電纜生產(chǎn)企業(yè)工藝改造及節(jié)能效益分析

鄭寶元，孫向宇

（寶應(yīng)供電公司，江蘇 揚州 225800）

江蘇揚州寶勝集團有限公司是專業(yè)生產(chǎn)500 kV及以下電線電纜、電纜材料、超導(dǎo)導(dǎo)體材料、變壓器、開關(guān)柜等電氣產(chǎn)品的國有大型企業(yè)。2008年，該公司共用電72 GWh，是揚州市重點能耗企業(yè)。2010年，該公司噸生產(chǎn)用銅耗電量的目標(biāo)，是從2008年的650 kWh/t，下降到488 kWh/t，下降幅度為25%。

目前，該公司主要用電生產(chǎn)設(shè)備有各類拉絲機、束線機、編織機、絞線機、成纜機、擠塑機、懸鏈生產(chǎn)線、冶煉銅桿生產(chǎn)線等510臺（套），輔助生產(chǎn)設(shè)備有各類水泵110臺（套），空壓機35臺（套），廠房照明燈具3 100套等。近年來，該公司將開展“節(jié)能降耗、挖潛增效”活動作為一項長期的系統(tǒng)工程推進，先后實施了高效電動機、高效空壓機、綠色照明、井式退火爐生產(chǎn)工藝改造、冶煉銅桿爐工藝改造、變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用等技術(shù)改造，取得了顯著成效。

1 高效電動機應(yīng)用

電動機是該公司運用最多、最廣的用電設(shè)備。經(jīng)過多次工藝改造后，仍存在J/JO2系列電動機12臺，以及運行時間超過5年、故障率高、經(jīng)過多次維修效率已大大降低的Y/Y2系列電動機128臺。該公司投入109.8萬元，采用YAXn型高效電動機替代J/JO2和Y/Y2系列電動機。

通過優(yōu)化總體設(shè)計，YAXn型高效電動機選用高質(zhì)量的銅繞組和硅鋼片，降低電動機運行中的各種損耗，具有運行溫度低、噪音小、功率因數(shù)高、壽命長、可靠性高、維護方便等特點。

經(jīng)測算，項目實施后，節(jié)約電力148.5 kW，年節(jié)電990MWh，年節(jié)約電費61.4萬元，項目投資回收周期為22個月。

2 高效空壓機應(yīng)用

空壓機是該公司生產(chǎn)過程中進行集中供氣的一項必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。在應(yīng)用高效空壓機之前，該公司有3臺老式活塞式空壓機。由于用氣部門較多，空壓機只有在故障維修的情況下停止使用，因此，使用頻率太高，雖經(jīng)過多次維修，性能、效率大大降低，而且產(chǎn)出的氣體含水、油量太高，對環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。

該公司投資36萬元，選用了技術(shù)先進、節(jié)能環(huán)保的3臺高效空壓機（螺桿式空壓機），替代3臺活塞式空壓機。在相同產(chǎn)氣量（10m3/min）的情況下，高效空壓機驅(qū)動電動機功率為55 kW，而活塞式空壓機驅(qū)動電動機功率為65 kW，且高效空壓機所產(chǎn)氣體含水、油量極低，氣源質(zhì)量好，可實行無人值守，節(jié)約電力53 kW，年節(jié)電346 MWh，節(jié)約電費21.4萬元，節(jié)約運行費用16萬元，項目投資回收周期為12個月。

3 綠色照明應(yīng)用

該公司照明燈具3 100套，其中，20世紀90年代購買的400W汞燈、鏑燈等計968盞，總功率435 kW，這些照明燈具工藝落后，耗能高。公司投入65萬元購買了968套135 kW的緊湊型熒光燈及照明電源線，替代原來的446套汞燈和522套鏑燈。

這些緊湊型熒光燈主要使用三基色稀土災(zāi)光粉，光色好，光效高，發(fā)出的光為全色光，燈光光譜成分中沒有紫外光和紅外光，貼近自然光。在相同功率下，它的光通量、顯色指數(shù)、使用壽命是同樣功率燈光的5倍左右。

該項目實施后，不僅車間的平均照度由原來的120 lux提高到180 lux，光效也由原來的12.05 lm/W提高到現(xiàn)在的19.35 lm/W，功率因數(shù)達到0.98，節(jié)約電力304.9 kW，年節(jié)電1 082MWh，年節(jié)約電費67.1萬元，項目投資回收周期為12個月。

4 井式退火爐生產(chǎn)工藝改造

防火電纜制造部是該公司用電量較大的制造部，也是單位產(chǎn)量電耗較高的產(chǎn)品之一，主要原因就是在防火電纜的老生產(chǎn)工藝中，當(dāng)將一定長度的銅管、銅棒裝填上氧化鎂絕緣后，必須按照工藝技術(shù)要求，通過相關(guān)設(shè)備經(jīng)過最少6次以上的拉拔，而半制品每拉長一次，必須制頭、退火一次，若不制頭、退火，銅管將會破裂，氧化鎂就會受潮，電纜將會成為廢品。這其中，半成品在井式退火爐中最少要經(jīng)過7次以上的退火過程，而每次退火過程需加溫4 h、保溫2 h、冷卻5 h。老工藝生產(chǎn)防火電纜時間長、效率低、能耗高，且與國際先進的防火電纜在線連續(xù)退火生產(chǎn)工藝相比，同樣產(chǎn)品單位產(chǎn)量電耗高70%以上，產(chǎn)品一次交檢合格率低20%左右。

新工藝采用的是銅帶氬弧焊接流水線生產(chǎn)。該生產(chǎn)線安裝的是在線連續(xù)退火裝置以及自動化控制系統(tǒng)，從原料上車到成品下車，整個生產(chǎn)工藝過程一氣呵成，不僅取消了拉伸工序，而且還減少了4次以上的退火環(huán)節(jié)，時間短，效率高，能耗低。同時，使用在線連續(xù)退火裝置后，自動化程度大大提高，降低了工人的勞動強度，且沒有有害氣體產(chǎn)生，固態(tài)廢棄物在公司完全回收利用，冷卻用水全部實現(xiàn)閉路循環(huán)使用。

該項目共投資800萬元，將8臺總功率為1 360 kW的井式退火爐改造為4臺總功率為320 kW的在線連續(xù)退火裝置及自動化控制系統(tǒng)。項目完成后，節(jié)電率為76.47%，節(jié)約電力884 kW，年節(jié)電7GWh，年節(jié)約電費441.08萬元，項目投資回收周期為22個月。

5 冶煉銅桿爐工藝節(jié)電改造

該公司原SL06-20-Q型冶煉銅桿爐生產(chǎn)線，采用單體電爐式加熱熔化銅板，功率為450 kW，爐體引出銅桿直徑為17mm，而該公司拉絲機上機銅桿必須在直徑8mm以下，因此，必須用軋機將直徑17mm銅桿軋制成直徑8mm以下，而軋機主電動機功率為200 kW，負載率為75%左右，且由于單體電爐能耗高、產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩(wěn)定、材料損耗大、環(huán)境污染較重，產(chǎn)出的產(chǎn)品已超過市場同類產(chǎn)品的價格，遠遠不適合該公司發(fā)展的要求。

公司投資400萬元，將4條SL06-20-Q型冶煉銅桿爐生產(chǎn)線單體電爐改造成低頻感應(yīng)式雙體爐后，功率為430 kW，不僅比單體電爐減少功率20 kW，而且爐體引出的銅桿直徑為8mm，可直接上拉絲機，省掉了將銅桿進行軋制工序中的200 kW功率的損耗。

這樣，原4臺冶煉銅桿爐運行總功率為2 400 kW，而改造后的4臺低頻感應(yīng)式雙體爐總功率為1 290 kW，比改造前節(jié)約電力1 110kW，節(jié)電率為46.25%，年節(jié)電5.772GWh，年節(jié)約電費395.38萬元，項目投資回收期為13個月。

6 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用

公司原有16臺（套）整流子電動機和繞線式電動機，分別安裝在擠塑機和裝鎧機等生產(chǎn)設(shè)備上，年運行時間達7 680 h，使用年限超過10年，這些電動機經(jīng)過多次維修后，仍然存在性能不穩(wěn)定、能耗高、效率低的缺陷。

變頻調(diào)速裝置，是由變頻調(diào)速器和變頻調(diào)速電動機組成，這種調(diào)速沒有轉(zhuǎn)差損耗，同時還可以根據(jù)負載的變化，及時改變電動機的輸出功率，從而實現(xiàn)節(jié)能。公司投入57.8萬元，對原有的16臺（套）整流子電動機和繞線式電動機進行變頻調(diào)速應(yīng)用，節(jié)約電力161.99 kW，年節(jié)電920MWh，年節(jié)約電費57萬元，項目投資回收期為近12個月。

2009年，該公司再次投資30萬元，對10臺（套）型號為Y系列的水泵電動機進行變頻調(diào)速技術(shù)改造應(yīng)用。改造后，按年運行時間平均在7 680 h、實際負載率為85%、節(jié)電率為30%計算，可節(jié)約電力91.8 kW，年節(jié)電705MWh，年節(jié)約電費為48.29萬元，投資回收期為8個月。

（本欄責(zé)任編輯 劉嘉婧 孫 晶）