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電器節能技術在水泥行業的應用
發布時間:2018-05-02    點擊次數:次   
一、前言
  節約能源是我國的基本國策,在“節能中長期專項規劃”中,水泥行業作為高耗能重點能源控制企業擔負著重要的節能任務,而降低能源消耗,提高產品質量也是提高企業競爭力的重要措施。長期以來,我國的水泥制造行業一直延續著高耗能、高污染的生產模式,特別是在礦石粉碎、煅燒工序,在電能和設備損耗方面的成本都是非常高的,水泥行業節能降耗的管理工作大部分是圍繞企業熱工設備的電器節能方面來展開的。水泥行業的電器節能要本著設計合理、運行可靠、節能效果明顯的原則進行電器節能的管理。近些年,在水泥行業中的很多電器節能技術也已經得到了廣泛認可,很多窯爐改造、余熱余壓利用、電機系統節能、能量系統優化、綠色照明等節能項目,在企業的節能降耗工作中,得到了普及推廣,收到了明顯的成效。
  二、水泥行業電器節能的原則
  水泥行業的電器節能具有潛力大、效果明顯等特點,在實施過程中,重點要堅持如下原則:
  .采用節能型的供配電設備,降低供配電消耗
  水泥企業的供配電系統是指從高壓電網中引入變電站,然后輸送到生產線用電設備的所有線路、變壓器、控制開關、保護裝置等設備。在供配電系統中的無功損耗和有功損耗都是非常大的。據統計試驗驗證,運行電壓每提高%,損耗可降低.2%,所以選擇高壓運行電網可提高輸送容量,降低線路損耗;新型變壓器(如S9、S系列)的空載損耗、負載損耗都比老式的變壓器(比如S7系列)要低0%以上;SVC型無功補償裝置,能實現三相對稱或不對稱補償功能,濾除高次諧波。
  2.總體運行管理的電器節能運行機制,實現能源科學管理
  供配電系統的經濟運行方式是降低系統損耗和節能的有效途徑,通過合理的運行管理和方式使電網的損耗降為低。例如,在實際生產用電中,三相電流的每一相之間電流不平衡時,即有功功率不平衡,此時對于變壓器的安全經濟運行影響較大,有功損耗也較大,可以通過無功補償裝置進行平衡補償;避峰用電也是企業在電器用電運行管理中的一個有效策略,直接的通過峰谷不同電價達到節約成本的功效;實行經濟調度,減少空載損耗;利用全集成能源管理系統體現系統調度功能的優越性。
  3.選用節能型用電設備,降低生產用電能耗
  在電器節能的供配電系統和軟件管理系統具備條件之后,對于用電設備的節能性能的選擇,是一項一次投資、長期見效的簡便措施。節能型電動機、傳動系統、交流變頻調速系統等的選用,可以在很大程度上節約電能。如ABB或SIEMENS技術的電動機相比普通國產電機效能提高約2-3%,損耗下降約20%左右;大功率高壓變頻器,對電網的諧波干擾小,在風機和水泵的應用中可以起到明顯的節能效果;推廣應用節能型照明電器,效果也十分明顯。
  4.對設備和用電管理開展節能降耗技術改造,減少能源消耗
  對設備、供配電系統配置、電力調度運營管理模式的優化配置,在很大程度上對于電器節能發揮了重要作用,在此基礎上,還要進一步對耗電大的設備和用電管理模式展開節能降耗技術改造,是企業深入挖潛的佳策略。
  5.全員參與,提高節能意識,是企業實施長期節能降耗工作的基礎,也是這項工作實施有效性的保障
  三、電器節能技術應用分析
  .配電系統節能改造
  在水泥企業中,一般是采用的低壓配電系統,如此一來大量的小型電機的啟動對電流的沖擊、對電網的無功損耗影響是非常大的,因此,要解決這個問題,可以從兩方面采取措施:一是采用WGQ7固態軟啟動器作為小型電機的啟動設備,緩沖啟動過程中的啟動電流的波幅,可以有效的延長電機的使用壽命,降低電機啟動時的溫度升幅;二是采用WBJ補償方式,對低壓三相配電系統的感性負載的無功功率進行共補和分補相結合的辦法,從而做到了補償,在低壓配電線路的末端負載處的就地補償可以直接提供無功補償,功率因數有較大幅度的提高。配電系統的技術改造在提高企業效益的同時,可以降低維護頻次,保證安全生產。
  2.用電設備節能改造
  用電設備的節能改造重點選擇耗能大、臺數多的用電設備,根據生產過程中的實際使用情況,對于單位耗能進行統計對比分析,采取針對性的技術改造措施,比如:以日產5000噸新型干法水泥生產線為例,風機裝機容量約為3000kW,約占總裝機功率的35%,耗電量約占廠用電量30%~40%。由于生產設備各系統之間需要密切配合,考慮到系統安全及設備效率變化,風機系統的設計選型是按照滿負荷狀態,并留有較大余量。在水泥行業生產過程中,由于原料、氣候和產量的變化,實際工況出入較大,需要調整風量、風壓。傳統調節方法是風機采用入口擋板開度控制,也有通過液力耦合器裝置調整電機轉速,實現風量、風壓的調節。這種方法使大量電能消耗在檔板、閥門阻力以及液力耦合器機械損耗上,相對來講是一種經濟效益差、能耗大、設備損壞頻繁、維修難度大、運行費用高的落后辦法。變頻調速節約了原來在擋板截流的能量損耗或液力耦合器機械損耗和水電阻內部發熱的能量損耗。實現了軟起動,對電網和機械負載的沖擊大大減小,延長了電機和風機的壽命。根據具體情況,風機采用變頻調速節電率在20%-40%之間。現在國內新設計的干法水泥生產線,重要系統的風機、水泵、篦冷機、選粉機等均采用了變頻調速。
  3.工藝優化節能
  在水泥生產中,分解窯的升溫投料要充分考慮分解爐出口氣體的溫度、投料時的窯速、投料量的大小和加料的幅度、窯尾排風機的風量等因素,確定投料前燒成帶溫度的控制、投料時分解爐出口氣體的溫度的控制、投料時窯速的控制、喂料量的大小等工藝參數的調整優化,例如:調整內外風比例,加大外風,減少內風,待燒成帶溫度、亮度適中,窯尾及預熱器溫度適當后,再進行投料操作;注意監控分解爐出口氣體溫度、窯尾煙室溫度和主機電流等參數的變化趨勢,來調整窯速。
  四、結束語
  水泥行業在節能降耗方面、生態方面的社會責任重大,企業可持續發展的要求,以及經濟效益的追求,都迫使水泥企業在節能降耗方面,要下大力氣進行技術改造以及運營管理的措施優化。電能是經濟適用、容易傳輸、控制、轉換的清潔能源,電器的應用,是節約能源,保護和社會可持續發展的重要措施。水泥行業推行節能降耗工作,有助于減少一次能源的消耗和環境污染,也降低水泥廠運行成本。

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