金属矿山电气节能措施探讨

2021-11-30刘琰玲

世界有色金属 2021年1期

关键词：矿山企业能耗电气设备

刘琰玲

（甘肃能源化工学院，甘肃兰州 730207）

金属矿山生产体系中的能量消耗多数来源于电气设备的使用，与此同时金属矿山企业在管理电气设备使用的过程中还存在较多问题，因此有必要落实电气设备节能措施使其达到理想化的生产节能效果。

1 金属矿山电气设备使用现状

1.1 设备管理层次不高

在金属矿山企业生产体系中大量应用电气设备，虽然单个设备的能耗量相对较低，但是大量设备使用造成的能耗累积效应是非常可观的，也是金属矿山企业生产成本的重要来源。当前管理粗放现象在金属矿山企业的设备管理体系中非常常见，金属矿山企业在生产经营中过分追求产量与销售利润，对电气设备使用过程中的能量消耗和成本控制力度偏弱，具体表现为没有制定配套完善的设备使用标准，对金属矿山生产中的供电、用电情况缺乏严格的管理掌控[1]。另外金属矿山企业内部没有形成良好的评价体系和节能氛围也是设备管理水平低下的突出表现，在没有严格奖惩制度激励催促的情况下，金属矿山企业技术人员无法形成强烈的电气设备节能意识，在企业生产中自然无法落实节能任务和节能理念，金属矿山企业能耗持续居高不下。

1.2 配电所建设缺失

金属矿山企业在建设配电所时没有考虑到自身生产需求以及未来的生产计划，配电所布局缺少远景规划。建设的配电所通常只能满足当前企业生产需要，在企业产能逐步扩容的情况下，配电所建设不足则会制约企业生产水平的进一步发展，配电所选位不恰当同样是提升能耗的重要因素，金属矿山对配电所位置的选择过于偏离生产体系的负荷中心，配电所工作体系灵活性差、季节性因素不足也会降低金属矿山的生产效率。

1.3 变压器设备管理不当

变压器是金属矿山生产体系中的重要设备，通常情况下变压器始终处于不间断持续工作状态，自然会产生大量电能能源消耗。但是诸多金属矿山企业在选择变压器的过程中缺乏最基本的认识和经验，部分企业的变压器设备选择工作短视性明显，仅仅考虑设备使用后一段时间内的积极效应，并没有建立长久持续性观念，导致设备使用过程中能耗量不断提升，无法达到节能效应并造成大量成本[2]。变压器超期使用是金属矿山生产体系中的常见弊病，金属矿山企业出于控制设备维修、购买成本的目的，在设备已经超过既定寿命的情况下仍然超期服役，必然会造成大量能耗。另外金属矿山企业缺乏合理选择变压器设备的标准，导致购买的变压器设备在生产体系中无法发挥应有效力。

1.4 电气设备使用节奏控制不佳

金属矿山企业在生产体系中大量使用各类电气设备，但是不正常的电气设备使用节奏则会产生大量能量。电气设备的启动过程是能耗的重要环节，金属矿山企业生产过程中更多采用直接启动方式，这事实上是一种能耗量极大的起动方式。通常情况下直接起动意味着数倍于正常值的能量消耗，同时会对电气设备自身性能造成极大影响。与此同时大量电气设备的同时起动对供电电网造成较大影响，矿山企业需要准备更高的供电容量方可满足大量电气设备同时起动的需求，显著增大能量消耗。另外金属矿山企业在使用电气设备时没有建立合理调速理念，电气设备在工作在不正常速度下的情况比比皆是，自然会带来较大的能量消耗。

1.5 照明工具选择不合理

照明工具在金属矿山生产体系中大量使用，由于单个照明工具自身能耗量较少，因此金属矿山企业经常不重视照明工具产生的能耗。事实上传统照明工具产生的累计能耗是非常庞大的，例如诸多金属矿山企业使用的白炽灯、荧光灯等照明设施技术老旧，不仅无法提供高质量的照明效果，同时还会造成大量的能量消耗，对于落实节能理念是极为不利的。

1.6 无功补偿技术应用不到位

远距离电能传输是金属矿山生产体系中的重要因素，由于电能传输中的损失，电气设备通常工作在相对较低的电压状态，因此经常使用无功补偿因素。但是金属矿山企业使用无功补偿技术的过程中缺乏有效的标准，无功补偿装置选位不合理是最突出的问题，在生产体系无功补偿装置的布局相对分散，导致无功补偿装置无法发挥理想化的功率补偿效果。另外不合理的无功补偿设施布局还会造成合理供电距离增大的问题，导致无功补偿过程中产生更多的能量消耗。

2 节能措施分析

2.1 采用先进的评价体系

金属矿山电气设备的节能使用应当与科学合理的评价体系相结合，根据实际生产情况建立配套的能耗评价模式，对技术人员使用金属矿山电气设备的各类行为起到约束作用，进而在企业内部形成良性的使用金属矿山电气设备的氛围。技术人员在有效评价体系的影响下，将电气设备的节能使用手段、使用技巧和方式落实到实际生产之中，并调动技术人员合理使用矿山电气设备的积极性，避免制定的评价体系成为一纸空谈。在评价体系中规定了使用金属矿山电气设备的具体方式，企业在制定评价体系时需要深入掌握所有设备的基本性能和使用要领，保证建立的评价体系与电气设备的实际性能相吻合。评价体系中还应当包括使用金属矿山电气设备的奖惩制度，对一段时间内节能表现良好的班组进行必要的表彰和奖励，促进更多的技术人员在生产中落实电气节能任务，力求达到更好节能效果。

2.2 建立配套配电所设施

金属矿山电气设备的节能运行不仅仅是简单的节省能量消耗，同时也要注意供电电能质量的提升，低质量的电能供应通常会取得适得其反的效果。因此企业需要加强配套配电所的建设力度，在建设配电所之前要考虑金属矿山电气设备的用电计划，确保配电所能够提供足够质量的电能，避免配电所建设无法满足电气设备用电需求的场景。配电所的建设还应当考虑到远期用电需求，注意发挥配电所建设的可持续性，保证配电所供电容量和额定电压满足远期供电需要。

2.3 合理选择变压器

变压器在金属矿山电气节能体系中起到重要作用，理论上变压器不仅能够承担较重的供电任务，同时自身在运行过程中也会产生显著的运行成本。控制变压器运行成本、降低变压器运行过程中的能量消耗同样体现金属矿山电气的节能理念。企业在选择变压器的过程中要考虑到诸多性能因素以及变压器的使用成本，部分变压器在初期使用成本方面具有一定优势，自身容量性能也能够满足设备使用需求，但是在后续使用过程中的节能与成本控制效果并不理想。由此可见企业选择变压器时要秉承全周期思想，通盘考虑变压器整个使用周期中的运行、保养等多个环节，综合计算金属矿山电气使用的全部成本，从而达到控制变压器运行成本的效果。若企业生产模式耗能较高，则应当选择环保型变压器，尽量减少变压器使用过程中的能量消耗并达到节能效果。另外企业金属矿山生产体系中往往配置有多台各种型号的变压器，不同变压器的服役时间、工作时间各异，因此变压器当前的状态也是不同的。企业应当建立对现有变压器设备的完整台账，对使用时间较长的变压器进行必要的技术改造，从而发挥变压器在金属矿山电气节能体系中的潜力，充分发挥变压器在金属矿山电气体系中的作用。

2.4 合理控制电气设备使用节奏

在金属矿山生产体系中使用到大量电机机械类设备，各类设备的起动和使用过程中均会产生大量能量消耗。因此加强对电气设备使用全过程的节能控制则能够达到良好的节能效果。在设备起动过程中尽量选择软起动方式，并合理调整电气设备起动参数，保证电气设备在最佳状态下完成起动。合理的设备起动方案是保证电气设备使用寿命、降低能量消耗的有效方式，同时保证金属矿山企业的利润效益。合理科学的设备起动方案也是保障设备使用寿命的重要因素，由此可见设备寿命和节能是相辅相成的。电气设备的使用节奏还与设备工作中的转速相关，通常情况下电气设备在整个工作过程中并不是匀速运行，而是伴随着不同的作业阶段不断变化的。实际作业中需要不断调节转速，而转速的调节频率和调节质量与能耗是息息相关的。金属矿山在使用电气设备的过程中可以使用变频调速装置，灵活判断当前设备的工作状态并实现最佳转速，电气设备在合理的转速控制下实现较低的能量消耗，实现金属矿山生产体系中的节能理念。

2.5 选择合适的照明工具

金属矿山生产体系中大量使用照明工具，单位照明工具的能耗量并不起眼，但是大量照明工具的能耗累计同样可观，自然也成为金属矿山电气节能工作的重点。金属矿山企业应当认识到照明工具节能的重要性，尽量选择照明效果较高、能耗较低的照明工具。当前金属矿山生产体系中更多使用LED 照明灯，该类照明灯具在使用寿命以及使用能耗方面的优势十分明显，在配合完成必要生产任务的同时降低照明层面的能耗，金属矿山企业可以在办公区和生产区大量使用LED 照明装置。

2.6 应用无功补偿技术

金属矿山生产作业范围较大，生产过程中大量涉及到远距离输电场景。事实上在金属矿山的生产体系中，电能传输能耗占据相当比例，有效控制电能传输过程中的能耗因素也是金属矿山企业节能的重要举措。金属矿山企业结合生产过程中远距离电能传输质量一般的情况，从功率补偿角度完善电能传输体系能够达到良好的能耗控制效果。例如金属矿山可以在电能传输体系中应用无功补偿装置，高压集中补偿技术的出现为金属矿山控制电能传输中的能量消耗提供了有效手段。金属矿山只需要耗费较少的成本实现电能传输中的集中补偿效应。当然金属矿山对无功补偿技术的选择还需要秉承因地制宜的原则，对金属矿山生产体系中的各类低压配电设施则可以选择就地补偿方式，在实现较好补偿效果的同时降低能量传输中的不必要消耗。