選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效途徑

吳永莉

[摘 要]選煤廠生產(chǎn)成本是煤炭企業(yè)管理水平、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，針對(duì)煤炭市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)變化與需求下滑等實(shí)際情況，必須樹立市場(chǎng)、危機(jī)意識(shí)，注重節(jié)能降耗，想方設(shè)法降低選煤生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，是每個(gè)選煤廠必須面對(duì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。許多的選煤廠由于各種因素，其中供電系統(tǒng)極易出現(xiàn)高消耗問題，為有效降低選煤廠的供電系統(tǒng)消耗，減少選煤廠生產(chǎn)成本，就必須利用各種有效途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能消耗。

[關(guān)鍵詞]選煤廠 供電系統(tǒng) 節(jié)能降耗

中圖分類號(hào)：TN83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0042-01

供電系統(tǒng)是指工廠所需的電力電源從進(jìn)廠起到所有用電設(shè)備電源入端止的整個(gè)線路。工廠供電系統(tǒng)由工廠總降壓變電所、高壓配電線路、車間變配電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。降壓變電所的作用是把電力系統(tǒng)供給的高壓電能，變成用電設(shè)備所需要的較低電能，然后經(jīng)過配電裝置和配電線路將電能送到各車間。筆者根據(jù)自身多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效途徑進(jìn)行分析。

一、選煤廠節(jié)能降耗的主要渠道

首先，確定合理選煤工藝。選煤廠要想降低生產(chǎn)成本，在達(dá)到功能需求基礎(chǔ)上，必須合理配置設(shè)備，盡可能完善機(jī)械設(shè)備利用率，減少大容量設(shè)備，減少用電量，盡可能提升精致煤回收，確保洗選效率，進(jìn)而降低電力消耗。

其次，節(jié)水降耗。許多選煤廠由于水量花費(fèi)，導(dǎo)致消耗過大，尤其是濕法選煤，因生產(chǎn)用水量非常大，為實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗，需提高洗水閉路循環(huán)率，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，使用的清水量與產(chǎn)品帶走水量相等。對(duì)生產(chǎn)用水進(jìn)行嚴(yán)格控制，謹(jǐn)慎填補(bǔ)清水，完善回收環(huán)節(jié)。

第三，節(jié)電消耗。許多選煤廠由于機(jī)械化程度較高，具有較大的負(fù)載變動(dòng)，提高了設(shè)備部件磨損。因此，需完善供電系統(tǒng)，確保電氣設(shè)備穩(wěn)定、正常運(yùn)行，以降低選煤廠電耗。

二、選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效途徑

選煤廠雖然存在諸多消耗，供電系統(tǒng)節(jié)能降耗具有較大潛力，選擇正確有效途徑，可提高顯著經(jīng)濟(jì)效益。筆者認(rèn)為，應(yīng)采用如下途徑展開節(jié)能降耗：

首先，使用節(jié)能燈具。許多選煤廠選用的照明燈具功率非常大，產(chǎn)生巨大負(fù)荷與消耗量，許多未使用節(jié)能燈具，節(jié)能燈具與普通白熾燈的優(yōu)點(diǎn)，存在節(jié)電量、亮度高，且使用壽命較長(zhǎng)，具有極大優(yōu)越性。所以，必須注重照明節(jié)能，建立節(jié)電規(guī)章，嚴(yán)格獎(jiǎng)懲制度，積極引導(dǎo)員工，養(yǎng)成節(jié)電習(xí)慣。另外，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)照明裝置智能化，使用光控與時(shí)控方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)約照明用電。

其次，推廣使用無功率補(bǔ)償裝置。選煤廠的無功補(bǔ)償，有利于提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低輸送線路損耗，減少供電變壓器消耗，提升供電質(zhì)量，使供電效率得到有效提升。例如，在選煤廠配置低壓配電補(bǔ)償柜，均屬于無功率補(bǔ)償。通過無功率改造，可恢復(fù)配電室、供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，降低供電設(shè)備與發(fā)電設(shè)備容量，節(jié)省投資成本。由于選煤廠設(shè)備更新較快，不斷提升配電室負(fù)荷，某些配電室甚至出現(xiàn)超負(fù)荷、滿負(fù)荷的運(yùn)行狀況。如果新建配電室，會(huì)增加投資成本，配置無功補(bǔ)償后，可使配電室負(fù)荷得以緩解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。因此，改造電容補(bǔ)償柜，作為選煤廠供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效途徑。

第三，電機(jī)變頻器節(jié)能。許多選煤廠配置有交流電機(jī)拖動(dòng)，使用交流調(diào)速技術(shù)，可有效節(jié)約能源，選擇變頻方式控制調(diào)速，可節(jié)省電力，節(jié)約工時(shí)，減少設(shè)備維修費(fèi)用。同時(shí)，目前變頻技術(shù)比較完善、成熟，有利于技術(shù)推廣，實(shí)現(xiàn)效益最大化。電機(jī)變頻器節(jié)能，在交流異步電動(dòng)機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高。采用通用變頻器對(duì)籠型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，由于使用方 便、可靠性高并且經(jīng)濟(jì)效益顯著，所以逐步得到推廣。變頻器用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速、負(fù)載功率變化的場(chǎng)合，如注塑機(jī)、各類泵（風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等）、電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)、橋式 起重機(jī)。一般開環(huán)控制的電動(dòng)機(jī)由于不能感知外部負(fù)載的變化只能以恒功率的方式運(yùn)行，存在能源浪費(fèi)。而由變頻器拖動(dòng)的電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，由傳感器感知外 部負(fù)荷和速度的變化，然后交計(jì)算機(jī)處理，通過計(jì)算機(jī)控制變頻器來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率輸出，始終一最優(yōu)化的方式來控制電動(dòng)機(jī)的 功率輸入，從而達(dá)到節(jié)能的 目的。變頻器的節(jié)電率一般可達(dá)到23%～40%，并延長(zhǎng)電機(jī)壽命2～4倍以上。

第四，電機(jī)相控器節(jié)能。對(duì)于選煤廠供電系統(tǒng)而言，電機(jī)生產(chǎn)也是選煤廠電力消耗的主要原因，電機(jī)在額定負(fù)載狀態(tài)下，其機(jī)電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)95%，但當(dāng)電機(jī)在輕載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，其機(jī)電轉(zhuǎn)換效率可低至20%。造成輕載運(yùn)行電機(jī)效率很低的主要原因是電機(jī)偏離最佳效率的額定功率運(yùn)行，且無論電機(jī)負(fù)載怎么變化，電機(jī)與電網(wǎng)之間的電壓和頻率不可調(diào)節(jié)的硬性供電方式所致。在電機(jī)與電網(wǎng)之間加上一能量管理控制器，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行的電壓和電流及其相位角的大小，判斷電機(jī)所處運(yùn)行負(fù)荷和效率狀態(tài)；當(dāng)電機(jī)在低效率輕載狀態(tài)下 運(yùn)行時(shí)，通過優(yōu)化運(yùn)算決策實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加于電機(jī)的電壓和電流的大小，以調(diào)整對(duì)電機(jī)的功率的輸入，保證電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)荷需求精確匹配，實(shí)現(xiàn)“所供即所需”的 柔性化能量管理模式，達(dá)到軟啟動(dòng)和節(jié)能效果。不僅可以節(jié)省部分勵(lì)磁損耗和負(fù)載損耗，提高功率因數(shù)，改善電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)運(yùn)行品質(zhì)，而且具有軟啟動(dòng)功 能，是一種不同于變頻器的電機(jī)節(jié)能產(chǎn)品。這種電機(jī)的輸入功率和電壓能自動(dòng)跟隨電機(jī)負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化的模式，是一種柔性化電力能量管理新模式，也就是相控技術(shù)設(shè)計(jì)理念的精髓，可以說，使用電機(jī)相控器節(jié)能，有利于降低選煤廠的消耗。

第五，減少設(shè)備空載現(xiàn)象。選煤長(zhǎng)由于其生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)的工藝流程，因此一旦出現(xiàn)空載現(xiàn)象，隨之而來的是一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備或多臺(tái)設(shè)備同時(shí)進(jìn)入空載狀態(tài)。因此對(duì)電能的浪費(fèi)相當(dāng)大。其比如在生產(chǎn)過程中某臺(tái)設(shè)備發(fā)生了故障，它的下游設(shè)備不會(huì)自動(dòng)停機(jī)。因故障處理時(shí)間的不確定性，生產(chǎn)人員為了避免重新啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，有時(shí)是在設(shè)備空載運(yùn)行狀態(tài)下等候故障處置的。設(shè)備空載運(yùn)行的情況還會(huì)出現(xiàn)在交接班、清掃衛(wèi)生、設(shè)備點(diǎn)檢等過程中，因此如能有效避免或縮短設(shè)備的空載運(yùn)行時(shí)間，會(huì)收到很好的節(jié)能效果。

第六，配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。合理選擇供電系統(tǒng)的運(yùn)行電壓對(duì)配電變壓器的損耗影響非常大，即當(dāng)配電變壓器處于過電壓5%運(yùn)行工況條件下，其鐵損將增加約15%左右；而若過電壓增加到10%，則配電變壓器鐵損將增加到50%以上。另外，供電系統(tǒng)電壓處于過電壓運(yùn)行工況，還會(huì)增加配電網(wǎng)變壓器的空載電流，不僅會(huì)增加供電系統(tǒng)的無功損耗量，同時(shí)還會(huì)加快變壓器設(shè)備絕緣老化速率，降低配電變壓器綜合使用壽命。

三、結(jié)束語

綜上所述，在選煤廠生產(chǎn)過程中，有許多原因產(chǎn)生巨大消耗，大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道重介質(zhì)消耗問題，而供電系統(tǒng)消耗，也是選煤廠消耗的主要原因。筆者認(rèn)為，可通過使用節(jié)能燈具、推廣使用無功率補(bǔ)償裝置、電機(jī)變頻器節(jié)能、電機(jī)相控器節(jié)能、減少設(shè)備空載、配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等節(jié)能方式，有效降低選煤廠的消耗。

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