冀东水泥璧山有限责任公司 重庆 402760
摘要：在我国城市化规模日益壮大的当下，我国水泥产业在创新改革后，水泥行业在一定程度上取得了阶段性的进展，但是从目前的水泥生产过程上看，还存在着亟需解决的问题，企业若想快速提升水泥生产中的节能和效率，就必须从水泥厂电气设计中的节能措施上入手。本文从水泥厂电气设计节能具体措施进行有效性研究。
关键词：水泥；电气节能；设计
引言：
改革开放以来，我国国民经济快速增长，但由于国民经济结构不合理，经济增长方式粗放，固定资产投资增长过快，能源消耗巨大。节能减排已经成为落实科学发展观和保持国民经济持续平稳较快协调发展的关键问题。水泥行业是基础原材料行业，是需求拉动性产业，也是耗能和污染物排放大户。我国水泥产业结构中存在产业结构不合理，生产能力落后，水泥工业能耗高、资源消耗大、对环境污染严重等问题。因此我们必须占在全局的角度，加快水泥产业自身的结构调整，创新思路，优化设计，加强企业管理，大力推广先进实用的节能减排技术和装备，努力完成水泥产业节能减排任务
1 供配电系统中的节能设计
电能作为水泥生产过程中最重要的能源之一，就供配电系统进行科学合理的设计，既可以大幅度减少能源的实际消耗量，同时对于生态环境也起到了积极的保护作用。在针对水泥厂的实际运行状况来对供配电系统进行详细规划时，首先要结合具体供配电情况，使得供配电系统自身合理的分配电能，提升电能使用效率，从而降低电能消耗量。企业可以将配电站及电力室依照实际情况尽可能的安置在负荷中心四周，从而有效的缩短供电半径，降低供电线路所损失的部分电能；各个电力室应该针对结合车间负荷在所覆盖辖区内的实际情况，对实际变压器的容量、对应台数进行科学的设计，预防在供电站自身处于淡、旺季时出现检修不及时等等原因，对供电系统工作中的负荷产生不利影响，可以采取切除变压器的方式，防止出现由于电力系统中的供电轻载，而出现的大量电能受到损耗的现象。与此同时，在进行配套余热发电等建设项目上，选择合适的台数及设计出科学的变压器容量，对选择、搭配及预留等方面进行合理化选择。
2 积极采用节能型供配电设备
水泥厂供电设备中，变压器作为数量庞大且最为重要的设备之一。在变压器的选择上，要切实的考虑到车间电能的需求，科学、合理的选择节能型变压器，这样做的目的不仅可以减少不必要的电能消耗，同时还有效降低了水泥厂的采购成本，扩大了企业经济效益。通常情况下，配电变压器负荷率设计在定额容量的 65%至75%之间较为合理，针对主变压器而言，则需尽量依照最大需求量来选择容量，且以此来详细的计算出基本电费，便于保障变电器在安全、效率可靠的状态下运行；企业可以采取经济调度的方式来提升变压器设计运行效率。
除此之外，水泥厂供配电节能设备中，最重要的一项设计环节便是电动机节能设计，将电动机自身的能耗降至最低的有效途径在于，将电动机功率因数和实际运行效率进行全面提升。因此选用高运行效率的电动机是最佳的解决途径。电动机传动系统以及电动机自身节能装置组成了电动机系统节能设备。例如：水泥厂中的水泵类节能变频调速系统及风机设施等，所采用的节能装置就是高效传动系统，即高效的减速机和主设备的传动系统，如大型号的磨机双传动系统设备等。
3 变压器的节能设计
变压器设备在水泥厂中的电力室内都会有许多台，但是在运行期间会在功率传递中损失大量的能耗，出现空载损耗及负载损耗等严重问题的发生。因此，可以在确保变压器正常运行的情况下，将低损耗和高节能型变电器特征作为变压器的首要选择条件。当前国内新投运的水泥厂大多都选用了 S9系类型的节能变压器（如图 1所示），实际损耗同 S7系列做对比，空载损耗可降低到 15%左右，且负载损耗降低至 12%。为此，实现老变压器的更新换代是有效减低电网损耗的重要途径。基于目前大部分的水泥企业自身存在着大量的老变压器设备，不能在短时间内将所有老变压器全部的进行更新换代，因而可以进行逐年更新。
4 电力拖动节能设计
4.1电动机节能
对于水泥企业，绝大部分电能消耗在电机上，电机的节能对全厂的降低能耗至关重要，电动机的效率η和功率因数cosφ与负荷系数β的关系见图1。
减少电动机能耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。电动机的节能主要为：根据对电动机损耗的基础上，采用各种可行的措施，对减少电机的部分损耗，提高电机的效率和功率因数具有良好的效果，高效电机采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率，比如：Y2系列电机较Y系列电机效率高，损耗低，YX系列高效节能型电动机较Y系列电动机相比优化了总体设计，通过选用高质量的铜绕组和硅钢片，使损耗可降低20% ~30%，效率提高1% ~3% 。因此，在设计和技术改造中，优先选用Y2，Y X系列电机，以节省电能。
4.2用变频调速取代传统调速
变频调速控制方式作为一种新型的调速方法，性能优越，节能效果明显，是目前国内大中型水泥厂适用于风机、水泵类设备广泛采用的一种节能控制手段。变频调速节能在实际应用中总结出三大优点：一是减少电能损耗，降低成本。二是拓宽了系统的调速范围，提高了系统运行的灵活性。三通过变频器实现电机的软启动，降低了启动电流，减少了对电网的启动冲击以及具有过流、过压、欠压、短路、缺相等多项保护功能，更完善地保护了电机，延长了设备使用寿命。
5加强照明节能设计
照明节能设计原理是在确保不降低作业视觉要求且不减低照明质量的前提下，最大限度降低照明系统当中的光能损失，进而利用光能照明节能的具体措施有如下几点：其一，利用外界的自然光。电气设计人员在实际设计中，需结合建筑相关知识原理，将自然光与室内人工照明系统进行充分结合，这样便可直接省掉了大量的人工照明电能。针对水泥厂中的照明节能设计上面，主要的办公场所、中控化验楼、员工宿舍及食堂大楼等地是照明设计予以落实的最佳场地。其二，针对水泥厂照明节能设计当中，需严格遵守照明设计原则及操作制度，详细的核实水泥厂中所有可以用到照明场地上的具体标准、视觉要求以及实际照明功率等问题，且根据具体照明设计规定，不能对照明标准进行肆意更换，对水泥厂中的灯具安装功率中的实际单位面积进行合理化控制，以符合照明质量为基准，在对水泥厂一般场所实施照明期间，在荧光灯选取上面，可以选择带有高效发光功能的，如荧光灯的型号类别可以选 T8 和T9类型即可；在进行室内照明的设计上，结合水泥厂中的厂区、厂房及车间的具体室内情况，可以选择带有高效放电气体的光源，例如：节能型号的高压泵灯、高压钠灯等照明设备。其三，在光源用电附件的选择上面，积极使用低能耗且高节能性的设备，如电子镇流器、电子变压器等。照明节能设计在针对在水泥厂办公楼和宿舍等场地上面，可以选择电子镇流器，对于气体放电灯应选用电子触发器。同时，也可结合实际情况将目前较为流行的 LED 灯融入到实际照明节能设计中来。
结束语：
泥厂电气节能的就是要从电网开始，加强对供配电线路和变压器系统、电力拖动系统、照明系统等各方面的节能设计，在供、配、用电的各个环节上采取节电的措施，并不断研究更有效的电气节能技术使之应用于实践并投入使用于水泥生产过程中，从而降低单位水泥的能耗和成本，提高经济效益和企业的竞争力。
参考文献：
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[2] 桂璐璐. 水泥厂电气设计中的节能措施[J]. 江苏建材. 2011（01）
[3] 韩国华，刘少平，任二龙. 水泥厂电气设计节能措施[J]. 中国水泥. 2010（06）
论文作者:曹中柯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
标签：节能论文; 水泥厂论文; 变压器论文; 电动机论文; 电能论文; 水泥论文; 电机论文; 《基层建设》2017年第35期论文;