水泥行业的电气节能技术
2008-01-29 10:18:35 来源：
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电力18讯： 一、水泥行业电气节能技术
节约能源是我国的基本国策，国家制定了 “ 节能中长期专项规划 ” ，为落实此规划目标，国家发改委最近启动了十大重点节能工程，节能工程包括节约和替代石油、燃煤工业（窑炉）改造、区域热电联产、余热余压利用; 在“ 十一五 ”期间国家十大重点节能工程中和水泥行业有关的有：燃煤工业（窑炉）改造、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化等项，通过实施专项规划 , 水泥单位产品综合能耗要求下降 20% ，生产每吨水泥电耗控制在 100kW.h 内，如按我国水泥年产 12 亿吨计算 , 如达到节能指标，则每年可节约百万吨煤，节电百亿度，并且可使废气排放量降低，有利于保护环境，同时也降低了企业成本。电能是各种能源中最为经济实用、清洁方便，且容易传输、控制和转换的能源，电气节能技术推广将有助于显著减少一次能源的消耗和环境污染。水泥厂电气节能的就是要从电网开始，在供、配、用电的各环节上挖掘节电的潜力，其中有：线路和变压器的节能，尽量降低供电系统的损耗；电机系统的节能，采用高效的传动系统，提高电动机系统的效率；大力推广 “ 绿色照明工程 ”，使用高效节能电光源；低温废气的余热综合利用，实现纯低温余热发电和供热工程；在运行过程中，还要对整个电网实施在运行管理技术上的节能技术。
二、供配电系统的节能
一个大型干法水泥厂的供配电系统是指从国家电网将高压引人总降压变电站到各用电设备间的全部线路、变压器、开关、控制和保护装置等设备，要设法降低供配电的线路与变压器的损耗是其节能的主要措施，它包括需要增加一定投资对设备进行改造的硬措施，也包含不需增加投资，仅需改善运行管理的软措施。
1、采用节能型的供配电设备
1 ）合理选择供配电电压
在额定电压允许情况下，提高引人的高压电压等级，是降低线损率的有效措施，一般在 35kV 及以上供电电网中，每提高运行电压 1% ，可降损 1.2% ,5000t/d 干法水泥厂应直接用 110kV 或 220kV （东北地区 66kV ）引入总降压变电站，取消 35kV ，它既可提高输送容量，又可大大降低线损率。对于配电网，供电电压等级越高，线损也越低，而线损是随电压平方成反比而下降，目前有些新建的水泥厂已将供电电压升为 10kV ，将传统的 6kV 提升了一级，一次投资可能梢有增加，但运行成本将降低。
2 ）选用节能型变压器，合理选择变压器的容量
水泥厂每个电力室设置变压器若干台，在传递功率过程中要产生损耗，分别为空载损耗和负载损耗，在确保变压器安全和可靠运行的基础上，要选用损耗低的变压器。我国节能型变压器在质量方面已达较高水平，目前新投运水泥厂大多选用了 S9 系列节能变压器，其损耗值与 S7 系列相比，空载损耗可降低 10% ，负载损耗可降低 10% ，另新低损耗产品 S11 型卷铁心变压器以及非晶合金铁心变压器都已进入市场，由于价格还偏高，今后将逐步推广。
合理选择变压器的容量，使变压器的负荷率最佳，其运行效率也最高，损耗则最低。一般认为配电变压器负荷率为额定容量的 70%~80% 较合适，而对主变压器则应尽量按最大需求量选择容量，并以此来计算基本电费，确保变压器在经济、安全可靠的状态下运行。
3 ）采用节能型无功补偿装置，实现无功分散和就地补偿
无功补偿就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗。为改善电网电压质量，电力部门对水泥厂总降压变电站功率因数有总体要求，目前大多数水泥厂的无功补偿设备做到了分级补偿和集中补偿，但分散就地补偿还不够，如有的负荷波动较大的用电设备未装就地补偿装置。
现在新型的节能型无功补偿装置已开始应用，如 SVC 型无功补偿装置，它可根据实际需要自动投入等量或不等量电容，实现三相对称或不对称补偿功能，另外它带有 RC 吸收回路，能滤除高次谐波。
4 ）用节能型金具，合理选择导线截面
一个非节能型金具可引起的损耗约为 10~15W ，一个大的水泥厂配电网络上的连接金具数以千计，由金具造成的损失是非常可观的，因此在配电网络中，采用节能型金具是一个有效的技术措施。对温度差异大或过高的连接点应处理、改进或更换节能型金具。
2. 运行管理的电气节能
对已投运的水泥厂，供配电系统的经济运行是降低系统损耗和节能的有效途径，通过合理的运行管理和方式使电网的损耗降为最低。
1 ）调整系统总体负荷平衡
配电系统负荷应做到总体和分级的逐级平衡。变压器的三相负荷不平衡时，特别是低压网络，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，这就是三相电流不平衡，在这种情况下，不仅影响变压器的安全经济运行，而且造成有功功率的损失，必须定期进行三相负荷测定和调整，力求变压器三相电流的平衡。在高压系统中，如辊压机系统等负荷波动较大，易引起三相电流的不平
节约能源是我国的基本国策，国家制定了 “ 节能中长期专项规划 ” ，为落实此规划目标，国家发改委最近启动了十大重点节能工程，节能工程包括节约和替代石油、燃煤工业（窑炉）改造、区域热电联产、余热余压利用; 在“ 十一五 ”期间国家十大重点节能工程中和水泥行业有关的有：燃煤工业（窑炉）改造、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化等项，通过实施专项规划 , 水泥单位产品综合能耗要求下降 20% ，生产每吨水泥电耗控制在 100kW.h 内，如按我国水泥年产 12 亿吨计算 , 如达到节能指标，则每年可节约百万吨煤，节电百亿度，并且可使废气排放量降低，有利于保护环境，同时也降低了企业成本。电能是各种能源中最为经济实用、清洁方便，且容易传输、控制和转换的能源，电气节能技术推广将有助于显著减少一次能源的消耗和环境污染。水泥厂电气节能的就是要从电网开始，在供、配、用电的各环节上挖掘节电的潜力，其中有：线路和变压器的节能，尽量降低供电系统的损耗；电机系统的节能，采用高效的传动系统，提高电动机系统的效率；大力推广 “ 绿色照明工程 ”，使用高效节能电光源；低温废气的余热综合利用，实现纯低温余热发电和供热工程；在运行过程中，还要对整个电网实施在运行管理技术上的节能技术。
二、供配电系统的节能
一个大型干法水泥厂的供配电系统是指从国家电网将高压引人总降压变电站到各用电设备间的全部线路、变压器、开关、控制和保护装置等设备，要设法降低供配电的线路与变压器的损耗是其节能的主要措施，它包括需要增加一定投资对设备进行改造的硬措施，也包含不需增加投资，仅需改善运行管理的软措施。
1、采用节能型的供配电设备
1 ）合理选择供配电电压
在额定电压允许情况下，提高引人的高压电压等级，是降低线损率的有效措施，一般在 35kV 及以上供电电网中，每提高运行电压 1% ，可降损 1.2% ,5000t/d 干法水泥厂应直接用 110kV 或 220kV （东北地区 66kV ）引入总降压变电站，取消 35kV ，它既可提高输送容量，又可大大降低线损率。对于配电网，供电电压等级越高，线损也越低，而线损是随电压平方成反比而下降，目前有些新建的水泥厂已将供电电压升为 10kV ，将传统的 6kV 提升了一级，一次投资可能梢有增加，但运行成本将降低。
2 ）选用节能型变压器，合理选择变压器的容量
水泥厂每个电力室设置变压器若干台，在传递功率过程中要产生损耗，分别为空载损耗和负载损耗，在确保变压器安全和可靠运行的基础上，要选用损耗低的变压器。我国节能型变压器在质量方面已达较高水平，目前新投运水泥厂大多选用了 S9 系列节能变压器，其损耗值与 S7 系列相比，空载损耗可降低 10% ，负载损耗可降低 10% ，另新低损耗产品 S11 型卷铁心变压器以及非晶合金铁心变压器都已进入市场，由于价格还偏高，今后将逐步推广。
合理选择变压器的容量，使变压器的负荷率最佳，其运行效率也最高，损耗则最低。一般认为配电变压器负荷率为额定容量的 70%~80% 较合适，而对主变压器则应尽量按最大需求量选择容量，并以此来计算基本电费，确保变压器在经济、安全可靠的状态下运行。
3 ）采用节能型无功补偿装置，实现无功分散和就地补偿
无功补偿就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗。为改善电网电压质量，电力部门对水泥厂总降压变电站功率因数有总体要求，目前大多数水泥厂的无功补偿设备做到了分级补偿和集中补偿，但分散就地补偿还不够，如有的负荷波动较大的用电设备未装就地补偿装置。
现在新型的节能型无功补偿装置已开始应用，如 SVC 型无功补偿装置，它可根据实际需要自动投入等量或不等量电容，实现三相对称或不对称补偿功能，另外它带有 RC 吸收回路，能滤除高次谐波。
4 ）用节能型金具，合理选择导线截面
一个非节能型金具可引起的损耗约为 10~15W ，一个大的水泥厂配电网络上的连接金具数以千计，由金具造成的损失是非常可观的，因此在配电网络中，采用节能型金具是一个有效的技术措施。对温度差异大或过高的连接点应处理、改进或更换节能型金具。
2. 运行管理的电气节能
对已投运的水泥厂，供配电系统的经济运行是降低系统损耗和节能的有效途径，通过合理的运行管理和方式使电网的损耗降为最低。
1 ）调整系统总体负荷平衡
配电系统负荷应做到总体和分级的逐级平衡。变压器的三相负荷不平衡时，特别是低压网络，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，这就是三相电流不平衡，在这种情况下，不仅影响变压器的安全经济运行，而且造成有功功率的损失，必须定期进行三相负荷测定和调整，力求变压器三相电流的平衡。在高压系统中，如辊压机系统等负荷波动较大，易引起三相电流的不平
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