降本增效，加大電氣節(jié)能力度

劉博文

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

降本增效，加大電氣節(jié)能力度

劉博文

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

通過對(duì)精尾廠的用電現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查和分析，主要從電機(jī)、變壓器等設(shè)備節(jié)能措施的應(yīng)用以及用電管理等方面進(jìn)行闡述，找出該廠用電單耗較高的設(shè)備，并提出切實(shí)可行的節(jié)能措施和建議，有計(jì)劃地將節(jié)能措施和節(jié)能技術(shù)用于生產(chǎn)實(shí)踐，最終目的是降低該廠的用電量，促進(jìn)企業(yè)節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

用電單耗；高壓電機(jī)；變壓器；變頻器；無(wú)功補(bǔ)償裝置；定額管理

1 引言

精尾綜合廠成立于1990年2月，是江銅集團(tuán)德興銅礦五大主流程單位之一，主要承擔(dān)著銅硫精礦的脫水與過濾、尾礦輸送與堆存、生產(chǎn)用水供給、工業(yè)廢水處理等任務(wù)。自進(jìn)行“三廠”建設(shè)以來(lái)，精尾綜合廠在節(jié)能降耗方面取得了較快的進(jìn)展，但和國(guó)家發(fā)改委的“千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)”的要求和國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平還有一定的差距。目前的工況現(xiàn)狀及能耗情況為該廠共有設(shè)備五百多臺(tái)，電機(jī)三百多臺(tái)，每年電費(fèi)六千多萬(wàn)，占生產(chǎn)成本的百分之六十以上。在企業(yè)發(fā)展與能源產(chǎn)生尖銳矛盾的關(guān)鍵時(shí)刻，精尾綜合廠立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，緊跟公司、礦山發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，對(duì)標(biāo)一流、創(chuàng)新發(fā)展、科學(xué)定位，著力建設(shè)“安全環(huán)保生態(tài)廠、質(zhì)量效益把關(guān)廠、精細(xì)管理典范廠”三個(gè)廠目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)與生態(tài)文明的和諧統(tǒng)一，大質(zhì)量和高效益的同步提升，精細(xì)管理與企業(yè)發(fā)展的有機(jī)融合。

2 主要用能設(shè)備

該廠共有6kV高壓電機(jī)56臺(tái)，其中尾礦共有42臺(tái)高壓砂泵電機(jī)，屬于國(guó)家淘汰目錄中JS、JSQ系列電機(jī)23臺(tái)；水一、水二工段有14臺(tái)水泵電機(jī)，其中4臺(tái)JS系列電機(jī)屬于國(guó)家淘汰目錄中電機(jī)。詳細(xì)見表1。

序號(hào)用電類型用電設(shè)備數(shù)量/臺(tái)待淘汰數(shù)量年耗電量/度占比/% 1高壓砂泵電機(jī)42237969444167.5水泵電機(jī)1441723901714.6 2變壓器20950729174.3 3低壓低壓設(shè)備1557267713.6

3 電機(jī)能耗高原因分析

對(duì)該廠電機(jī)及相關(guān)輔助設(shè)施的用能情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)能耗高的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）屬于國(guó)家淘汰目錄中電機(jī)多，其中高壓電機(jī)部分包括JS158系列19臺(tái)、JS157系列4臺(tái)、JS138系列4臺(tái)，占所有高壓電機(jī)的48%。使用年限長(zhǎng)，老化嚴(yán)重，電磁能、熱能和機(jī)械能的損耗大，輸出效率功率因數(shù)低，能耗較高［1］。

（2）電機(jī)未采用變頻器控制以及變頻器運(yùn)行狀況是否良好。使用變頻器以前，該廠電機(jī)經(jīng)常處于全壓、額頻恒速下運(yùn)行，長(zhǎng)期處于低效率、低功率因數(shù)運(yùn)行的狀態(tài)，采用變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行，可以使電機(jī)根據(jù)礦漿的濃度、來(lái)量進(jìn)行轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可以在很大程度上提高用電效率、降低線損，提供持續(xù)、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能［2］。

（3）電機(jī)的供電質(zhì)量不高，該廠共有十個(gè)高壓配電室，除了尾礦5#泵站和水二滲水泵房高壓配電室外，其余配電室均超過使用年限，高壓斷路器等設(shè)備老化嚴(yán)重，故障率高，導(dǎo)致供電穩(wěn)定性不夠；配電室內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償裝置超過使用年限，電容器組有些損壞，補(bǔ)償容量不足，工藝參數(shù)達(dá)不到要求。

（4）屬國(guó)家淘汰變壓器較多，其中9臺(tái)變壓器為s7系列和sl7系列，7臺(tái)變壓器使用期接近30年，運(yùn)行損耗較大，屬高耗能產(chǎn)品；部分變壓器的用電負(fù)荷不平衡，過載運(yùn)行。

（5）運(yùn)行管理及考核力度不夠，高能耗設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)較多，沒有根據(jù)來(lái)料大小和回水庫(kù)水位高低合理開停泵。

4 采取的節(jié)能措施

4.1 電機(jī)節(jié)能措施

電動(dòng)機(jī)是工廠耗電的主要設(shè)備，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)能為工廠節(jié)約大量的電能。該廠采用的基本措施有：（1）逐步淘汰屬于國(guó)家淘汰目錄中的JS158系列電機(jī)，采用高效節(jié)能電機(jī)。推廣高效電機(jī)的意義十分重大，電機(jī)的效率高也就意味著損耗低，與普通電動(dòng)機(jī)相比，高效電機(jī)能效水平高3~5個(gè)百分點(diǎn)。其次高效電機(jī)鐵芯材質(zhì)好，電流小，功率因數(shù)高，因此線路損耗和空載損耗較低，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更高效［1］。該廠對(duì)有節(jié)能空間的4#泵站用耦合器連接的高壓電機(jī)設(shè)備改直接連接。液力偶合器造價(jià)高（35萬(wàn)一臺(tái)）、故障多、維修困難和費(fèi)用高，常給生產(chǎn)帶來(lái)被動(dòng)。為此，采用Y560-10-630型高壓電機(jī)替代原來(lái)的680KW的JS158-8電機(jī)，取消液力偶合器，將電機(jī)與砂泵直聯(lián)，有效降低能源及備件消耗，降低了設(shè)備故障率。（2）推廣使用變頻器，使設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。工頻是發(fā)電的最佳頻率，但它并不是所有用電設(shè)備的最佳頻率，使用變頻器以前，我廠電機(jī)經(jīng)常處于全壓、額頻恒速下運(yùn)行，長(zhǎng)期處于低效率、低功率因數(shù)運(yùn)行的狀態(tài)，采用變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行，可以使電機(jī)根據(jù)礦漿的濃度、來(lái)量進(jìn)行轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可以在很大程度上提高用電效率，降低線損，提供持續(xù)、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能［2］。使用變頻器來(lái)控制設(shè)備特別是電機(jī)的運(yùn)行是我廠節(jié)約用電的重要措施之一，我廠現(xiàn)有低壓變頻器46臺(tái)，高壓變頻器8臺(tái)，并且還在持續(xù)改造中。

4.2 變壓器的節(jié)能

變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其主要作用是轉(zhuǎn)換電壓以利于電能的傳輸。變壓器的能耗主要包括空載損耗和負(fù)載損耗。空載損耗主要指的是鐵損耗，負(fù)載損耗則是因?yàn)樨?fù)載電流通過繞組時(shí)在電阻上的損耗，并與變壓器溫度有關(guān)。變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)是否合理是整個(gè)電力工程節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)［3］。該廠采取的措施主要有：（1）淘汰屬于國(guó)家淘汰目錄中的變壓器，采用新型的低損耗變壓器，可以大大降低鐵損。目前該廠已將部分S7、SL7變壓器更新為適應(yīng)節(jié)能要求的S11和S10變壓器，不僅能滿足生產(chǎn)的需求，還具有較高的節(jié)能特性，從生產(chǎn)長(zhǎng)期運(yùn)行來(lái)看，節(jié)能效果比較顯著，改造比較成功。（2）每年一次對(duì)所有變壓器的負(fù)荷進(jìn)行普查，對(duì)部分用電負(fù)荷極不平衡的變壓器，進(jìn)行用電負(fù)荷調(diào)整。調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)為變壓器出口的不平衡度調(diào)不高于15%，主干線電流不高于額定電流的25%，中性線電流不高于低壓側(cè)額定電流的25%。（3）變壓器在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意變壓器的運(yùn)行溫度，不讓變壓器長(zhǎng)期過載運(yùn)行，這樣一方面變壓器容易老化，另一方面也增加了變壓器的能耗［3］。

4.3 配電室的節(jié)能改造措施

針對(duì)配電室使用年限長(zhǎng)，設(shè)備嚴(yán)重老化，故障率高，采取的措施有：

（1）對(duì)各配電室電能表計(jì)、電壓、電流互感器進(jìn)行修復(fù)、完善確保計(jì)量準(zhǔn)確；對(duì)100kW以上低壓電機(jī)安裝電表計(jì)量，條件成熟時(shí)將配電室進(jìn)行整體更換。現(xiàn)階段已將堿性泵站低壓配電柜及工業(yè)水澄清泵房配電室低壓配電柜整體更換，降低了低壓配電室的故障頻率，促進(jìn)了用電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。（2）將配電室內(nèi)的老舊壞的無(wú)功補(bǔ)償裝置更換為新型無(wú)功補(bǔ)償裝置，能將功率因數(shù)提高到90%以上。無(wú)功補(bǔ)償，也稱對(duì)線路進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化，一般通過在電氣線路上安裝補(bǔ)償電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)。采取無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒梢蕴岣吖β室驍?shù)，達(dá)到降低工程供電系統(tǒng)損耗和提高工廠供電系統(tǒng)供電效率的目的［4］。該廠大部分高壓電機(jī)都采用了就地補(bǔ)償，使功率因數(shù)提高到92%~97%，降低無(wú)功損耗50%~80%，平均節(jié)電10%~15%左右，減少了線路的損耗，改善了電壓質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低了維修費(fèi)用［5］。

4.4 加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行管理和考核力度

該廠抓住能源管理與審核的契機(jī)，以節(jié)材、節(jié)能和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為重點(diǎn)，不斷完善能源管理體系，堅(jiān)持科學(xué)的發(fā)展觀，進(jìn)一步加大節(jié)能降耗力度。配備專職的計(jì)量人員，健全電量計(jì)量工作，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。定期考核用電情況，及時(shí)解決在定額執(zhí)行中出現(xiàn)的問題［6］，具體措施有：（1）加強(qiáng)了砂泵運(yùn)行管理，調(diào)度根據(jù)泗選開球臺(tái)數(shù)及時(shí)調(diào)整大小泵的開啟；少開高耗能電機(jī)，多開變頻器控制的電機(jī)；根據(jù)回水庫(kù)水位高低，盡量避免在用電高峰期和尖峰期開水泵。（2）加強(qiáng)用電檢查力度，下發(fā)了《精尾綜合廠空調(diào)使用若干規(guī)定》，定期組織人員對(duì)全廠供冷、取暖、用水等耗能設(shè)備進(jìn)行檢查，每個(gè)季度黨委組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)各工段進(jìn)行走訪，發(fā)現(xiàn)和制止生產(chǎn)過程電能浪費(fèi)的現(xiàn)象。（3）繼續(xù)將能源管理工作納入黨委效能監(jiān)察中，要求各工段每個(gè)月對(duì)能耗進(jìn)行分析，了解工段對(duì)節(jié)能工作上的一些好想法和好的做法，集思廣益，依靠集體的力量把節(jié)能降耗工作做好。（4）對(duì)我廠主要用電工段尾礦工段、水一工段，將用電指標(biāo)納入到勞動(dòng)競(jìng)賽中，有效地降低全廠用電單耗。

5 結(jié)語(yǔ)

節(jié)能技術(shù)在電氣方面的應(yīng)用可以大大降低企業(yè)的用電量，從而有效實(shí)現(xiàn)降本增效。接下來(lái)該廠還將進(jìn)一步探索不同工序、不同機(jī)臺(tái)考核定額指標(biāo)的合理性，細(xì)化工序及工序產(chǎn)品的能耗定額，嚴(yán)格節(jié)獎(jiǎng)超罰，以推動(dòng)在生產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)行、過程控制等方面的節(jié)能潛力，達(dá)到節(jié)能降耗和降低成本的目的。

［1］原清海. 電機(jī)能效提升及高效電機(jī)推廣實(shí)用手冊(cè)/節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)系列叢書[M]. 上海科技出版社, 2015:18-21.

［2］徐甫榮. 高壓變頻調(diào)速技術(shù)工程實(shí)踐[M]. 中國(guó)電力出版社, 2012:62-65.

［3］操敦奎, 許維宗, 阮國(guó)方.變壓器運(yùn)行維護(hù)與故障分析處理[M]. 中國(guó)電力出版社, 2008:33-35.

［4］劉建英. 無(wú)功電壓與無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整[M]. 北京理工大學(xué)出版社, 2014:164-166.

［5］田社平.無(wú)功功率教學(xué)新探[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào), 2012(3):27-28.

［6］雷銘. 節(jié)約用電手冊(cè)[M]. 北京:中國(guó)電力出版社, 2005:3, 202.

Cost Decreasing and Benefit Increasing to Improve the Intensity of Electrical Energy

LIU Bo-wen
（Dexing Copper Mine, Jiangxi Copper Corporation, Dexing 334224, Jiangxi, China）

Through investigating and analyzing the power status of Jingwei factory, the application of energy conservation measures for the motor, transformer and other equipment and the power management are the elaborated. Finding the equipment with high electricity consumption, and the practical energy saving measures and suggestions are put forwarded. The energy-saving measures and energy saving technology are used in production practice for the ultimate goal of reducing power consumption, promoting enterprise energysaving and consumption and decreasing production costs, improving economic efficiency.

electricity consumption；high voltage motor；transformer；frequency converter；reactive power compensation device；quota management

TM92

C

1009-3842（2015）05-0083-03

2015-08-17

劉博文（1986-），女，湖南新邵人，本科，主要從事電氣技術(shù)管理工作。E-mail:419006218@qq.com