選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗方法
時(shí)間:2022-03-04 03:08:50
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摘要:結(jié)合現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,介紹了選煤廠節(jié)能降耗現(xiàn)狀及存在的問題,探討了選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效方法,重點(diǎn)分析了節(jié)能降耗電動(dòng)機(jī)、線路損耗、功率因數(shù)、低壓配電系統(tǒng)及低壓電器等方面的節(jié)能方法和節(jié)能降耗的效果。
關(guān)鍵詞:選煤廠;供電系統(tǒng);節(jié)能降耗;措施;效果
1概述
選煤廠在運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量的能源,也會(huì)排放大量的污染物。隨著煤炭機(jī)械化開采的增加以及煤質(zhì)的下降,原煤洗選難度也越來(lái)越大,從而更加劇了能源大量消耗[1]。因此,選煤廠的節(jié)能降耗問題受到高度重視,選煤廠供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題更值得關(guān)注。對(duì)山西陽(yáng)煤集團(tuán)一些選煤廠供電系統(tǒng)(配電室、集中控制室、變壓器等)的基本情況及節(jié)能降耗情況進(jìn)行的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示:選煤廠集中控制室共有18個(gè),高壓配電室有17個(gè),低壓配電室83個(gè),500kVA以上變壓器64臺(tái)。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)各個(gè)選煤廠的設(shè)計(jì)水平層次不齊,安裝時(shí)間差異也較大,且相關(guān)的各項(xiàng)保護(hù)及節(jié)能措施都比較滯后[2]。根據(jù)這一現(xiàn)狀,筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),對(duì)山西陽(yáng)煤選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗中存在的問題進(jìn)行分析,并提出幾點(diǎn)改進(jìn)措施。
2選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗現(xiàn)狀
在目前的山西陽(yáng)煤集團(tuán)選煤廠供電系統(tǒng)運(yùn)行中,由于選煤廠規(guī)模較大和現(xiàn)代機(jī)械化水平不斷提升,集團(tuán)為保障正常生產(chǎn)的順利實(shí)施,對(duì)選煤廠投入大量的資金,且裝備了小功率、低耗電的機(jī)械設(shè)備。因此,機(jī)械設(shè)備的節(jié)能降耗已成為當(dāng)下集團(tuán)生存發(fā)展的重要內(nèi)容之一。但在山西陽(yáng)煤集團(tuán)選煤廠供電系統(tǒng)來(lái)講,選煤廠雖然應(yīng)用到了大量的機(jī)械設(shè)備,但是變頻器與電容補(bǔ)償、功率因數(shù)等方面的技術(shù)還有待提升。此外,由于基層人員綜合素質(zhì)水平參差不齊,缺乏節(jié)能完善管理制度,所以在實(shí)際的節(jié)能降耗過程中,工作人員盲目性工作,并無(wú)實(shí)際成效,進(jìn)而造成集團(tuán)節(jié)能降耗工作無(wú)法落實(shí)[3]。
3選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的優(yōu)化措施
3.1管理優(yōu)化措施。(1)加強(qiáng)節(jié)能降耗技術(shù)管理。在選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗過程中,技術(shù)管理應(yīng)放在首位。選煤廠成立技術(shù)研究小組,對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)定期召開會(huì)議,歸納總結(jié)技術(shù)現(xiàn)狀,以便改進(jìn)技術(shù)。比如:供電系統(tǒng)中出現(xiàn)非線性用電負(fù)荷增多問題,此故障多由供電系統(tǒng)中的諧波受到干擾,降低系統(tǒng)功率因數(shù),進(jìn)而引發(fā)線路設(shè)備的熱效應(yīng)而產(chǎn)生。研究小組經(jīng)討論提出:采用因地制宜方式抑制供電系統(tǒng)諧波。(2)加強(qiáng)用電節(jié)能降耗管理。在選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的過程中,應(yīng)注重科學(xué)化管理。以選煤廠的實(shí)際情況為基礎(chǔ),做好節(jié)能用電管理。供電系統(tǒng)部門首先應(yīng)通過對(duì)線路損耗的計(jì)算,對(duì)比實(shí)際用電與計(jì)劃用電情況,以對(duì)比和計(jì)算數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),合理選擇線路損耗指標(biāo),并將相應(yīng)的指標(biāo)下發(fā)給相關(guān)部門。但為保障指標(biāo)的落實(shí),應(yīng)將此項(xiàng)工作與業(yè)績(jī)考核結(jié)合管理,以便保障工作人員的工作效率,提高規(guī)范性。(3)加強(qiáng)人員節(jié)能降耗管理。在選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的過程中,單位應(yīng)注重人員節(jié)能降耗培訓(xùn)工作,定期召開節(jié)能降耗會(huì)議,討論節(jié)能降耗措施,研討如何優(yōu)化節(jié)能降耗技術(shù)。通過這些方式,可以提高工作人員的節(jié)能降耗意識(shí)。3.2技術(shù)優(yōu)化措施。(1)供配電變壓器節(jié)能。在選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的過程中,作為供電系統(tǒng)輸送電能的主要設(shè)備,變壓器也會(huì)消耗電能,雖然這種電能消耗較小,但是長(zhǎng)時(shí)間造成的電能損耗較大。因此為實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能,選煤廠應(yīng)使用低損節(jié)能變壓器,比如:SC9-30、SC10-30等等,這些都是通過優(yōu)質(zhì)冷軋晶取向矽鋼片,這種材料參有效降低變壓器的漏磁等損耗[4]。與此同時(shí),變壓器的使用和選擇非常重要,選煤廠應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,合理選擇容量及臺(tái)數(shù)。另外,在變壓器的運(yùn)行中一般都是并聯(lián)電路,且并聯(lián)電路中的變壓器電壓與變壓比保持一致、連接組別相同,容量也基本相同。因此,筆者建議在選擇抗阻電壓時(shí),選煤廠應(yīng)重視供電系統(tǒng)的電壓、電壓波動(dòng)是否滿足實(shí)際情況,進(jìn)而限制低壓系統(tǒng)中短路位置的電流變化。(2)供電系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)節(jié)能。在選煤廠供電系統(tǒng)中,三相交流異步電動(dòng)機(jī)作為常見供電系統(tǒng)設(shè)備,其在運(yùn)行過程中消耗的有功功率較多,但有時(shí)會(huì)需要無(wú)功功率,且功率因素較低,因此這種設(shè)備的耗能較多。因此,選煤廠要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)節(jié)能降耗目的,建議選煤廠采用就地補(bǔ)償電容器,讓線路損耗減少,進(jìn)而減少電動(dòng)機(jī)的輕載和空載運(yùn)行。另外,為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗,還可以采用變頻器和軟啟動(dòng)器控制,在變頻的調(diào)速下,讓電動(dòng)機(jī)負(fù)載率出現(xiàn)變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與負(fù)載率保持一致,降低電能損耗。此外,也可以通過提高自然功率因數(shù)將電能損耗降低。同時(shí)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的負(fù)載率與功率因數(shù)兩者有著緊密的關(guān)系,所以輕載運(yùn)行能夠降低電動(dòng)機(jī)的自然功率因數(shù),相反電動(dòng)機(jī)的電能損耗比較高,因此,電動(dòng)機(jī)容量只有符合要求,并符合相關(guān)功率的要求,電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率就會(huì)提高,相反的自然功率因數(shù)就會(huì)隨之變化,因此要核對(duì)機(jī)械負(fù)荷與電動(dòng)機(jī)容量是否相符。(3)供電系統(tǒng)線路損耗的降低。在選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗過程中,供電線路因?yàn)榫嚯x比較長(zhǎng),縱橫交錯(cuò),所以電能的消耗也會(huì)較多。在選煤廠供電系統(tǒng)中,采用的線路電流一般都是不變的,根據(jù)公式P=I2R(P表示功率,I表示電流,R表示電阻),降低線路電阻,可有效改善選煤廠供電系統(tǒng)線路損耗[5]。因此,選煤廠的節(jié)能降耗過程中,應(yīng)選擇導(dǎo)線電阻率小、長(zhǎng)度相對(duì)較短的線路,并要避免線路彎曲。(4)供電系統(tǒng)功率因數(shù)的提高。在選煤廠供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗中,除了工藝調(diào)整之外,還可以通過電容補(bǔ)償柜或者變頻器和電容補(bǔ)償提高功率因數(shù)。首先,選煤廠應(yīng)采用大批的電容柜實(shí)施電容補(bǔ)償改造,通過無(wú)功功率就地補(bǔ)償裝置將功率因數(shù)提高。同時(shí)對(duì)單獨(dú)大功率用電設(shè)備也可以采用同樣的方式,提高功率因數(shù)。其次,選煤廠應(yīng)注意改造后的電容補(bǔ)償柜的功率因數(shù)會(huì)提高0.1到0.95,此時(shí)選煤廠電容補(bǔ)償柜功率因數(shù)比《煤炭洗選工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中供電系數(shù)功率因數(shù)cosΦ正常值更高。正因如此,此時(shí)選煤廠的電力相對(duì)比以往電力節(jié)約5%,如果折算為原煤,大約降低了原來(lái)使用原煤的0.25kW•h[6]。第三,在選煤廠的交流電路中,通過改變功率因數(shù),將總電路的流量減少,促使供電系統(tǒng)中的電氣元件容量減少,降低能源消耗。同時(shí)將供電系統(tǒng)的裕度增加,并增加負(fù)載容量。當(dāng)負(fù)荷有功功率不變時(shí),將線路以及變壓器在流通過程中負(fù)荷的無(wú)功功率減少,有利于提高負(fù)荷功率因數(shù)。(5)供電系統(tǒng)采用無(wú)諧波高壓變頻器。在選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗過程中,選煤廠采用無(wú)諧波高壓變頻器,通過該變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng),減小啟動(dòng)力矩,并減小高壓循環(huán)水泵的頻繁啟停對(duì)高壓控制柜的沖擊,降低電動(dòng)機(jī)受到諧波的影響。與此同時(shí),還可以通過調(diào)節(jié)選煤廠生產(chǎn)過程中的水量來(lái)降低能耗。利用無(wú)諧波高壓變頻器,可實(shí)現(xiàn)電能的低消耗。(6)供電系統(tǒng)的低壓電器及照明。在選煤廠供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗過程中,選煤廠需要選擇一些低壓電器,因?yàn)榈蛪弘娖骱碾娏枯^小。由于選煤廠采用的低壓電器數(shù)量較多,所以整體上總耗電量較多。選煤廠在選擇低壓電器時(shí),應(yīng)選擇安全、節(jié)能且小功率、高電壓的電器(如燈泡等),而信號(hào)燈則可以使用發(fā)光二極管芯群。與此同時(shí),選煤廠還可以利用交流接觸器,讓電源系統(tǒng)降低電能消耗,減少功率損耗。最后,在保證正常照明的前提條件下,充分利用光能,提高光能的使用效率;也可將電源線路供電設(shè)置為三相四線制,以減少電壓損失,讓燈泡發(fā)揮最大效果。
4節(jié)能降耗效果分析
通過從管理、技術(shù)兩方面的節(jié)能降耗管理,山西陽(yáng)煤集團(tuán)選煤廠的各種消耗得到了有效控制,自2017年的大量生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)資料可知,相對(duì)比煤廠生產(chǎn)時(shí)期的情況,電能消耗由原來(lái)的每小時(shí)3.8kW降低到每小時(shí)2.78kW,而水能消耗由原來(lái)的0.12m3降到0.03m3,介耗則由原來(lái)的1.55kg降到0.78kg,藥劑消耗由原來(lái)的4.5g降到2.2g,其他附件備用消耗明顯降低,有效減少經(jīng)濟(jì)支出,使原來(lái)資源單價(jià)從3元降到2.5元,年可凈創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1425.6萬(wàn)元。由此可見,從管理與技術(shù)方面加強(qiáng)節(jié)能降耗,效果顯著。
5結(jié)語(yǔ)
能源作為人們賴以生存和發(fā)展的主要物質(zhì),科學(xué)合理的用電成為當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵。選煤廠應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)實(shí)際與現(xiàn)代化科技的發(fā)展,不斷研發(fā)創(chuàng)新節(jié)能降耗技術(shù)和管理方式,從電動(dòng)機(jī)、線路損耗、功率因數(shù)、低壓配電系統(tǒng)等方面進(jìn)行節(jié)能降耗。只有充分考慮各種因素,才可以保障選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的效率,推動(dòng)選煤廠又快又好的發(fā)展。
作者:施軍 單位:山西陽(yáng)煤集