水泥行业电气节能措施分析
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摘 要：建筑工程的快速发展推动了水泥行业的进步，水泥作为建筑工程主要材料在建筑工程中起到了重要作用。水泥行业发展中，水泥生产有着较强的持续性，是社会整体能耗的重要组成要素，能源消耗量较大，不利于节能减排目标实现。因此，水泥行业怎样节约能耗、实现电气节能得到了重视，成为企业重要研究内容，电气节能技术的应用有助于减少能耗、节约成本、实现经济效益最大化，促进水泥行业进步发展。
关键词：水泥行业；电气节能措施；方法应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.146
现如今，市政工程、房地产项目逐渐增多，水泥作为主要材料需求量随之增加，进一步推动了水泥行业的发展。不过，根据现阶段水泥行业生产现状看主要问题集中于能耗消耗严重，怎样节能降耗成为重要发展目标。由此，提出应用电气节能技术节约能耗，对水泥生产节约能耗具有积极意义。
1 水泥行业供配电系统节能分析
水泥行业在我国建设发展中占据重要地位，水泥需求量较高，因而水泥行业发展迅速。但在其飞速发展中高能耗问题暴露出来，给企业带来严重影响。因此，还需要根据水泥生产中的耗电设备与耗电环节制定电气节能技术方案、减少能耗，从而推动水泥行业进一步发展。
1.1 供配电设备节能优化
第一，供配电节能设备选择时做好导线截面分析，采用节能型金具。以往水泥厂配电体系中金具数量中所，非节能型金具费用达到10--20万元。供电配网建设中，金具选择不当就会增加经济投入。所以，做好金具设备选择尤为关键，关系着企业经济效益最大化实现与节能体现，选择适合的导线截面有助于创造安全的运行条件，确保供配电安全稳定。
第二，做好供配电系统优化设计，通过节能型无功补偿设备达到无功分散和就地补偿，有助于应用效果提高，减少供配电消耗。同时，无功补偿还能够提升电网运行条件，解决供配电运行问题。
第三，科学选择变压器容量，使用节能型变压器确保设备稳定，选择节能变压器降低设备传递功率，避免设备空载消耗与负载耗损，选择低耗变压器可以节约10%电能，负载降低并确保供配电系统安全稳定。
第四，基于设备额定电压范围内引入高压电压等级，从而满足供配电电压硬性指标需求。选择高供电电压等级，减少线路受损问题发生，目前多数水泥厂选择10kV电压，节约了运行成本。
1.2 系统运行管理阶段电气节能
水泥厂想要减少运行消耗，实现节能安全需要利用供配电系统经济化运行实现，供配电网络影响小其管理质量越好。第一，运行管理中以提升变压器运行效率的形式提升电气节能效率，节约成本投入。變压器水泵功率调节可以将无功功率设置为额定容量的15%，把变压器水泵满载时间缩减1/3从而达到节约经济投入，优化负荷率与运转功率。第二，降低电网系统空载消耗提升设备应用效果。开关关闭的条件下应断开回路连接，线路运行时降低空载次数，节约线路电压运行负荷，确保线路空载运行消耗达到既定范围，提升线路应用水平。第三，电气节能中确保系统整体负荷稳定，电气设备运行负荷的整体平衡和分级平衡达到设备稳定运行，使配电系统负荷达到标准要求。第四，调整供配电设备峰谷电力能源，保证峰谷电源的科学应用。峰谷期间科学规划设备运行生产时间，降低峰谷功耗、减少能耗从而确保水泥厂运行效果。
2 水泥行业节能型电设备应用
水泥厂运行阶段选择的用电设备装机容量大，电能消耗大。因此，电动机系统的电气节能应用成为重要研究内容，提出对电动机本体节能和电动机传动系统完善，展开电气节能处理有助于提升水泥厂运行效果。
2.1 节能型照明设备
为减少用电消耗在应用电气节能措施时还需注意照明设备的选择，取缔传统大功率照明设备，采用节能型设备达到减少电能消耗。设备自整流式紧凑型荧光灯安装在室内，白炽灯地区T12型荧光灯。加大对LED节能灯推广，如：路灯由高压钠灯改为LED节能灯，煤磨由节能灯改为防爆led灯，从而实现电气节能工作的完善。
2.2 变流变频调节系统
小功率通用型变频器在水泥厂生产中可以减少电气设备消耗，在进行系统优化时应遵循以下几点原则：第一，遵循相关标准要求，让变流变频设备保持最佳运行状态，防止外部环境影响对变频设备影响。结合交流变频调速传动装置运行有必要对电网谐波的影响进行科学护理，保证电网谐波不受影响。第二，为使变流变频调节系统有效运行需要对水泥厂控制电缆、电流电缆、电动机电缆进行隔离设置，防止变流变频调节系统受到影响。尽可能的屏蔽输入输出回路电信号影响，添加隔离装置，创造良好的运行条件。第三，变流变频调节系统运行状态下应尽可能避免轴震荡，超速时避免轴震荡不稳定。
2.3 节能型电动机应用
水泥厂使用的电动机类型少，常见的有Y系列、Y2系列，两种电动机平均功率小于0.8，功耗较高。水泥行业应用电气节能措施时建议采用节能型电动机，借助SIEMENS技术展开优化，减少电动机运行功率，提高电动机运行效果从而达到工艺化生产需求，节能型电动机逐渐成为水泥生产主要电动机产品。我公司篦冷机改造后新电机全部采用西门子电机。经计算：水泥厂装机了20000kW电动机经过优化后可节约200万度电/年。电气自动化系统中涵盖了很多大功率设备，如：水泵、风机等，要求持续不断的运行。
3 水泥行业电气节能技术的应用
以我公司为例，公司一条5000t/d新型干法水泥熟料生产线包含石灰石矿山、皮带机运输设备，水泥散装运输生产流程与空压机、水泵站、水处理等辅助流程。经统计，整条生产线总装机38000kW，计算负荷约26000kW，按照功率因素0.92计算，容量则为28000kVA，水泥厂设置主降压变电站，使用35000kVA容量的变压器，双电源进线引进2台16000kVA变压器。此外，一条5000t/d水泥熟料生产线共有电机700台，双向运行电机为15台，阀门数量80个，电动控制阀门70台左右，其他用电设备300台组。从总降压变电站连接的电能需要经过不同开关站点与马达控制中心构成的供配电系统才能输送至各用电设备。 首先，在额定电压允许的条件下提升高压电电压等级，减少线损率。通常在35kV及以上供电电网中每提升电压1%就可以降低损耗1.2%，5000t/d干法水泥生产线选择110kV引入总降压变电站不仅提升输送容量，还可以减少线损耗。配电网中，供电电压等级越高表示线损越小，线损与电压呈反比。无功补偿装置应用有SVC型无功补偿装置，可以结合现实要求自主投入等量电容，达到三相对称或不对称补偿效果。同时，有RC吸收回路可以消除高次谐波。
其次，全集成能源控制。伴隨着电力事业的发展与电网调度自动化系统的应用，要求变电站配备相应系统，各级调度站监督变电站运行状态。基于这一条件下，设置后台监控，保护定值在后台系统调节，便于对水泥厂各配电站定值展开有效调整。同时，提升电机保护功能发挥系统调度功能有效性。现阶段，国外企业提出了全集成能源管理，例如：西门子公司的TIP理念，具体操作选择节能、智能、高效、低耗变压器、保护装置等设备，通过各级通讯输送信息，优化控制软件达到电能全集成管理。
再次，大功率高压变频器。新型干法生产线风机电量消耗占据全厂使用电能40%，增压水泵。因为风机和水泵为平方率负载，如果换为交流调速系统可以减少挡板与阀门能量消耗，达到理想的节能效果。因为控制要求较低，因而只需选择正确的型号，各类变频器都可以应用到泵类与风机中。现阶段下功率变频器已经得到了广泛应用，大功率高压泵与风机负载应用了大功率高压变频器，例如：5000t/d水泥生产线使用功率约2500kW窑尾高温风机使用高压变频器，选择时以安全稳定、对电网谐波影响小、费用低为准则。综合分析选择由低压半导体组件组成功率单元串联的高压变频器效果显著，如我公司的高压变频器主要采用的广州智光的高压变频器，应用到了窑尾排风机、高温风机、窑头排风机和煤磨排风机上面。
最后，交流调速系统的使用。第一，我公司在变频器应用多大额地方在低压母线加装了有源滤波器来抵消谐波影响。第二，为了减少变频调速器对外部环境的影响，控制电源电缆+和电动机连接电缆的走线要求隔离，不可将其放在一个电缆线槽中。输入与输出信号回路需屏蔽对绞线，根据需求考虑隔离变压器与进线电抗器从而降低干扰。第三，低速运行过程中应避免轴系统振荡，高速运行避免超速。
4 结语
总而言之，水泥行业电气节能措施的应用要立足于多方面、全过程，加大电气节能技术推广，让一次能源消耗和环境污染得到有效控制，节约经济投入。在今后水泥行业生产中，进一步加大对节能电气措施的应用，应用设备和供配电网络展开科学优化，通过节能降耗提高水泥厂经济效益。
参考文献：
[1]丁玮.住宅小区建筑电气设计及节能措施探析[J].电气时代，2019（02）.
[2]刘春光.大功率直流接触器中电子技术的应用探究[J].科技与创新，2019（03）.
[3]党钟铠.节能技术在电气自动化中的应用[J].农家参谋，2019（03）.
[4]倪昊文.节能设计在电气自动化工程中的应用[J].南方农机，2019（03）.
[5]刘建彬.火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施探究[J].山东工业技术，2019（04）：177.
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