電氣節能技術在鋼鐵行業中的應用與推廣

郭 林

（天津市節能協會 天津 300193）

1 引言

我國鋼鐵行業領域的快速發展使各種電氣設備融入到生產中，基于自動控制技術的一大批自動化設備實現了對生產流程的監控，確保產品的生產過程可以控制在最佳狀態。也就是說如果缺少了電氣自動化技術便會導致現代鋼鐵工業生產失去根基，這就造成了單位產品的電耗迅速上升，所以降低電耗對實現鋼鐵行業的節能減排、走可持續發展道路有著重要意義。電氣節能技術在鋼鐵行業中的應用是一個極具創造性的盛舉，不僅能有效提高鋼鐵產品的質量和生產效率，還可以有效提高鋼鐵產品生產過程中的安全性、經濟性以及節能性，在節約生產資源的基礎上實現鋼鐵行業節能減排這一目的，對提高鋼鐵行業的市場核心競爭力有著重要意義。

2 鋼鐵行業電氣節能設計原則和內容

2.1 電氣節能設計原則

鋼鐵行業在進行節能設計時要充分考慮到企業的能源消耗、耗能設備數量，因此，鋼鐵行業在電氣節能方面必須遵循一定的設計理念。

鋼鐵行業在進行電氣節能設計時必須滿足鋼鐵生產運行所需要的必須能源和動力為基礎，并按照生產設備所需要的最大電容量、電能質量以及電路可靠性，對鋼鐵企業的供電網絡和配電方案進行整體優化，通過優化供配電方式來實現電氣節能，同時也要確保電氣節能的改造不會影響到企業正常生產。企業生產的最終目的便是獲取更多的經濟效益，所以鋼鐵行業在電氣節能時必須遵循經濟的基本原則，在設計過程中不能一昧的追求電氣節能而增加不必要的投資，所以鋼鐵行業在進行電氣節能設計時必須要保證不影響到企業的綜合經濟效益。

2.2 電氣節能技術包括的主要內容

針對鋼鐵行業來說，電氣節能設計包含的內容相對較為復雜，不僅包含供配電系統、照明、電機等實體設備，還要綜合考慮到無功消耗、線路損耗以及能源替代等因素。

由于供配電系統是鋼鐵企業電能耗損的主要方面，因此，鋼鐵行業在電氣設計和節能改造過程中，必須將提高整個輸配電系統的功率因數、諧波治理作為主要內容。并且要采用先進、合理的變配電設備來降低配電系統的整體能耗，同時也對提高節電設備的性能有著重要作用。照明系統在運行中也消耗一部分電能，鋼鐵企業一般都規模龐大，這便導致其在運行過程中有大量的廠房和車間，這些場所分布著大量的生產機電設備，企業中的辦公樓房會配備各種供排水系統、空調系統、辦公電氣設備等，這些設備和系統也是鋼鐵企業耗能的不可忽視的一部分。因此，企業在電氣節能改造中必須要將這些區域考慮在內。變頻節電技術、節能電機以及節能水泵目前應用越來越多，如果鋼鐵企業可以將這些先進技術廣泛運用到實際生產中，其不僅可以有效降低電氣耗能，同時也對提高鋼鐵企業綜合經濟效益有著重要作用。

3 鋼鐵行業中電氣節能技術的主要應用

3.1 汽動鼓風機替代電動鼓風機

常規煉鐵高爐、燒結等工藝需要的風主要由電動機提供動力源。在電氣設備進行技術改造過程中，企業可以充分利用高爐剩余的煤氣為燃料產生的蒸汽來驅動汽動鼓風機，代替原有的電動鼓風機，這樣不僅可以幫助企業有效降低對電能的消耗，同時也可以幫助企業節約大量的生產成本，并實現了二次能源的再利用，減少高爐煤氣直接排放對自然環境產生的不良影響，這對提高現代鋼鐵企業的綜合經濟效益有著重要作用。例如，安鋼在2012年進行汽動鼓風機替代電動鼓風機工程，將該廠5臺高爐鼓風中的4臺高爐鼓風機由電動改為汽動，改造后高爐系統運行中對電力的需求降低了80%左右，不再依賴大量電力供應進行生產，同時也在很大程度上提高了能源的利用率，噸鐵減少成本在30元以上。

3.2 交流電機變頻調速技術

交流電機變頻調速技術是應用當今國際最新變頻技術產品--交流變頻調速器對鋼鐵生產中的交流電機進行無級調速控制的高新技術。變頻啟動可以防止運輸機械類載重物體受沖擊和翻滾，提高傳統設備的整體使用壽命，無級調速技術的應用具有自動化程度高、實現無人管理等諸多特點，并且可以取得十分優秀的節能效果，其保護功能完善，減少設備維修、故障等都是該技術應用中的優勢。鋼鐵生產中所使用的風機、泵類、壓縮機等負載都屬于平方轉矩負載，其耗電量可以達到我國社會工業生產領域總耗電量的70%，采用變頻調速技術后可以將耗電量減至額定功率的60%～70%左右，對提高鋼鐵企業的綜合經濟效益有著重要作用。

3.3 變電站的節能改造

變電站節能設計中必須要綜合考慮各方面因素，鋼鐵企業注重變電站建設不僅可以節約建設資金、提高建設速度，同時也可以幫助企業優化后期運行狀況。變電站位置應適應供電系統規劃布局，這樣可以減少電路投資和降低電能消耗，同時也可以有效避免遠距離供電而帶來的一系列問題。對于總變電所節能設計中必須充分考慮企業生產、運行總用電量需求、供電距離、線路投資、輸電安全等多方面因素，并要確定從外引電網的電壓設計。變壓器作為配電系統的主要設備，其耗能量主要來自于空載損耗和負載損耗，其在實際運用中損耗的電能可以達到總電耗的6%以上，因此，針對鋼鐵行業的電氣節能改造中必須要選用新型節能變壓器來降低空載損耗。負載損耗與負載系數的平方呈正比關系，所以在變壓器選擇時要盡量降低其空載損耗，并要根據負荷運行狀態來對變壓器運行參數進行優化調整，這樣便可以有效降低變壓器的負載損耗。

結語

電氣節能技術在鋼鐵行業中有著不可代替的作用，其不僅可以幫助企業有效提高產品的質量和生產效率，同時也可以提高電氣設備的運行效率、降低能耗，對推動鋼鐵行業在新時期的節能減排改造有著重要意義，確保鋼鐵企業可以滿足我國社會發展要求，對促進鋼鐵行業實現節能降耗的可持續發展戰略有著重要意義。

參考文獻

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