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加大水泥生产线高耗电的管理案分析节能电动机节能案例-粉磨设备网 |
深入水泥生产线企业宣传开展节能技术改造。对水泥生产线项目资金使用实施监督管理，建立项目档案，定期跟踪调度，注重发挥奖励资金的鼓励作用，加快推进节能水泥生产线技术、装备的产业化进程，确保节能水泥生产线项目按期竣工投产。此次申报的纯低温余热电站项目，投资建设一套11.5MW自备发电机组和化学水处理等辅助系统及厂房，充分利用5000t/d熟料节能水泥生产线煅烧时排放的中、低温余热、余压发电，可以减少能耗2.6万吨标准煤目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争，而电动机电耗占成本30%，因此做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。所以，我们要从调速方式、电动机的选型、启动装置等方面入手等每个环节开展细致的工作，同时要大力应用新技术新成果，促进企业的节能降耗。 节能水泥生产线消耗大量不可再生资源和能源并对环境造成极大的破坏。2004年我国水泥总产量达到97亿吨，每年的水泥生产电耗超过800亿千瓦时，煤耗占全国煤炭总产量的10%，年消耗石灰石约75亿～9亿吨，排放CO2近7亿吨、排放SO2和NOx等有害气体数百万吨；另一方面，我国水泥产品的结构以325和425强度等级为主，水泥性能和混凝土的耐久性较差，混凝土工程结构常常建成10年或20年就开始大修甚至拆除重建、与其他先进国家的水平相差较大。同时，据不完全统计，我国煤炭、电力、化工等行业排出的各种废渣在7亿吨以上，粉煤灰、钢渣等都是量大、面广且利用率仍较低的大宗工业废渣。而大量废渣的堆积不仅占用良田，部分粉尘飘入大气中污染空气，其中某些重金属或少量放射性有毒物质可能经过雨水渗入地下污染水源等造成“二次”污染。因此，研究新型干法水泥生产工艺，实现水泥低环境负荷化和高性能化，已成为实现水泥工业可持续发展和循环经济发展的迫切任务。 一、变频调速节能 1、风机、水泵上的变频调速节能 大部分水泥厂水泥生产线的一些设备尤其是一些大功率水泥设备在生产过程中绝大部分时间都是不满负荷，在生产过程中都是通过调节挡风板或阀门的开启角度的机械调节方法来满足不同的用风(水)量，这种操作方式的缺点是：(1)电机及风机或水泵的转速高，负荷强度重，电能浪费严重；(2)设备运行的自动化程度相当低,几乎完全靠人工调节，调节精度差，控制不精确；(3)电气控制采用直接或降压起动，启动时电流对电网冲击大，需要的电源(电网)容量大，功率因素较低。(4)起动时机械冲击大,设备使用寿命低；(5)噪声大，粉尘污染严重等。在水泥厂主要有生料磨排风机，窑尾废气处理风机，罗茨风机，水泥磨排风机，煤磨风机、蓖冷机风机、选粉机、循环水泵、给水泵等。由于变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n =60 f(1-s)／p，(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数)；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。如下图示为压力H-流量Q曲线特性图: n1-代表水泥生产线电机在额定转速运行时的特性；n2-代表电机降速运行在n2转速时的特性；R1-代表风机、泵类管路阻力最小时的阻力特性；R2-代表风机、泵类管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。 风机、泵类在管路特性曲线R1工作时，工况点为A，其流量压力分别为Q1、H1，此时风机、泵类所需的功率正比于H1与Q1的乘积，即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小流量到Q2，实际上通过增加管网管阻，使风机、泵类的工作点移到R2上的B点，压力增大到H2，这时风机、泵类所需的功率正比于H2与Q2的乘积，即正比于BH2OQ2的面积。显然风机、泵类所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。若采用变频调速，风机转速由n1下降到n2，这时工作点由A点移到C点，流量仍是Q2，压力由H1降到H3，这时变频调速后风机所需的功率正比于H3与Q2的乘积，即正比于CH3OQ2的面积，由图可见功率的减少是明显的。 也就是当风机水泵的转速下降10%时，电机消耗功率下降27.1%.所以风机水泵采用变频调速节能效果非常明显。 2、用变频调速取代传统调速 传统水泥生产线调速所采用的晶闸管串级调速、直流调速、电磁滑差调速、液力耦合器调速和异步电动机的变级调速等存在传动效率低、难维护等缺点，而变频调速结构简单，稳定可靠，调速精度高，启动转矩大，调速范围广。所以采用变频调速在提高机械的传动效率就可节能20%左右。 3、变频在空气压缩机上应用 空压机恒压供气使用变频器与压力控制构成闭环控制系统，使压力波动减少1.5%，降低噪音、减少振动。保证设备长期稳定运行，从而减少了设备维护工作量，延长了设备使用寿命。用变频器后，空压机可在任何压力下随意起动，打破了以前不允许带压起动的规定，起动电流也较以前大大降低。通过使用变频器后的实例，多数压缩机节电率约在20%左右。 总之：采用变频器控制将有以下诸多优点：(1)、采用变频器控制电机的转速，取消挡板调节，降低了设备的故障率，节电效果显著；(2)、采用变频器控制电机，实现了电机的软启动，延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击；(3)、电机在低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境的影响；(4)、具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能；(5)、提高产品质量及产量。 实践证明，变频改造具有显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且还大大减少了设备维护、维修费用，另外当采用变频调速时，由于变频装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数，也可以为电网节约容量。直接和间接水泥生产线经济效益十分明显。 ----------------------------------------- |