水泥廠電氣設計中的節能措施

摘 要：能源是人類社會進步發展的必需品。中國已經登上世界能源產出及使用總量第二的位置，由于我國改革開放以后社會的迅速發展和工業化、城鎮化的步伐提速，我們對于傳統能源的需求在源源不斷的增加，而且最近幾年來，電能的供求關系也是相當緊張，作為電氣設計人員，有義務更有責任以水泥行業的特征為切入點，就節能的重要性和節能措施兩大方面簡單探討在水泥廠的電氣設計環節必須考慮的節能措施。

關鍵詞：水泥廠；電氣設計；節能環保

1 水泥廠電氣節能的重要性

改革開放以后，我國經濟發展速度有了飛躍性的提升，與此同時，越來越多的行業對資源的需求也水漲船高。十八大商業提出節能減排的發展目標，如何貫徹落實科學發展觀，將可持續發展視為發展遠景，這樣才可以真正實現國家繁榮昌盛，屹立于世界之巔。然而水泥行業是國家發展中的不可忽略的一道重要的坎，因其能耗大，效率低，嚴重阻礙了國家節能減排工作的實施和科學發展觀的落實。在水泥企業中，電能的消耗尤為突出，甚至于占到了水泥成本的近三分之一，在企業里運行的相關設備，極大的浪費了能源，使得企業產生很多損失。

2 水泥廠電氣設計中的節能措施

2.1 供配電系統的節能設計。在企業范圍內建造一座110kV/10kV的總站，然后依照水泥制作程序和相關電力需求配套建立相關的變電站，其中包括：原材料部分變電站，燒制部分變電站，煤粉制備變電站，水泥制備變電站等。變電站及其附屬功能車間應該處于核心位置，這樣線路的進出就更加方便，也一定程度削弱了線路自身的損耗。在車間部分，企業一般選用s11系列的節約類型變壓器。這樣使得其中的變壓器都能保持高水平的負載率，避免了多而不精的情況出現，最大限度的確保其在高效、實用、依賴性強的背景下運行。

2.2 變壓器損耗降低分析。變壓器的損耗包括：鐵心的渦流損耗、原副繞組的銅損耗及原副繞組的漏磁損耗。線路的損耗主要就是鐵損，其穩定的組成就是鐵芯的渦流導致浪費，更有漏磁現象的產生導致鐵片的功能以及制作過程效率低下損耗嚴重。因此，節能型的變壓器迎來了它的新時代，能夠兼顧取向處理，使得矽鋼片磁場方向穩定不變，進而深層次的降低渦流帶來的能源浪費的冷軋矽鋼片的S9（SL9）及SC8為主的等油浸變壓器或干式變壓器應該越來越多的運用于實際生產活動中。

2.3 供電線路損耗降低分析。供電線路的損耗具有電流流向固定性，所以若想減少線路的資源浪費，可行的辦法只有一個，即降低供電線的電阻值。依據線路電阻的計算公式：R=ρL/S可知，以下幾種方法來從實際上減少電線阻值進而降低能耗。

2.3.1 所用電線的電導率應盡可能低。最適合的材料即為銅絲，但應秉持節約的理念。現實情況是，在負載較多的企業，使用銅絲，而在另外的小型廠房，更多的是采用鋁絲。

2.3.2 電線長度不應太長。首先，導線不應走遠，應盡可能沿直線分布，第二，對于一些低電壓的電路來說，不走彎曲的返回路線也是優良的選擇之一。其次，導線的面積越大越好，就長電線而言，在完成基本功能的前提下，考察了電壓損耗而選擇的截面應再擴大一階。實際上，對于電線長度達到一百米同時截面低于七十平方毫米的部件來說更輕易地能夠達到以上目標。

2.4 提高供配電系統的功率因數。功率因數大，則相對線路消耗就低。我們知道，輸電能耗ΔPL就是電線傳輸過程中的做功功率的能耗和線路和電線傳輸不做功功率的能耗累加。做功功率的運送就是直接針對各類器材設備的運行的，是穩定恒定的。但在供配電系統中不可避免的會遇到一些其他電力器材像變壓器、光解析儀等都具有感應性，會延遲性的帶來不做功電流，而且需要貫穿整個系統，從電線路直到用戶設備的終端。這樣復雜的過程必定產生功率的能耗，想要減少這類能耗，有以下方法可以采納：

2.4.1 增大電力設備的功率因數。起初規劃階段應該有針對性的選用功率系數高的相關產品，就像當代最常見的熒光燈具通常使用的都是電子式鎮流器。

2.4.2 使用靜電容器實施不做功彌補。電容器可以得出提前式的不做功電流，從而填補了不做功電流的落后效應，不僅增大了功率因數，而且減少了總體的不做功電流。

2.5 電動機節能設計。增大電動機的運行效率和功率因數是降低其損耗的兩個常見方式。在電氣設計環節，應該采用高效針對性強的電動設備，但是實際情況是，水泥廠的常態規劃中，通常將電動設備和水電暖氣等其他正規設備配套采購落實的，由相應的制造企業統一打理完成。所以對于電動機的節能設計，我們只能以運行過程為切入點，不僅包含電容器彌補以減少能耗減少外，更重要的是降低電動設備的輕載和空載，因為在這兩種情況下，設備的工作效率是非常有限的，甚至于很多設備都處于低效率運行，極大的浪費資源和增加成本。針對這一情況最有效的手段就是運用頻率變換來操縱電動設備，讓它在負載情況改變時智能的改變轉速，這樣就能輕易增大設備的工作效率，更進一步的邁向了節約能源的目標。

2.6 照明的節能設計。如何在照明系統內節約能源是一個相對較新的話題，因為照明系統往往被我們忽視，其實這一系統的能耗情況相當大，我們應抓住其特征盡量減少損耗。其主要手段就是在保持工作環境正常適宜，不改變現有照明水平的條件下，爭取降低電能的損耗，最大程度的運用光能，常見的節能方法有：

2.6.1 重視自然光的使用。電氣設計者應該充分考察當地光照條件和水平，結合建筑相關知識，巧妙的利用自然光的優勢，這樣一來就能大幅度的降低光照系統的能源消耗，在實際生活里，這個方法具有普遍性，通常運用在水泥廠的辦公設施，員工公寓，就餐處，招待處等。

2.6.2 照明系統內部也有相關制度，不同的場所對于各種照明效果，照明功率都有不同的規定。但是這種規定是不能輕易改變的，也不提倡隨意升高。在保證水泥廠內的燈光照明符合相關規范，同時滿足廠內員工工作需求的前提下，普通場所應該盡可能使用節能環保的熒光燈，而在照明要求高的生產車間、研發車間等，建議使用新型的高效節能式氣體光源，比如汞燈和鈉燈。

2.6.3 采用損耗較低的光電附件。例如：電子鎮流器、微粒發射器等，在辦公區域或者員工餐廳區域就應采用這些元件。而更有發展潛力的新型LED節能照明設備也越來越普及，并受到各種好評。

2.6.4 改變燈具操縱模式。改變燈具開關和節電裝置的操縱模式也是非常有用的辦法。室外場地等可使用遠程操縱控制或者光電感應開關；辦公區域和員工餐廳等人流量大、燈具平均使用時間短的地方可以使用聲控開關；生產車間燈具也完全可以依賴電氣總開關，實行人到有電人走電停的統一節能模式。

3 結語

總之，水泥廠的電氣節能潛力是很大的。為了滿足社會快速發展的需要，實現我國完成能源體系轉型的歷史性目標，電氣設計不但要滿足各項技術指標、功能使用及工藝要求，還要充分考慮各項行之有效和切實可行的節能措施，從而為企業降低運行成本，帶來更大的效益。

參考文獻

[1] 徐芳茜，范義敏.淺析工廠電氣設計中的節能方式[J].林業科技情報，2008年第三期.

[2] 唐德淼.試述工廠電氣照明及配電節能[J].大科技·科技天地，2010年第11期.

作者簡介：陳平（1979.12- ），廣東蕉嶺人，畢業于佛山科學技術學院，從事水泥廠電氣自動化技術工作。