水泥厂电气节能方案研究

水泥厂电气节能方案研究

胡红杰

河南省登封市天瑞新登郑州水泥有限公司 ,河南 登封 452470

摘要：随着社会的不断发展，中国的经济水平有了很大提高，人民的生活质量也有了很大提高，这在一定程度上也增加了对能源的需求。作为人口大国，中国一直面临着严重的能源短缺。因此，加强对节能的重视，实施节能减排体系已成为中国的一项重要工作。作为一个巨大的能源消耗者，水泥厂每年消耗大量电能。目前，我国许多水泥厂都存在用电设备消耗高，电能利用率低的现象，造成大量的能源浪费，增加了水泥厂的生产成本。因此，采取有效措施解决这一问题非常重要。

关键词：水泥厂；电气节能；能耗

1 水泥厂电气节能技术的现状分析

尽管政府一直重视电能的节约，但由于中国是发展中国家，水泥厂的节能研究起步较晚，没有形成一套实用的体系作为支撑。因此，节能技术的应用尚未得到改善，技术人员的综合素质受到一定的限制，制约能力较弱。在此阶段，在建筑节能方面，许多企业注重一些相对简单的电气优化，如照明，节能等，没有详细分析也是造成电气节能技术使用不充分，运行缓慢的主要原因。另外，它还对生态环境造成了严重污染。

2 水泥厂的电气节能技术及应用

随着水泥企业对节能环保的重视和电工质量的提高，水泥厂在节能方面做了很多工作，主要从节能设计和改造的几方面进行。

2.1 供配电系统节能技术及应用

（1）提高现有供配电电压

水泥厂应在设备的额定电压允许范围内引入不同水平的高压。引入高压对降低线路损耗具有积极作用。目前，中国绝大多数水泥厂已将传统的6kV电压转换为10KV电压，大大降低了供电成本。

（2）合理布局供配电站位置

在水泥厂，生产线布局的调整将直接影响配电站和一般变电站的用电负荷，因此有必要根据实际情况安排配电站的位置。一般来说，水泥厂的配电站，变电站，动力室和生产中心应尽量靠近，以减少供电路径和电力线损耗。同时，主变电站应采用电缆径向法向站分配功率，而站变应采用相同的方法分配功率和电气设备，以有效地缩短供电线路，使高电源水平靠近生产中心，并最大程度地减少了损耗。

（3）选择正确的电缆截面

电缆截面的选择与电力安全和运营成本密切相关，这是电气设计的重要组成部分。电缆横截面过小会导致电缆短路和发热，从而引发严重的安全事故，并影响水泥厂电源的稳定性。电缆截面太大会增加安装难度，增加有色金属的能耗，并导致较高的初期投资成本。除安全因素外，还应考虑电缆截面选择对经济效益和当前经济密度的影响。最低的初始投资和后期的运营成本之和是最好的

经济电流密度。从经济电流密度的角度来看，水泥厂选择的电缆截面通常大于根据潮流选择的截面，因为较大的电缆截面可以更好地降低电阻和总体能耗。

（4）引入DCS集散控制系统

目前，大多数水泥厂都使用DCS控制整个水泥生产线，具有很强的数据分析能力。

DCS集散控制系统可以收集和分析设备运行的实际参数，并根据工程师多年的工作经验总结出正常值，有利于电气工程师实时掌握设备运行状态，缩短人为反应时间，更及时，更准确地处理事故。 DCS的引入优化了生产线的控制，提高了生产线的稳定性，并间接降低了水泥的能耗

（5）提高供配电系统功率因数

为了保证局部补偿和无功分散的实现，在水泥厂供配电系统的节能设计中可以考虑采用节能无功补偿装置。使用无功补偿装置可以提高供配电系统的功率，减少无效无功功率，从而不断降低供配电系统的能耗。水泥厂通用变电站应根据自身需求对供电部门的供电规模和性能提出一定要求，以有效提高水泥厂的供电电压质量。目前，大多数水泥厂都可以对无功功率补偿设备进行集中补偿和分级补偿，但是部分分散补偿技术还不成熟，存在一些问题，不能应用于负荷波动较大的电力设备。

3 电气系统节能

3.1 电动机

在我国大多数水泥厂中，通常是为了提高工作效率或提高发动机的功率因数以减少能耗，因此我们可以补偿局部电容，减少电动机的空载使用，进行频率控制，软启动等手段实现节能措施。众所周知，水泥厂的电动机数量很大，整体能耗很高。从这一点考虑节能，效果将非常显着。

电机通常包含四个方面的损耗。通过提高电动机的效率和功率因数，可以减少损耗，从而提高效率，实现高效电动机的功能。另外，为了达到节能技术的效果，我们还可以推广低压电动机的全相控制技术。该技术可以在负载轻或重时自动调节电机输出功率，以保持最佳运行状态，达到节能的目的。此外，在工程设计中，请尝试使电动机在最高效率范围内工作，因为这种运行状态更加经济高效。

3.2 交流变频调速系统

尽管逆变器已在水泥工业中得到广泛应用，但是如何选择合适的型号仍然是影响设备和系统正常运行的重要因素。对于一些惯性较大的负载，例如水泥厂的回转窑，考虑到回转窑装满时的负载惯性较大，在启动过程中可能会发生振动。在选择变频器时，应选择容量更大的变频器，以加快启动速度，避免振动。另外，对于某些设备，例如起动电流大的罗茨风机，笨重的设备以及频繁起动的负载，在选择变频器时还应注意容量的放大。在其他情况下，以下皮带设备需要配备具有能量反馈功能的四象限逆变器；对于同轴双驱动负载，带主从控制的变频器是最佳选择。另外，在另一种情况下，制动单元应设置在逆变器的直流侧，以消耗制动电阻上的再生功率，从而实现制动。

3.3 电容器无功补偿及谐波治理

低功率因数和谐波会产生无功电流，增加电气设备的负担并影响使用寿命。在水泥厂和矿山中，如果不能保证电力系统的无功功率平衡，则会导致功率因数下降，设备损坏甚至电压崩溃。因此，无功补偿装置常用于提高系统的功率因数，减少线路损耗，保证电能质量。常见的补偿方式有集中补偿和分散补偿。

另外，水泥厂的一些电气设备在工作中会产生谐波电流，给设备造成额外的损失。因此，有必要将谐波响应与谐波控制相结合，以降低设备的工作温度和谐波电流，大大增加设备的工作时间，从而达到谐波控制，节能降耗的目的。减少。

4 照明的节能技术及应用

4.1 合理选择光源用电附件

光源的电气附件应选择高性能和低能耗的组件。水泥厂办公楼的气体放电灯和荧光灯应选择电子触发器和电子镇流器，并积极引入新型LED节能灯。

4.2 合理利用自然光

在宿舍楼，办公楼，食堂等建筑物的照明设计中，水泥厂应与有关专业人员配合，充分利用自然光，使室内照明与自然光相得益彰，减少能源消耗，发挥节能作用。角色。

4.3 不可随意变更照度标准

水泥厂各部门的照明标准，不得随意降低或提高，应严格保证照明质量。在某些照明质量相对较高的地区，可以使用高效的气体放电灯，例如高压水银灯，在其他一般场所也可以使用合适的荧光灯。

4.4 完善灯具控制方法

采用不同节点和节能开关柜是水泥厂照明节能的方法之一。可以在配电箱中安装专用节点设备，以实现统一的照明控制，在走廊和道路中可以安装语音控制和光控自熄开关，并且可以在室外安装程控开关。

5 结束语

综上所述，电气节能技术不仅应满足技术指标，功能用途和技术要求，而且还应充分考虑各种有效，实用的节能措施，降低企业的运行成本，为企业的建设做出贡献。节约型和谐社会。电能是最容易传输，最清洁，最方便，最经济，最适用，最可控制和最可转换的资源。积极采用适当的电气节能技术和设备，加强能耗控制，供配电系统，照明，电动机和交流变频调速系统，认真落实各种节能措施，不断研究更有效的电气节能技术总结实际应用经验，促进电力节能技术的飞速发展，降低水泥厂的能耗和运行成本，提高经济效益。

参考文献：

[1]刘志才.水泥厂电气节能技术探讨[J].现代制造技术与装备，2014，48-55.

[2]李振荣.电气自动化的节能设计技术探析[J].绿色环保建材，2018（01）：67-68.