duì)水泥行業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,盡可能的降低能耗,更好的推動(dòng)水泥行業(yè)的發(fā)展。
在用電管理環(huán)節(jié),主要采用最優(yōu)化控制軟件、智能監(jiān)控儀表、系統(tǒng)總體負(fù)荷平衡、峰谷電力資源等節(jié)能技術(shù)。在水泥行業(yè)中,應(yīng)用的電氣控制自動(dòng)化技術(shù)融合了信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、儀器儀表、控制理論等,能夠在生產(chǎn)中更加合理的進(jìn)行決策、管理、調(diào)度、優(yōu)化、控制、檢測等操作,實(shí)現(xiàn)安全確保、能耗降低、質(zhì)量提升、產(chǎn)量增加等目標(biāo)。例如,在5000d/t到5500d/t的水泥熟料生產(chǎn)線上,具有500個(gè)到600個(gè)左右的物理參數(shù),以及100個(gè)左右的監(jiān)控報(bào)警點(diǎn),因此,需要通過極端及控制系統(tǒng)智能監(jiān)控儀表,對(duì)其進(jìn)行良好的監(jiān)視和控制。
在電氣用電系統(tǒng)中,應(yīng)在分級(jí)、總體方面,實(shí)現(xiàn)逐級(jí)平衡。例如,總變壓器具有不平衡的三相負(fù)荷,出現(xiàn)相電流過大或過小的情況,將會(huì)影響變壓器的正常運(yùn)行。因此,需要對(duì)系統(tǒng)總體負(fù)荷平衡進(jìn)行調(diào)整。在電力系統(tǒng)中,通常早八點(diǎn)到晚十點(diǎn)是用電高峰期,晚十點(diǎn)到第二天早八點(diǎn)是用電低谷期。為了對(duì)用電情況進(jìn)行調(diào)整,通常能夠峰時(shí)電價(jià)都要高于谷時(shí)電價(jià)。對(duì)此,在水泥行業(yè)中,應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)時(shí)間進(jìn)行巧妙地安排,將一些耗電量較大的生產(chǎn)任務(wù)安排在谷時(shí)生產(chǎn),從而節(jié)省用電成本。
在供電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)中,主要包括供配電電壓、節(jié)能型變壓器、節(jié)能型無功補(bǔ)償裝置等技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能。根據(jù)供電局里、用電容量、發(fā)展規(guī)劃、用電負(fù)荷、電網(wǎng)情況等多方面的因素,對(duì)供電電壓進(jìn)行確定。基于額定電壓范圍內(nèi),如果將高壓電壓引入等級(jí),能夠有效的降低線損率。例如,在35kv供電電網(wǎng)中,將運(yùn)行電壓提升1%,降損能夠達(dá)到1.2%。也可以對(duì)110kv、220kv供電網(wǎng)進(jìn)行直接引入,也能有效降低線損率。在水泥廠當(dāng)中,通常具有多臺(tái)變壓器,在對(duì)功率進(jìn)行傳遞的時(shí)候,負(fù)載損耗、空載損耗等都是不容忽視的。因此,應(yīng)當(dāng)對(duì)低損耗節(jié)能型變壓器進(jìn)行應(yīng)用。
通常情況,根據(jù)額定容量的70%到80%,對(duì)配電變壓器負(fù)荷率進(jìn)行確定。在水泥電氣自動(dòng)化設(shè)備中,功率因數(shù)對(duì)于節(jié)能降耗具有非常重要的意義和影響。對(duì)于水泥行業(yè)來說,電力部門通常會(huì)針對(duì)總降壓變電站功率因數(shù)進(jìn)行規(guī)定。而在當(dāng)前一些水泥廠當(dāng)中,分散就地補(bǔ)償較為缺乏。因此,應(yīng)當(dāng)對(duì)節(jié)能型無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行應(yīng)用,在供電系統(tǒng)中提供充足的無功功率,使供電品質(zhì)、功率因數(shù)等得到有效的提升。例如,采用SVC型無功補(bǔ)償裝置,能夠根據(jù)需求,對(duì)相應(yīng)的電容進(jìn)行投入,使用電設(shè)備、配電設(shè)備、變電設(shè)備的容量得到更為良好的應(yīng)用。
在水泥行業(yè)中,水泥廠所有電氣設(shè)備中,電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量能夠達(dá)到90%以上,因此,在用電環(huán)節(jié),也應(yīng)采取有效的電氣節(jié)能技術(shù),例如高效節(jié)能型電動(dòng)機(jī)、大功率高壓變頻器、節(jié)能型照明系統(tǒng)等技術(shù)。相比于普通電動(dòng)機(jī)來說,高效節(jié)能型電動(dòng)機(jī)對(duì)硅鋼片、同繞組等進(jìn)行了應(yīng)用,達(dá)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(jī)了20000kw電動(dòng)機(jī),經(jīng)過改造后,每年大約能夠節(jié)省200萬度電能。在水泥行業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,包含了很多大功率設(shè)備,例如水泵、風(fēng)機(jī)等,并且需要保持連續(xù)不斷的運(yùn)行。
因此在對(duì)流量和風(fēng)量等進(jìn)行調(diào)解的過程中,可對(duì)大功率高壓變頻器進(jìn)行應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變,能夠有效的節(jié)省閥門、擋板等位置的消耗,從而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能。照明系統(tǒng)也是水泥行業(yè)中一個(gè)主要的耗能部分,因此,應(yīng)當(dāng)對(duì)節(jié)能型照明技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,盡量采用緊湊型熒光燈、細(xì)管熒光燈等照明設(shè)備替代原有的白熾燈。對(duì)于不必要的高壓汞燈,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行取消,同時(shí)降低對(duì)自鎮(zhèn)流高壓泵燈的使用。可采用節(jié)能燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等節(jié)能型照明設(shè)備,有效的實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)的電氣節(jié)能。
水泥行業(yè)是我國當(dāng)前社會(huì)中一個(gè)十分重要的行業(yè),在很多領(lǐng)域當(dāng)中,都需要對(duì)水泥進(jìn)行大量的應(yīng)用,因此,水泥行業(yè)也得到了很大的發(fā)展。在其發(fā)展的同時(shí),帶來的能耗問題也更加嚴(yán)重。對(duì)此,應(yīng)當(dāng)結(jié)合水泥生產(chǎn)中主要的耗電設(shè)備和耗電環(huán)節(jié),有針對(duì)性的采取電氣節(jié)能技術(shù),降低電能消耗,實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)良好的可持續(xù)發(fā)展。
作者:明振強(qiáng)1,邵寶龍2,趙飛3,張力4
來源:《魯南中聯(lián)水泥有限公司》
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