電解鋁廠電氣設備節能技術的應用研究

豆 亮

（商丘陽光鋁材有限公司，河南 商丘 476000）

節能環保是現今我國社會發展的總要求，對于紡織、冶金以及建材等行業，國家也具有對應的節能限耗指標，以此對企業在運行中的能耗控制提出了要求。對于電解鋁廠來說，其也是高耗能行業，在實際生產中，即需要能夠從電氣設備運行角度加強控制，通過節能降耗措施的應用不斷降低生產成本，實現自身的健康可持續發展。

圖1 電解鋁廠生產實景圖

1 節能降耗措施

1.1 調壓整流變壓器

在該設備實際應用當中，可以對其調壓接線形式進行優化，以此起到較好的節能降耗目標。具體來說，可以對以往獨立角形補償繞組結構調壓整流變壓器進行取消，對新型雙卷降壓二次角形接線進行應用，將粗調線圈按照三角型線路連接，在三角型內部，應用粗調線圈同時作為補償線圈進行應用，對設備內部整流變當中具有的毒力補償繞組進行取消，將粗調繞組同補償繞組進行合并，通過該方式即能夠對變壓器整體損耗進行有效的降低。同時，可以對三繞組調壓整流變壓器進行應用，同電氣容量相比，其具有1.5倍的結構容量，使用第三繞組進行有在調壓，對大型整流變存在的獨立補償繞組進行取消，將粗調繞組同補償繞組合并，也能夠降低變壓器損耗。在實際生產當中，上述兩種方式在實際應用中都能夠降低6%以上的變壓器損耗，在分析節能效果時，需要能夠根據固定數值取值分析，計算實際節能功率。

在輔機節能設計中，可以對調壓整流變壓器的冷卻方式進行改變，從強油風冷實現對自冷方式的改變，通過該方式對冷卻器當中冷卻風扇、循環油泵等設備進行取消，對調壓整流變壓器的降耗目標進行實現。在該方面節能效果分析中，需要在同等規模項目基礎上，根據固定數值取值分析計算節能功率。

1.2 車間變壓器節能

在該項工作當中，可以對1級能耗產品進行使用。同目前電解鋁廠經常應用的配電變壓器相比，一級能耗產品具有更低的空載損耗，具體可以達到70%損耗的降低，而在負載損耗方面具有10%的降低。在實際計算節能效果、計算車間變壓器有功功率損耗時，需要根據相關公式進行計算。低壓電機節能工作中，也可以對1級能耗產品進行應用，同三級能效低壓電動機相比，能夠具有3%電機效率的提升。在實際分析節能效果、計算損耗時，同樣根據公式計算即可。

1.3 照明系統節能

在電解鋁廠生產中，照明節能也是不可忽視的一項內容，根據所處位置的不同，可以將企業照明系統分為兩大塊：第一，車間照明。以對照明智能節電系統進行應用。在該系統中，將智能節電器設置在照明系統當中，同時結合實際生產情況優化系統的輸入電壓，以此保證供給照明負載電壓處于設計最佳值，能夠在運行中對自動的分時控制進行實現，不僅能夠起到較好的電能節約效果，且對于燈具的使用壽命也具有較好的延長作用。同時，可以在現有的基礎上對燈具罩杯水平進行提升，對LED光源進行應用，該類光源具有較高的照度，功率小且具有較長的使用壽命，能夠較好的節約系統照明功率，能夠在生產中對電量消耗量進行進一步的降低。在分析節能效果時，需要在節能情況基礎上，以照明容量比例取值分析；第二，道路照明。在廠區道路照明中，在同樣應用智能節電系統的同時，需要對原有路燈進行更換，統一應用太陽能路燈，具有蓄電池儲能功能，光源統一對LED光源進行應用。在該路燈應用中，白天在陽光的照射下，太陽能板即能夠為蓄電池充電，并在夜間放電，以此為廠區道路提供光源，在不對外部電能消耗的情況下，即能夠實現綠色能源的轉換與應用，同原有系統相比具有100%的節電率。在分析節能效果時，可以根據同等規模情況，根據道路總照明容量分析計算節能功率。

1.4 高壓變頻技術

在現今微電子、電力電子技術不斷發展的過程中，高壓大功率變頻調速裝置獲得了快速的發展與應用，通過單元串聯、器件串聯方式的應用，能夠實現原本高壓問題的有效解決。在電解鋁企業運行中，電解槽應用的為直流電，存在直流電耗，其中部分交流電耗屬于高壓電機用電，企業當中的高壓設備包括有空壓站水泵、電解槽凈化排風機等等。在實際生產中，可以結合生產需求應用變頻技術，其主要優勢體現在：第一，在變頻技術改造后，在節能效果方面具有較好的表現。如風機設備，在進行改造之前，主要通過調節閥控制流量，在變頻改造完成后，即可以通過對電源頻率的調節根據實際生產需求對流量進行輸出，以此在對風機功耗進行降低的基礎上獲得較好的節能效果。

第二，在變頻技術應用中，其軟啟動方式能夠對啟動中的功耗進行降低，對設備的使用壽命也具有較好的延長作用。同時，該技術能夠對功率因數進行提升，通常來說，其功率因數能夠達到0.95以上；第三，在該技術應用中，能夠對電機設備在非正常條件下工作的時間進行減少，在起到較好保護效果的情況下降低其損壞幾率，這對于企業的設備維修費用也具有較好的降低效果。

1.5 應用節能設備

在科學技術不斷發展工程中，電解鋁廠在運行過程中，也面臨到電器設備的更新換代。而在部分企業當中，從成本以及持續運行角度考慮，則存在不換設備也無所謂的思想，依然使用老舊設備進行生產。對于這部分設備來說，因具有較長的使用時間，部分氣體、塵土則將因此進入到設備中，并因此對電器設備的絕緣性產生影響，影響設備的散熱功能，且在運行中也具有一定的安全隱患問題，且會因過度產熱、漏電等情況消耗多余的能源。以空氣開關為例，如使用的空氣開關質量不過關、沒有滿足節能降耗要求，在應用一定時間后，則將存在漏電情況，不僅會對能源進行不必要的浪費，且可能因使用時間較長使其失去應用的保護作用，進而對安全生產造成威脅。對此，即需要企業能夠引起重視，轉變原有的管理觀念，積極做好新式環保設備的更換與應用，在進一步提升設備節能水平的基礎上滿足節能較好需求，同時保證企業的安全生產。

2 設備改造維護

在電器設備節能工作當中，做好其改造與維護也十分重要。具體來說，其主要包括有兩方面內容：第一，干式變壓器。在電解鋁廠運行當中，干式變壓器將產生較大的熱量，能耗方面同其余電氣設備相比較高。在部分企業運行中，對其沒有形成充分的重視，存在將其在低壓供電室中通其余設備一起使用的情況。該種情況的存在，則會使其在運行中產生較大的熱量，對附近的電氣設備產生威脅，對生產安全造成了隱患。而在實際低壓配電室熱量降低方面，也將因此損耗較多的能源，提升了企業運行能耗。對于該種情況，可以在生產中獨立放置干濕變壓器，單獨對其進行降溫處理，避免其在運行中同其余設備間存在干擾。通過該方式的應用，不僅能夠實現安全事故問題的有效避免，且能夠在對企業成本降低的情況下起到節約能源的效果；第二，變壓器改造維護。在電解鋁企業節能改造工作開展中，對變壓器進行改造、保護十分關鍵。變壓器是企業當中常見的電氣設備，且將一直處于運行狀態，如果缺少日常的維護工作，則可能出現能耗不斷加大的情況。對于該情況，工作人員即需要能夠積極升級冷卻系統，定期做好其檢查維護，安排專人負責該項工作，通過該方式保證其能夠始終處于良好的運行狀態當中，避免出現提升能耗問題。

3 結語

在上文中，我們對電解鋁廠電氣設備節能技術的應用進行了一定的研究。在未來生產中，即徐亞電解鋁企業能夠對生產當中的節能降耗工作形成充分的認識，結合生產實際從多個方面做好設備改造以及節能技術的應用，不斷提升企業節能水平，在滿足規范要求的基礎上降低企業運行成本，使企業在市場競爭中能夠更具優勢。