電機系統(tǒng)節(jié)能——水泥行業(yè)降耗
水泥工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要生產(chǎn)，同時也是高耗能產(chǎn)業(yè)。2005年統(tǒng)計數(shù)字顯示，水泥制造業(yè)能源消耗總量占建材工業(yè)能源消耗總量的75.5%。其中，電動機系統(tǒng)能源在水泥生產(chǎn)能耗中占有相當?shù)谋戎亍８鶕?jù)水泥行業(yè)“十一五”規(guī)劃，該行業(yè)節(jié)能降耗目標是在“十五”的基礎上下降25%，高于國家“十一五”整體能耗下降20%的目標。因此做好電機系統(tǒng)能工作對水泥行業(yè)降耗極為重要。
我們不妨從電動機系統(tǒng)設計、電動機的選型、調(diào)速方式等環(huán)節(jié)入手，大力應用新技術新成果，促進企業(yè)的節(jié)能降耗。
一、優(yōu)化設計,注重細節(jié)
水泥生產(chǎn)線的總圖和流程的設計是決定性的環(huán)節(jié)，要在滿足工藝要求、廠內(nèi)交通和設備檢修空間的要求下，盡量做到工藝流程簡單、布置緊湊，減少各類管理和電路的損耗，達到節(jié)能的目的。在推進水泥行業(yè)節(jié)能工作的進程中，節(jié)能設計是關鍵、電機系統(tǒng)優(yōu)化設計是電機系統(tǒng)節(jié)能的源頭，必須加以重視。
二、改造老式電動機
老式電動機的改造主要采用更換電動機的外風扇的方式，將電動機的外風扇改為節(jié)能型，對于不同型號的電動機，有對應的節(jié)能型風扇產(chǎn)品可供選用。主要用于單位方向運轉(zhuǎn)的2極和4極電動機，改后可提高效率1.35%-2.55%。或者采用磁性槽泥代替原來的槽楔，用磁性槽泥進行電動機節(jié)能改造后，可降低電動機的鐵芯損耗和附加損耗，提高效率，雖然啟動轉(zhuǎn)矩會下降10%-20%，但很適合空載或輕載啟動的電動機改造。
三、利用變頻，調(diào)速節(jié)能
?風機、水泵上的變頻調(diào)速節(jié)能
大部分水泥廠的一些設備尤其是一些大功率設備在生產(chǎn)過程中絕大部分時間都是不滿負荷，在生產(chǎn)過程中都是通過調(diào)節(jié)擋風板或閥門的開啟角度的機械調(diào)節(jié)方法來滿足不同的用風（水）量。
這種操作方式的缺點是：
（1）電機及風機或水泵的轉(zhuǎn)速高，負荷強度重，電能浪費嚴重；
（2）設備運行的自動化程度相當?shù)停瑤缀跬耆咳斯ふ{(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度差，控制不精確；
（3）電氣控制采用直接或降壓起動，啟動時電流對電網(wǎng)沖擊大，需要的電源（電網(wǎng)）容量大，功率因素較低。
（4）起動時機械沖擊大，設備使用壽命低；
（5）噪聲大，粉塵污染嚴重等。
目前水泥廠主要有生料磨排風機，窯尾廢氣處理風機，羅茨風機，水泥磨排風機，煤磨風機、蓖冷機風機、選粉機、循環(huán)水泵、給水泵等。由于變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關系，所以風機水泵采用變頻調(diào)速節(jié)能效果非常明顯。
?用變頻調(diào)速取代傳統(tǒng)調(diào)速
傳統(tǒng)調(diào)速所采用的晶閘管串級調(diào)速、直流調(diào)速、電磁滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速和異步電動機的變級調(diào)速等存在傳動效率低、難維護等缺點，而變頻調(diào)速結果簡單，穩(wěn)定可靠，調(diào)速精度高，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍廣。所以采用變頻調(diào)速在提高機械的傳動效率就可節(jié)能20%左右。
?變頻應用于空氣壓縮機
空壓機恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使壓力波動減少1.5%，降低噪音、減少振動。保證設備使用壽命。用變頻器后，空壓機可在任何壓力下隨意啟動，打破了以前不允許帶壓起動的規(guī)定，起動電流也較以前大大降低。通過使用變頻器后的實例，多數(shù)壓縮機節(jié)電率約在20%左右。
變頻改造具有顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設備效率，有滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且還大大減少了設備維護、維修費用，另外當采用變頻調(diào)速時，由于變頻裝置內(nèi)在的直流電抗器能很好的改善功率因數(shù)，也可以為電網(wǎng)節(jié)約容量。直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。
四、改進工藝、降低電機能耗
水泥生產(chǎn)工藝的先進與落后，耗電的差異是很大的。據(jù)《中國建材報》2005年10月18日報道，我國工藝先進的水泥企業(yè)每噸水泥綜合耗電65度，部分的噸耗電達到55度水平，而工藝落后的水泥企業(yè)甚至可達到噸耗電120度（生產(chǎn)高強度水泥耗電可達130度），由此可測算水泥企業(yè)的節(jié)電空間在45%-55%之間。而要通過改進水泥生產(chǎn)工藝達到節(jié)電目的的，可采取以下一些措施：
?在生料磨機前增設預破系統(tǒng)。
這樣可以使進入生料磨機前的主要原料如石灰等充分細碎，并增設封閉式篩分設備，將入磨物料的粒度降至“最佳經(jīng)濟入磨粒度”，耗電將大幅度降低。廣東四會駿馬公司300t/d新型干法生產(chǎn)線，按此處理產(chǎn)量由200t/h左右增至266t/h,節(jié)電超過10%，據(jù)統(tǒng)計，該項目總投資僅節(jié)電一項不足半年即可收回全部投資。
這樣可以使進入生料磨機前的主要原料如石灰等充分細碎，并增設封閉式篩分設備，將入磨物料的粒度降至“最佳經(jīng)濟入磨粒度”，耗電將大幅度降低。廣東四會駿馬公司300t/d新型干法生產(chǎn)線，按此處理產(chǎn)量由200t/h左右增至266t/h,節(jié)電超過10%，據(jù)統(tǒng)計，該項目總投資僅節(jié)電一項不足半年即可收回全部投資。
?改變磨機中各種規(guī)格研磨體的配比。
一般，水泥行業(yè)磨機的每個倉內(nèi)是按3-5個規(guī)格的級別來配置研磨體的。水泥企業(yè)可在專家指導下：（1）改變各樣規(guī)格研磨機的配比；（2）調(diào)整研磨體的填充率；（3）通過改變研磨體襯板工作面的形狀等，可取得明顯的節(jié)電效果（節(jié)電達5%）。
一般，水泥行業(yè)磨機的每個倉內(nèi)是按3-5個規(guī)格的級別來配置研磨體的。水泥企業(yè)可在專家指導下：（1）改變各樣規(guī)格研磨機的配比；（2）調(diào)整研磨體的填充率；（3）通過改變研磨體襯板工作面的形狀等，可取得明顯的節(jié)電效果（節(jié)電達5%）。
?改進生產(chǎn)工藝，提高主機生產(chǎn)能力，提高輔機有效使用率。
這樣可以達到減少輔機的裝機容量，即合理改進工藝，減少15%-45%的輔機，節(jié)電約10%-25%。
這樣可以達到減少輔機的裝機容量，即合理改進工藝，減少15%-45%的輔機，節(jié)電約10%-25%。
?采用新型粉磨設備及技術。
對設備老化的水泥企業(yè)，可采用新型粉磨設備及技術。如采用成都建材工業(yè)設計研究院等研制的新型粉磨生產(chǎn)線，直徑3X11m的磨機平均臺時產(chǎn)量達到60t，系統(tǒng)耗電小于28kw·h/t；再如北京磨利持水泥粉磨技術研究中心最新研制的磨機及粉磨技術，使生產(chǎn)42.5級水泥的耗電由一般45-50kW·h/t下降到25-30kW·h/t，原材料利用率接近100%，每生產(chǎn)一噸水泥節(jié)電20kW·h/t左右。
對設備老化的水泥企業(yè)，可采用新型粉磨設備及技術。如采用成都建材工業(yè)設計研究院等研制的新型粉磨生產(chǎn)線，直徑3X11m的磨機平均臺時產(chǎn)量達到60t，系統(tǒng)耗電小于28kw·h/t；再如北京磨利持水泥粉磨技術研究中心最新研制的磨機及粉磨技術，使生產(chǎn)42.5級水泥的耗電由一般45-50kW·h/t下降到25-30kW·h/t，原材料利用率接近100%，每生產(chǎn)一噸水泥節(jié)電20kW·h/t左右。
?大力推廣生產(chǎn)（供應）散裝水泥，減少水泥裝袋程序。
這樣可減少包裝設備及包裝后的傳送裝置等的電力消耗，達到節(jié)省一定量的電能的目的，同時也有利于減少因包裝水泥引起的粉塵污染、保障工人的身體健康。
這樣可減少包裝設備及包裝后的傳送裝置等的電力消耗，達到節(jié)省一定量的電能的目的，同時也有利于減少因包裝水泥引起的粉塵污染、保障工人的身體健康。
