水泥廠的電氣節能技術及應用研究

摘 要：我國長期以來一直堅持走可持續發展路線，將節約能源作為我國基本國策，并要求各行各業積極研究應用節能技術。水泥行業的節能空間較大，若能夠采用有效的節能技術，可以節約數目龐大的煤電資源，并減少廢氣排量，減輕環境污染，降低水泥廠的運行成本。文章就水泥廠的電氣節能技術及應用進行了研究分析。

關鍵詞：水泥廠；電氣節能技術；應用

前言

水泥行業屬于高耗能行業，在現階段的節能工作中，已經將水泥行業列為十大重點節能工程之一，并要求水泥廠積極研究應用電氣節能技術，降低能源消耗。而電氣節能技術，及時通過對水泥廠運行中的供、配、用電等環節，進行科學合理的控制，以實現能源的節約。

1 供配電系統的節能技術及應用

1.1 采用節能型供配電設備

合理選擇變壓器。水泥廠的每個電力室都需要配備多臺變壓器，由于傳遞功率的過程中，會產生一定的空載損耗和負載損耗，因此，需要在選擇變壓器時，進行科學合理的選擇，采用低損耗的變壓器?，F階段，大部分水泥廠都采用S9系列節能變壓器[1]。與S7系列相比，其節能效用更加明顯，空載損耗和負載損耗均可降低10%，并且，S11系列也已經上市，并將逐步推廣。

水泥廠在選擇變壓器時，應注意變壓的容量選擇，保證其運行效率、負荷率為最佳，損耗為最低。一般認為配電變壓器負荷率為額定容量的70%～80%較合適，主變壓器應盡量按最大需求量選擇容量[2]。并根據這一標準計算基本電費，以保證變壓器的節能、安全、經濟。

合理選擇供配電電壓。在額定電壓允許下，為減少線損率，應提升引入的高壓電等級。通常在高于或等于35kV的供電網中，每提升1%的運行電壓，會降低1.2%的線損率。目前水泥廠已經將原有的6kV電壓調整為現今的10kV電壓，雖然這一措施所投入的資金會更多，但是同時也將有效降低水泥廠的運行成本。

采用節能型的無功補償裝置。無功補償裝置的作用，就是通過提供必要的無功功率，使系統的功率因數能夠得以提升，從而使能耗降低。為了保證電網電業的質量，水泥廠需要遵照電力部門的相關要求標準，其使用的無功補償裝置在分級補償、集中補償方面已經充分發揮了作用，但是對就地分散補償方面還有所不足?，F階段，新型的節能無功補償裝置已經開始投入使用，例如SVC型無功補償裝置，能夠結合實際要求，實現等量或不等量電容的自動投入，從而達到三相對稱或不對稱補償，并能夠利用RC吸收回路濾除高次諧波。

合理選擇節能型金具。水泥廠的配電網絡中，連接了大量的金具，其中非節能的金具所造成的損耗大約為10～15W，若是能夠選擇節能型的金具，則會對能耗的降低，尤其是過高連接點和溫度差異較大的位置能耗的降低，具有顯著的效果。

1.2 運行管理的電氣節能技術

保持系統總體負荷平衡。配電系統的總體負荷應與分級負荷保持平衡狀態，一旦變壓器出現三相負荷不平衡的情況，就會造成三相電流的不平衡，嚴重影響變壓器的安全運行，并會造成有功功率損耗。例如負荷波動較大的錕壓機，在運行時十分容易引起三相電流的不平衡，因此，需要安裝無功補償裝置。

合理利用谷峰電力。谷峰電力的電價要比一般時期的電價高出很多，水泥廠作為高耗能產業，應合理安排谷峰時期的電力使用，并盡量在非谷峰時期進行水泥磨系統生產，從而實現節能目標。

降低空載損耗。及時斷開暫時不會使用的供電回路的電源線路，能夠有效的降低空載損耗，通常可以達到3%～5%。

進行經濟調度。變壓器所消耗的無功功率通常是額定容量的10%～15%，為了有效實現經濟調度，改善水泥廠功率因數，應提升變壓器的運行效率，使其負荷率為最佳。

2 照明的節能技術及應用

2.1 合理選擇光源用電附件

光源用電附件應選擇具有高性能、低耗能的元件。對于水泥廠辦公樓等場所的氣體放電燈和熒光燈，應分別選擇電子觸發器和電子鎮流器，并積極引進新型LED節能燈。

2.2 合理利用自然光

水泥廠在進行宿舍樓、辦公樓、食堂等建筑的照明設計時，應與相關專業人員相互配合，充分利用自然光，使室內照明能夠與自然光相互補充，降低電能消耗，起到節能的作用。

2.3 不可隨意變更照度標準

對于水泥廠各部門的照度標準，不可以隨便降低或是提高，要嚴格保證照明質量，在一些對于照明質量相對較高的區域，可以采用高壓汞燈等高效氣體放電燈，對于其他一般場所可以采用合適的熒光燈。

2.4 完善燈具控制方法

水泥廠照明節能方式之一就是利用不同的節點、節能開關裝置[3]。可以將專門的節點裝置安裝于配電箱內，進行統一的燈具控制，并在走廊、道路安裝聲控、光控自熄開關，在室外安裝程序控制開關等。

3 電動機的節能技術及應用

在水泥廠的設備使用中，電動機的耗能十分龐大，為了降低電動機的耗能，應盡量使用高效率的電動機，以提升其功率因數。但是由于電動機的選取一般都是由水暖部門、工藝部門進行配備，因此難以選取高效率電動機，只能在其運行過程進行能耗控制。例如，就地補償、降低空載損耗、利用變頻調速控制電動機等。

4 交流變頻調速系統的節能技術及應用

現階段水泥廠中已經開始廣泛應用小型高壓變頻器，并在泵類等高壓大功率的設備中逐漸使用大功率高壓變頻器，水泥廠在選取大功率高壓變頻器時，應注意其價格的合理性、使用的安全以及對電網的諧波干擾程度等。

在進行交流調速裝置的應用時，為了保證裝置產生的諧波對電網干擾為最小，應安裝濾波器或電抗器。隔離電源、電動機等的電纜走線，盡量減少外界對變頻調速器的干擾，并根據實際情況設置進線電抗器等。同時，要在低速運行時有效防止軸系震蕩，并在高速運行時進行超速預防。

5 結束語

水泥行業具有較大的節能潛力，應積極采取適當的電氣節能技術，采用節能設備，加強對供配電系統、照明、電動機、交流變頻調速系統的耗能控制，切實落實各個環節的節能措施，并不斷研究更有效的電氣節能技術，在實踐應用中總結經驗，促進電氣節能技術的快速發展，降低水泥廠的耗能和運行成本，提升經濟效益。

參考文獻

[1]李曉濤.水泥行業的電氣節能技術應用思考[J].電子制作，2014，4（4）：268-269.

[2]李超.論電氣節能技術的合理應用[J].科技創新導報，2011，9（9）：101-102.

[3]劉志才.水泥廠電氣節能技術探討[J].現代制造技術與裝備，2014，6（6）：48-55.