水泥工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)，同時(shí)也是高耗能產(chǎn)業(yè)。2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，水泥製造業(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(dòng)機(jī)系統(tǒng)能源在水泥生產(chǎn)能耗中佔(zhàn)有相當(dāng)?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(biāo)是在“十五”的基礎(chǔ)上下降25%，高於國(guó)家“十一五”整體能耗下降20%的目標(biāo)。因此做好電機(jī)系統(tǒng)能工作對(duì)水泥行業(yè)降耗極為重要。
我們不妨從電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)的選型、調(diào)速方式等環(huán)節(jié)入手，大力應(yīng)用新技術(shù)新成果，促進(jìn)企業(yè)的節(jié)能降耗。
一、優(yōu)化設(shè)計(jì),注重細(xì)節(jié)
水泥生產(chǎn)線的總圖和流程的設(shè)計(jì)是決定性的環(huán)節(jié)，要在滿足工藝要求、廠內(nèi)交通和設(shè)備檢修空間的要求下，儘量做到工藝流程簡(jiǎn)單、佈置緊湊，減少各類管理和電路的損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。在推進(jìn)水泥行業(yè)節(jié)能工作的進(jìn)程中，節(jié)能設(shè)計(jì)是關(guān)鍵、電機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)是電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的源頭，必須加以重視。
二、改造老式電動(dòng)機(jī)
老式電動(dòng)機(jī)的改造主要採(cǎi)用更換電動(dòng)機(jī)的外風(fēng)扇的方式，將電動(dòng)機(jī)的外風(fēng)扇改為節(jié)能型，對(duì)於不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，有對(duì)應(yīng)的節(jié)能型風(fēng)扇產(chǎn)品可供選用。主要用於單位方向運(yùn)轉(zhuǎn)的2極和4極電動(dòng)機(jī)，改後可提高效率1.35%-2.55%。或者採(cǎi)用磁性槽泥代替原來(lái)的槽楔，用磁性槽泥進(jìn)行電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造後，可降低電動(dòng)機(jī)的鐵芯損耗和附加損耗，提高效率，雖然啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)下降10%-20%，但很適合空載或輕載啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)改造。
三、利用變頻，調(diào)速節(jié)能
?風(fēng)機(jī)、水泵上的變頻調(diào)速節(jié)能
大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是一些大功率設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中絕大部分時(shí)間都是不滿負(fù)荷，在生產(chǎn)過(guò)程中都是通過(guò)調(diào)節(jié)擋風(fēng)板或閥門的開(kāi)啟角度的機(jī)械調(diào)節(jié)方法來(lái)滿足不同的用風(fēng)（水）量。
這種操作方式的缺點(diǎn)是：
（1）電機(jī)及風(fēng)機(jī)或水泵的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；
（2）設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度相當(dāng)?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）電氣控制採(cǎi)用直接或降壓起動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)電流對(duì)電網(wǎng)衝擊大，需要的電源（電網(wǎng)）容量大，功率因素較低。
（4）起動(dòng)時(shí)機(jī)械衝擊大，設(shè)備使用壽命低；
（5）雜訊大，粉塵污染嚴(yán)重等。
目前水泥廠主要有生料磨排風(fēng)機(jī)，窯尾廢氣處理風(fēng)機(jī)，羅茨風(fēng)機(jī)，水泥磨排風(fēng)機(jī)，煤磨風(fēng)機(jī)、蓖冷機(jī)風(fēng)機(jī)、選粉機(jī)、迴圈水泵、給水泵等。由於變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)係，所以風(fēng)機(jī)水泵採(cǎi)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)速所採(cǎi)用的晶閘管串級(jí)調(diào)速、直流調(diào)速、電磁滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速和非同步電動(dòng)機(jī)的變級(jí)調(diào)速等存在傳動(dòng)效率低、難維護(hù)等缺點(diǎn)，而變頻調(diào)速結(jié)果簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，調(diào)速精度高，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速範(fàn)圍廣。所以採(cǎi)用變頻調(diào)速在提高機(jī)械的傳動(dòng)效率就可節(jié)能20%左右。
?變頻應(yīng)用於空氣壓縮機(jī)
空壓機(jī)恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使壓力波動(dòng)減少1.5%，降低噪音、減少振動(dòng)。保證設(shè)備使用壽命。用變頻器後，空壓機(jī)可在任何壓力下隨意啟動(dòng)，打破了以前不允許帶壓起動(dòng)的規(guī)定，起動(dòng)電流也較以前大大降低。通過(guò)使用變頻器後的實(shí)例，多數(shù)壓縮機(jī)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(shè)備效率，有滿足了生產(chǎn)工藝要求，並且還大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用，另外當(dāng)採(cǎi)用變頻調(diào)速時(shí)，由於變頻裝置內(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(jì)效益十分明顯。
四、改進(jìn)工藝、降低電機(jī)能耗
水泥生產(chǎn)工藝的先進(jìn)與落後，耗電的差異是很大的。據(jù)《中國(guó)建材報(bào)》2005年10月18日?qǐng)?bào)道，我國(guó)工藝先進(jìn)的水泥企業(yè)每噸水泥綜合耗電65度，部分的噸耗電達(dá)到55度水準(zhǔn)，而工藝落後的水泥企業(yè)甚至可達(dá)到噸耗電120度（生產(chǎn)高強(qiáng)度水泥耗電可達(dá)130度），由此可測(cè)算水泥企業(yè)的節(jié)電空間在45%-55%之間。而要通過(guò)改進(jìn)水泥生產(chǎn)工藝達(dá)到節(jié)電目的的，可採(cǎi)取以下一些措施：
?在生料磨機(jī)前增設(shè)預(yù)破系統(tǒng)。
這樣可以使進(jìn)入生料磨機(jī)前的主要原料如石灰等充分細(xì)碎，並增設(shè)封閉式篩分設(shè)備，將入磨物料的粒度降至“最佳經(jīng)濟(jì)入磨粒度”，耗電將大幅度降低。廣東四會(huì)駿馬公司300t/d新型幹法生產(chǎn)線，按此處理產(chǎn)量由200t/h左右增至266t/h,節(jié)電超過(guò)10%，據(jù)統(tǒng)計(jì)，該專案總投資僅節(jié)電一項(xiàng)不足半年即可收回全部投資。
?改變磨機(jī)中各種規(guī)格研磨體的配比。
一般，水泥行業(yè)磨機(jī)的每個(gè)倉(cāng)內(nèi)是按3-5個(gè)規(guī)格的級(jí)別來(lái)配置研磨體的。水泥企業(yè)可在專家指導(dǎo)下：（1）改變各樣規(guī)格研磨機(jī)的配比；（2）調(diào)整研磨體的填充率；（3）通過(guò)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(dá)5%）。
?改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高主機(jī)生產(chǎn)能力，提高輔機(jī)有效使用率。
這樣可以達(dá)到減少輔機(jī)的裝機(jī)容量，即合理改進(jìn)工藝，減少15%-45%的輔機(jī)，節(jié)電約10%-25%。
?採(cǎi)用新型粉磨設(shè)備及技術(shù)。
對(duì)設(shè)備老化的水泥企業(yè)，可採(cǎi)用新型粉磨設(shè)備及技術(shù)。如採(cǎi)用成都建材工業(yè)設(shè)計(jì)研究院等研製的新型粉磨生產(chǎn)線，直徑3X11m的磨機(jī)平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到60t，系統(tǒng)耗電小於28kw·h/t；再如北京磨利持水泥粉磨技術(shù)研究中心最新研製的磨機(jī)及粉磨技術(shù)，使生產(chǎn)42.5級(jí)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(yīng)）散裝水泥，減少水泥裝袋程式。
這樣可減少包裝設(shè)備及包裝後的傳送裝置等的電力消耗，達(dá)到節(jié)省一定量的電能的目的，同時(shí)也有利於減少因包裝水泥引起的粉塵污染、保障工人的身體健康。
