水泥厂电气设计中的节能措施

摘 要：能源是人类社会进步发展的必需品。中国已经登上世界能源产出及使用总量第二的位置，由于我国改革开放以后社会的迅速发展和工业化、城镇化的步伐提速，我们对于传统能源的需求在源源不断的增加，而且最近几年来，电能的供求关系也是相当紧张，作为电气设计人员，有义务更有责任以水泥行业的特征为切入点，就节能的重要性和节能措施两大方面简单探讨在水泥厂的电气设计环节必须考虑的节能措施。

关键词：水泥厂；电气设计；节能环保

1 水泥厂电气节能的重要性

改革开放以后，我国经济发展速度有了飞跃性的提升，与此同时，越来越多的行业对资源的需求也水涨船高。十八大商业提出节能减排的发展目标，如何贯彻落实科学发展观，将可持续发展视为发展远景，这样才可以真正实现国家繁荣昌盛，屹立于世界之巅。然而水泥行业是国家发展中的不可忽略的一道重要的坎，因其能耗大，效率低，严重阻碍了国家节能减排工作的实施和科学发展观的落实。在水泥企业中，电能的消耗尤为突出，甚至于占到了水泥成本的近三分之一，在企业里运行的相关设备，极大的浪费了能源，使得企业产生很多损失。

2 水泥厂电气设计中的节能措施

2.1 供配电系统的节能设计。在企业范围内建造一座110kV/10kV的总站，然后依照水泥制作程序和相关电力需求配套建立相关的变电站，其中包括：原材料部分变电站，烧制部分变电站，煤粉制备变电站，水泥制备变电站等。变电站及其附属功能车间应该处于核心位置，这样线路的进出就更加方便，也一定程度削弱了线路自身的损耗。在车间部分，企业一般选用s11系列的节约类型变压器。这样使得其中的变压器都能保持高水平的负载率，避免了多而不精的情况出现，最大限度的确保其在高效、实用、依赖性强的背景下运行。

2.2 变压器损耗降低分析。变压器的损耗包括：铁心的涡流损耗、原副绕组的铜损耗及原副绕组的漏磁损耗。线路的损耗主要就是铁损，其稳定的组成就是铁芯的涡流导致浪费，更有漏磁现象的产生导致铁片的功能以及制作过程效率低下损耗严重。因此，节能型的变压器迎来了它的新时代，能够兼顾取向处理，使得矽钢片磁场方向稳定不变，进而深层次的降低涡流带来的能源浪费的冷轧矽钢片的S9（SL9）及SC8为主的等油浸变压器或干式变压器应该越来越多的运用于实际生产活动中。

2.3 供电线路损耗降低分析。供电线路的损耗具有电流流向固定性，所以若想减少线路的资源浪费，可行的办法只有一个，即降低供电线的电阻值。依据线路电阻的计算公式：R=ρL/S可知，以下几种方法来从实际上减少电线阻值进而降低能耗。

2.3.1 所用电线的电导率应尽可能低。最适合的材料即为铜丝，但应秉持节约的理念。现实情况是，在负载较多的企业，使用铜丝，而在另外的小型厂房，更多的是采用铝丝。

2.3.2 电线长度不应太长。首先，导线不应走远，应尽可能沿直线分布，第二，对于一些低电压的电路来说，不走弯曲的返回路线也是优良的选择之一。其次，导线的面积越大越好，就长电线而言，在完成基本功能的前提下，考察了电压损耗而选择的截面应再扩大一阶。实际上，对于电线长度达到一百米同时截面低于七十平方毫米的部件来说更轻易地能够达到以上目标。

2.4 提高供配电系统的功率因数。功率因数大，则相对线路消耗就低。我们知道，输电能耗ΔPL就是电线传输过程中的做功功率的能耗和线路和电线传输不做功功率的能耗累加。做功功率的运送就是直接针对各类器材设备的运行的，是稳定恒定的。但在供配电系统中不可避免的会遇到一些其他电力器材像变压器、光解析仪等都具有感应性，会延迟性的带来不做功电流，而且需要贯穿整个系统，从电线路直到用户设备的终端。这样复杂的过程必定产生功率的能耗，想要减少这类能耗，有以下方法可以采纳：

2.4.1 增大电力设备的功率因数。起初规划阶段应该有针对性的选用功率系数高的相关产品，就像当代最常见的荧光灯具通常使用的都是电子式镇流器。

2.4.2 使用静电容器实施不做功弥补。电容器可以得出提前式的不做功电流，从而填补了不做功电流的落后效应，不仅增大了功率因数，而且减少了总体的不做功电流。

2.5 电动机节能设计。增大电动机的运行效率和功率因数是降低其损耗的两个常见方式。在电气设计环节，应该采用高效针对性强的电动设备，但是实际情况是，水泥厂的常态规划中，通常将电动设备和水电暖气等其他正规设备配套采购落实的，由相应的制造企业统一打理完成。所以对于电动机的节能设计，我们只能以运行过程为切入点，不仅包含电容器弥补以减少能耗减少外，更重要的是降低电动设备的轻载和空载，因为在这两种情况下，设备的工作效率是非常有限的，甚至于很多设备都处于低效率运行，极大的浪费资源和增加成本。针对这一情况最有效的手段就是运用频率变换来操纵电动设备，让它在负载情况改变时智能的改变转速，这样就能轻易增大设备的工作效率，更进一步的迈向了节约能源的目标。

2.6 照明的节能设计。如何在照明系统内节约能源是一个相对较新的话题，因为照明系统往往被我们忽视，其实这一系统的能耗情况相当大，我们应抓住其特征尽量减少损耗。其主要手段就是在保持工作环境正常适宜，不改变现有照明水平的条件下，争取降低电能的损耗，最大程度的运用光能，常见的节能方法有：

2.6.1 重视自然光的使用。电气设计者应该充分考察当地光照条件和水平，结合建筑相关知识，巧妙的利用自然光的优势，这样一来就能大幅度的降低光照系统的能源消耗，在实际生活里，这个方法具有普遍性，通常运用在水泥厂的办公设施，员工公寓，就餐处，招待处等。

2.6.2 照明系统内部也有相关制度，不同的场所对于各种照明效果，照明功率都有不同的规定。但是这种规定是不能轻易改变的，也不提倡随意升高。在保证水泥厂内的灯光照明符合相关规范，同时满足厂内员工工作需求的前提下，普通场所应该尽可能使用节能环保的荧光灯，而在照明要求高的生产车间、研发车间等，建议使用新型的高效节能式气体光源，比如汞灯和钠灯。

2.6.3 采用损耗较低的光电附件。例如：电子镇流器、微粒发射器等，在办公区域或者员工餐厅区域就应采用这些元件。而更有发展潜力的新型LED节能照明设备也越来越普及，并受到各种好评。

2.6.4 改变灯具操纵模式。改变灯具开关和节电装置的操纵模式也是非常有用的办法。室外场地等可使用远程操纵控制或者光电感应开关；办公区域和员工餐厅等人流量大、灯具平均使用时间短的地方可以使用声控开关；生产车间灯具也完全可以依赖电气总开关，实行人到有电人走电停的统一节能模式。

3 结语

总之，水泥厂的电气节能潜力是很大的。为了满足社会快速发展的需要，实现我国完成能源体系转型的历史性目标，电气设计不但要满足各项技术指标、功能使用及工艺要求，还要充分考虑各项行之有效和切实可行的节能措施，从而为企业降低运行成本，带来更大的效益。

参考文献

[1] 徐芳茜，范义敏.浅析工厂电气设计中的节能方式[J].林业科技情报，2008年第三期.

[2] 唐德淼.试述工厂电气照明及配电节能[J].大科技·科技天地，2010年第11期.

作者简介：陈平（1979.12- ），广东蕉岭人，毕业于佛山科学技术学院，从事水泥厂电气自动化技术工作。