水泥廠電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

摘 要：能源是人類社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的必需品。中國(guó)已經(jīng)登上世界能源產(chǎn)出及使用總量第二的位置，由于我國(guó)改革開放以后社會(huì)的迅速發(fā)展和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的步伐提速，我們對(duì)于傳統(tǒng)能源的需求在源源不斷的增加，而且最近幾年來(lái)，電能的供求關(guān)系也是相當(dāng)緊張，作為電氣設(shè)計(jì)人員，有義務(wù)更有責(zé)任以水泥行業(yè)的特征為切入點(diǎn)，就節(jié)能的重要性和節(jié)能措施兩大方面簡(jiǎn)單探討在水泥廠的電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須考慮的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：水泥廠；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能環(huán)保

1 水泥廠電氣節(jié)能的重要性

改革開放以后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度有了飛躍性的提升，與此同時(shí)，越來(lái)越多的行業(yè)對(duì)資源的需求也水漲船高。十八大商業(yè)提出節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)，如何貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，將可持續(xù)發(fā)展視為發(fā)展遠(yuǎn)景，這樣才可以真正實(shí)現(xiàn)國(guó)家繁榮昌盛，屹立于世界之巔。然而水泥行業(yè)是國(guó)家發(fā)展中的不可忽略的一道重要的坎，因其能耗大，效率低，嚴(yán)重阻礙了國(guó)家節(jié)能減排工作的實(shí)施和科學(xué)發(fā)展觀的落實(shí)。在水泥企業(yè)中，電能的消耗尤為突出，甚至于占到了水泥成本的近三分之一，在企業(yè)里運(yùn)行的相關(guān)設(shè)備，極大的浪費(fèi)了能源，使得企業(yè)產(chǎn)生很多損失。

2 水泥廠電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

2.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。在企業(yè)范圍內(nèi)建造一座110kV/10kV的總站，然后依照水泥制作程序和相關(guān)電力需求配套建立相關(guān)的變電站，其中包括：原材料部分變電站，燒制部分變電站，煤粉制備變電站，水泥制備變電站等。變電站及其附屬功能車間應(yīng)該處于核心位置，這樣線路的進(jìn)出就更加方便，也一定程度削弱了線路自身的損耗。在車間部分，企業(yè)一般選用s11系列的節(jié)約類型變壓器。這樣使得其中的變壓器都能保持高水平的負(fù)載率，避免了多而不精的情況出現(xiàn)，最大限度的確保其在高效、實(shí)用、依賴性強(qiáng)的背景下運(yùn)行。

2.2 變壓器損耗降低分析。變壓器的損耗包括：鐵心的渦流損耗、原副繞組的銅損耗及原副繞組的漏磁損耗。線路的損耗主要就是鐵損，其穩(wěn)定的組成就是鐵芯的渦流導(dǎo)致浪費(fèi)，更有漏磁現(xiàn)象的產(chǎn)生導(dǎo)致鐵片的功能以及制作過(guò)程效率低下?lián)p耗嚴(yán)重。因此，節(jié)能型的變壓器迎來(lái)了它的新時(shí)代，能夠兼顧取向處理，使得矽鋼片磁場(chǎng)方向穩(wěn)定不變，進(jìn)而深層次的降低渦流帶來(lái)的能源浪費(fèi)的冷軋矽鋼片的S9（SL9）及SC8為主的等油浸變壓器或干式變壓器應(yīng)該越來(lái)越多的運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中。

2.3 供電線路損耗降低分析。供電線路的損耗具有電流流向固定性，所以若想減少線路的資源浪費(fèi)，可行的辦法只有一個(gè)，即降低供電線的電阻值。依據(jù)線路電阻的計(jì)算公式：R=ρL/S可知，以下幾種方法來(lái)從實(shí)際上減少電線阻值進(jìn)而降低能耗。

2.3.1 所用電線的電導(dǎo)率應(yīng)盡可能低。最適合的材料即為銅絲，但應(yīng)秉持節(jié)約的理念?，F(xiàn)實(shí)情況是，在負(fù)載較多的企業(yè)，使用銅絲，而在另外的小型廠房，更多的是采用鋁絲。

2.3.2 電線長(zhǎng)度不應(yīng)太長(zhǎng)。首先，導(dǎo)線不應(yīng)走遠(yuǎn)，應(yīng)盡可能沿直線分布，第二，對(duì)于一些低電壓的電路來(lái)說(shuō)，不走彎曲的返回路線也是優(yōu)良的選擇之一。其次，導(dǎo)線的面積越大越好，就長(zhǎng)電線而言，在完成基本功能的前提下，考察了電壓損耗而選擇的截面應(yīng)再擴(kuò)大一階。實(shí)際上，對(duì)于電線長(zhǎng)度達(dá)到一百米同時(shí)截面低于七十平方毫米的部件來(lái)說(shuō)更輕易地能夠達(dá)到以上目標(biāo)。

2.4 提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)大，則相對(duì)線路消耗就低。我們知道，輸電能耗ΔPL就是電線傳輸過(guò)程中的做功功率的能耗和線路和電線傳輸不做功功率的能耗累加。做功功率的運(yùn)送就是直接針對(duì)各類器材設(shè)備的運(yùn)行的，是穩(wěn)定恒定的。但在供配電系統(tǒng)中不可避免的會(huì)遇到一些其他電力器材像變壓器、光解析儀等都具有感應(yīng)性，會(huì)延遲性的帶來(lái)不做功電流，而且需要貫穿整個(gè)系統(tǒng)，從電線路直到用戶設(shè)備的終端。這樣復(fù)雜的過(guò)程必定產(chǎn)生功率的能耗，想要減少這類能耗，有以下方法可以采納：

2.4.1 增大電力設(shè)備的功率因數(shù)。起初規(guī)劃階段應(yīng)該有針對(duì)性的選用功率系數(shù)高的相關(guān)產(chǎn)品，就像當(dāng)代最常見的熒光燈具通常使用的都是電子式鎮(zhèn)流器。

2.4.2 使用靜電容器實(shí)施不做功彌補(bǔ)。電容器可以得出提前式的不做功電流，從而填補(bǔ)了不做功電流的落后效應(yīng)，不僅增大了功率因數(shù)，而且減少了總體的不做功電流。

2.5 電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)。增大電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率和功率因數(shù)是降低其損耗的兩個(gè)常見方式。在電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該采用高效針對(duì)性強(qiáng)的電動(dòng)設(shè)備，但是實(shí)際情況是，水泥廠的常態(tài)規(guī)劃中，通常將電動(dòng)設(shè)備和水電暖氣等其他正規(guī)設(shè)備配套采購(gòu)落實(shí)的，由相應(yīng)的制造企業(yè)統(tǒng)一打理完成。所以對(duì)于電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)，我們只能以運(yùn)行過(guò)程為切入點(diǎn)，不僅包含電容器彌補(bǔ)以減少能耗減少外，更重要的是降低電動(dòng)設(shè)備的輕載和空載，因?yàn)樵谶@兩種情況下，設(shè)備的工作效率是非常有限的，甚至于很多設(shè)備都處于低效率運(yùn)行，極大的浪費(fèi)資源和增加成本。針對(duì)這一情況最有效的手段就是運(yùn)用頻率變換來(lái)操縱電動(dòng)設(shè)備，讓它在負(fù)載情況改變時(shí)智能的改變轉(zhuǎn)速，這樣就能輕易增大設(shè)備的工作效率，更進(jìn)一步的邁向了節(jié)約能源的目標(biāo)。

2.6 照明的節(jié)能設(shè)計(jì)。如何在照明系統(tǒng)內(nèi)節(jié)約能源是一個(gè)相對(duì)較新的話題，因?yàn)檎彰飨到y(tǒng)往往被我們忽視，其實(shí)這一系統(tǒng)的能耗情況相當(dāng)大，我們應(yīng)抓住其特征盡量減少損耗。其主要手段就是在保持工作環(huán)境正常適宜，不改變現(xiàn)有照明水平的條件下，爭(zhēng)取降低電能的損耗，最大程度的運(yùn)用光能，常見的節(jié)能方法有：

2.6.1 重視自然光的使用。電氣設(shè)計(jì)者應(yīng)該充分考察當(dāng)?shù)毓庹諚l件和水平，結(jié)合建筑相關(guān)知識(shí)，巧妙的利用自然光的優(yōu)勢(shì)，這樣一來(lái)就能大幅度的降低光照系統(tǒng)的能源消耗，在實(shí)際生活里，這個(gè)方法具有普遍性，通常運(yùn)用在水泥廠的辦公設(shè)施，員工公寓，就餐處，招待處等。

2.6.2 照明系統(tǒng)內(nèi)部也有相關(guān)制度，不同的場(chǎng)所對(duì)于各種照明效果，照明功率都有不同的規(guī)定。但是這種規(guī)定是不能輕易改變的，也不提倡隨意升高。在保證水泥廠內(nèi)的燈光照明符合相關(guān)規(guī)范，同時(shí)滿足廠內(nèi)員工工作需求的前提下，普通場(chǎng)所應(yīng)該盡可能使用節(jié)能環(huán)保的熒光燈，而在照明要求高的生產(chǎn)車間、研發(fā)車間等，建議使用新型的高效節(jié)能式氣體光源，比如汞燈和鈉燈。

2.6.3 采用損耗較低的光電附件。例如：電子鎮(zhèn)流器、微粒發(fā)射器等，在辦公區(qū)域或者員工餐廳區(qū)域就應(yīng)采用這些元件。而更有發(fā)展?jié)摿Φ男滦蚅ED節(jié)能照明設(shè)備也越來(lái)越普及，并受到各種好評(píng)。

2.6.4 改變燈具操縱模式。改變燈具開關(guān)和節(jié)電裝置的操縱模式也是非常有用的辦法。室外場(chǎng)地等可使用遠(yuǎn)程操縱控制或者光電感應(yīng)開關(guān)；辦公區(qū)域和員工餐廳等人流量大、燈具平均使用時(shí)間短的地方可以使用聲控開關(guān)；生產(chǎn)車間燈具也完全可以依賴電氣總開關(guān)，實(shí)行人到有電人走電停的統(tǒng)一節(jié)能模式。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，水泥廠的電氣節(jié)能潛力是很大的。為了滿足社會(huì)快速發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)我國(guó)完成能源體系轉(zhuǎn)型的歷史性目標(biāo)，電氣設(shè)計(jì)不但要滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、功能使用及工藝要求，還要充分考慮各項(xiàng)行之有效和切實(shí)可行的節(jié)能措施，從而為企業(yè)降低運(yùn)行成本，帶來(lái)更大的效益。

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作者簡(jiǎn)介：陳平（1979.12- ），廣東蕉嶺人，畢業(yè)于佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，從事水泥廠電氣自動(dòng)化技術(shù)工作。