0 前言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)建材工業(yè)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，不僅產(chǎn)量大幅度上升，而且培養(yǎng)了一批具有世界先進(jìn)水平的骨干企業(yè)。但是，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們的建材工業(yè)總體水平還較落后，進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國(guó)策、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的一項(xiàng)重要措施。水泥工廠是能源消耗大戶但有著巨大的節(jié)能潛力。如何合理利用能源、提高能源利用效率?如何從源頭上杜絕能源的浪費(fèi)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?這些都是水泥工業(yè)企業(yè)面臨的重要問題?，F(xiàn)從電氣自動(dòng)化專業(yè)的設(shè)計(jì)角度，對(duì)水泥工廠的節(jié)能方案做簡(jiǎn)單闡述，希望能起到拋磚引玉的作用。

　　1 供配電方案

　　供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)首先是應(yīng)根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠，操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。

　　對(duì)于目前的生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)水平，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的評(píng)比，規(guī)模在5000t／d及以上級(jí)別的水泥工廠的配電方案一般為：供電用電方案宜為110 kV電壓等級(jí)供電，廠區(qū)內(nèi)用電設(shè)備采用l0kV等級(jí)，合理設(shè)置配電站，以減小供電半徑，減少線路損耗；根據(jù)工藝設(shè)備分段，合理配置變壓器，變壓器負(fù)荷率宜控制在70％～80％左右。在變壓器的選型時(shí)應(yīng)考慮盡可能降低變壓器損耗，包括其空載損耗和負(fù)載損耗。其中空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，它的大小取決于矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝。所以變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的。如選擇相對(duì)S8系列變壓器的空載損耗下降了15％和25％的S10和S11系列變壓器，這樣無疑會(huì)降低運(yùn)行成本。

　　2  提高系統(tǒng)功率因數(shù)

　　由于系統(tǒng)中的用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都有電感，會(huì)消耗無功功率。其中消耗的無功功率中約70％來源于電動(dòng)機(jī)，20％來源于變壓器，l0％來源于線路。超前的無功功率會(huì)使得線路產(chǎn)生損耗，因此適當(dāng)增加電容補(bǔ)償，改善功率因數(shù)，降低損耗變得尤為必要。

　　因?yàn)镻=UIcos，在P和U一定時(shí)，增大cos則I下降，電壓損失△U=IR下降，繞組與輸電線路功率損耗ΔP=I2·R（R為內(nèi)阻)下降，供電質(zhì)量就會(huì)相應(yīng)提高。

　　根據(jù)無功功率的分布，制定相應(yīng)的補(bǔ)償方案會(huì)將線路損耗降低。采用并聯(lián)電容器分散平衡補(bǔ)償，即低壓部分的無功功率應(yīng)有低壓電容器補(bǔ)償，高壓部分的無功功率應(yīng)在高壓側(cè)補(bǔ)償；對(duì)于基本無功功率的補(bǔ)償應(yīng)設(shè)在變電所，自動(dòng)補(bǔ)償裝置應(yīng)采用無功功率參數(shù)調(diào)節(jié)方式；對(duì)于容量較大的電動(dòng)機(jī)應(yīng)在就地設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)償裝置，通過就地補(bǔ)償裝置，可以降低線路電流，大大降低線路的功率損耗和電壓損失。另外，改善功率因數(shù)，還可以減少電費(fèi)負(fù)擔(dān)，穩(wěn)定電壓，提高用電質(zhì)量。

　　3  采用新技術(shù)

　　隨著生產(chǎn)工藝的要求不斷提高，采用變頻調(diào)速的設(shè)備也越來越多，風(fēng)機(jī)和泵類設(shè)備采用變頻器調(diào)速的節(jié)能效果尤其明顯。因風(fēng)機(jī)和泵類等設(shè)備在選型計(jì)算時(shí)通常都留有一定的富裕量，但在生產(chǎn)過程中，由于各種條件和因素的綜合原因，通常存在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷率偏低現(xiàn)象。采用變頻的方式，可提高電機(jī)在空載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。另外，采用再生制動(dòng)單元或變頻器間直流母線并聯(lián)可以將電機(jī)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電能反饋給電網(wǎng)供其他器件使用。

　　綜合分析，采用變頻器可以從以下三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

　　(1)在啟動(dòng)過程中，一般交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的6～7倍，而變頻調(diào)速啟動(dòng)電流則不超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，有效地降低了線路損耗。

　　(2)在運(yùn)行過程中，變頻器可以根據(jù)負(fù)載的負(fù)載特性變化，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)輸出軸功率的調(diào)整。尤其是轉(zhuǎn)矩按平方降低特性的電動(dòng)機(jī)(如風(fēng)機(jī)和泵類)，與采用常規(guī)的調(diào)節(jié)閥門或擋板來控制風(fēng)速風(fēng)量的方式相比，采用變頻器可以節(jié)電20％～50％左右，并且風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量越低，應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)電效果越好。

　　(3)采用變頻器技術(shù)使得功率因數(shù)提高，一般在0.95以上，節(jié)省無功，減輕了變壓器的負(fù)擔(dān)。

　　本文只是筆者工作中的一點(diǎn)體會(huì)和感觸，僅供大家參考。