[2024.4.1-4.3 河南郑州]“2024中国（郑州）砂石暨矿山装备博览会”“5G＋智慧矿山与矿山智能化建设成果展示暨绿色矿山治理方案分享大会”
由河南省砂石协会主办，中国砂石协会、河南省非煤矿山管理办公室指导，兄弟省市砂石协会及相关部门支持举办的“2024中国（郑州）砂石暨矿山装备博览会”（以下简称：中国·郑州砂石博览会）定于2024年4月1日—3日在郑州国际会展中心举办。
水泥工业节电和变频技术的应用
2011/04/20 00:00
来源：中国水泥网信息中心 陈亚
4月14日，张卫民教授级高级工程师在2011水泥工业节电和变频技术研讨会上做了《水泥工业节电和变频技术的应用》的主题报告。......
教授级高级工程师张卫民做报告
参加研讨会人员合影
4月14日，教授级高级工程师张卫民在2011水泥工业节电和变频技术研讨会上做了《水泥工业节电和变频技术的应用》的主题报告。主要介绍了水泥工厂电气节能应用和推广、供配电系统的节能、选用节能型设备、水泥工厂风机节能等。以下是报告相关内容：
一：水泥工业节能重要性
“十二五”开始更重视节能、环保和绿色经济。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。其中，通过所实施专项规划，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90~100kW.h内，如按我国2010年水泥年产18.5亿吨计算，如达到节能指标，则每年可节约几百万吨煤，节电几百亿度，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。
二：水泥工厂电气节能
水泥厂电气节能是水泥工厂电气节能的组成部分之一。电气节能就是要从电网开始，在供、配、用电的各环节上挖掘节电的潜力，其中包括：线路和变压器的节能，尽量降低供配电系统的损耗；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。
三、供配电系统的节能
采用节能型的供配电设备包括：1、合理选择供配电电压。对于配电网，供电电压等级越高，线损也越低。线损是随电压平 成反比而下降，目前新建的水泥厂已将供配电电压升为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。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。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。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。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。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。4、用节能型金具，合理选择导线截面。
其中，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。[Page]
四、选用节能型用电设备
水泥厂电动机的装机容量占全厂总装机容量90%以上，电动机系统的节能包括电动机本体的节能，电动机传动系统的节能。例如风机、水泵类变频调速系统节能，采用高效的传动系统，如高效的减速机以及适合于各种主设备的传动系统，如大型磨机的双传动系统等。水泥厂的照明也占有一定负荷，选用节能型用电设备对水泥厂整体节能有举足轻重的影响。
鉴于直流传动具有优越的调速性能，在上一世纪的大部分年代里，高性能可调速传动都采用直流电动机，而约占电气传动总容量80%的不变速传动则采用交流电动机。20世纪70年代变频器的问世彻底打破了交直流传动按调速分工的格局，经历近半个世纪的研究，变频技术从晶闸管(SCR)时期发展到今天的大功率晶体管(IGBT，IGCT)和耐高压大功率晶体管(HVIGBT) 时期，控制技术也发展到今天的矢量控制和直接转矩控制且已全数字化?其机械特性硬度能满足具有一定硬性负载的调速要求，并有很好的运行特性，
在水泥工厂 如风机、水泵、篦冷机、选粉机、各种称重设备及板式给料机等都已采用变频调速，已收到良好的经济效益。在新型大型干法厂如都江堰水泥厂几乎所有风机采用了大功率高压变频器。有些厂如三菱烟台厂已用交流变频传动装置用在窑系统将近30年， 采用恒转矩负载，在调速、过载、电机维护等方面多有良好的业绩。
五、水泥厂中风机分类及节能空间
水泥厂中使用大量的风机设备，按照用途不同，大致可分为三类： 用于系统通风换热，影响系统工作状况及产量的系统风机；用于扬尘点收尘的风机；用于输送的风机。
用于系统通风换热的风机包括：原料磨循环风机（辊式磨，球磨），废气处理排风机，窑尾高温风机，篦冷机冷却风机，冷却机排风机，煤磨系统风机，水泥磨辊压机系统循环风机，水泥磨通风风机及选粉风机等。
这些风机在生产过程中都会随工况条件和产量的变化，引起风量、风压随之调整，因此，选择合理的调速方式既满足不同工况条件下的生产，又减少电耗，达到节能目的是十分重要的， 是水泥厂风机节能的主要途径。
六、风机存在的节能空间
1、风机的选型是按照满负荷状态设计的，实际生产中受多种复杂因素的影响，与设计的工作状态有一定的偏离，一定时间内不可避免的在低于设计的满负荷状态下运行。2、风机选型考虑一定的风量、风压储备，若按风量储备10%，风压储备15%，则功率有26.5%的储备，相当于正常工作时可节能26.5%。3、对系统采用袋收尘器的风机，新袋子与换袋之前的滤袋阻力相差约1/3，相当于400~500Pa，而风机设计选型是按照滤袋的最大阻力来考虑的，因此从投产初期开始相当长一段时间内，风机均在低阻力下运行，此点在生产过程中体现的很明显，对风机功率影响约20%。4、原料磨、煤磨开停对窑头、窑尾收尘器风机风量均有影响，特别是近年来余热发电系统开停对系统风机的风量和风压都会产生影响。
受以上各种因素的影响，风机采用变速传动后，可通过调整电机转速满足风机的不同工作状态，避免了消耗在调节阀门上的功率损耗和采用液力偶合器调速的各种功率损耗，达到了节能的目的。
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