電解鋁廠電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

豆 亮

（商丘陽光鋁材有限公司，河南 商丘 476000）

節(jié)能環(huán)保是現(xiàn)今我國社會(huì)發(fā)展的總要求，對于紡織、冶金以及建材等行業(yè)，國家也具有對應(yīng)的節(jié)能限耗指標(biāo)，以此對企業(yè)在運(yùn)行中的能耗控制提出了要求。對于電解鋁廠來說，其也是高耗能行業(yè)，在實(shí)際生產(chǎn)中，即需要能夠從電氣設(shè)備運(yùn)行角度加強(qiáng)控制，通過節(jié)能降耗措施的應(yīng)用不斷降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)自身的健康可持續(xù)發(fā)展。

圖1 電解鋁廠生產(chǎn)實(shí)景圖

1 節(jié)能降耗措施

1.1 調(diào)壓整流變壓器

在該設(shè)備實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以對其調(diào)壓接線形式進(jìn)行優(yōu)化，以此起到較好的節(jié)能降耗目標(biāo)。具體來說，可以對以往獨(dú)立角形補(bǔ)償繞組結(jié)構(gòu)調(diào)壓整流變壓器進(jìn)行取消，對新型雙卷降壓二次角形接線進(jìn)行應(yīng)用，將粗調(diào)線圈按照三角型線路連接，在三角型內(nèi)部，應(yīng)用粗調(diào)線圈同時(shí)作為補(bǔ)償線圈進(jìn)行應(yīng)用，對設(shè)備內(nèi)部整流變當(dāng)中具有的毒力補(bǔ)償繞組進(jìn)行取消，將粗調(diào)繞組同補(bǔ)償繞組進(jìn)行合并，通過該方式即能夠?qū)ψ儔浩髡w損耗進(jìn)行有效的降低。同時(shí)，可以對三繞組調(diào)壓整流變壓器進(jìn)行應(yīng)用，同電氣容量相比，其具有1.5倍的結(jié)構(gòu)容量，使用第三繞組進(jìn)行有在調(diào)壓，對大型整流變存在的獨(dú)立補(bǔ)償繞組進(jìn)行取消，將粗調(diào)繞組同補(bǔ)償繞組合并，也能夠降低變壓器損耗。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，上述兩種方式在實(shí)際應(yīng)用中都能夠降低6%以上的變壓器損耗，在分析節(jié)能效果時(shí)，需要能夠根據(jù)固定數(shù)值取值分析，計(jì)算實(shí)際節(jié)能功率。

在輔機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)中，可以對調(diào)壓整流變壓器的冷卻方式進(jìn)行改變，從強(qiáng)油風(fēng)冷實(shí)現(xiàn)對自冷方式的改變，通過該方式對冷卻器當(dāng)中冷卻風(fēng)扇、循環(huán)油泵等設(shè)備進(jìn)行取消，對調(diào)壓整流變壓器的降耗目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在該方面節(jié)能效果分析中，需要在同等規(guī)模項(xiàng)目基礎(chǔ)上，根據(jù)固定數(shù)值取值分析計(jì)算節(jié)能功率。

1.2 車間變壓器節(jié)能

在該項(xiàng)工作當(dāng)中，可以對1級能耗產(chǎn)品進(jìn)行使用。同目前電解鋁廠經(jīng)常應(yīng)用的配電變壓器相比，一級能耗產(chǎn)品具有更低的空載損耗，具體可以達(dá)到70%損耗的降低，而在負(fù)載損耗方面具有10%的降低。在實(shí)際計(jì)算節(jié)能效果、計(jì)算車間變壓器有功功率損耗時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。低壓電機(jī)節(jié)能工作中，也可以對1級能耗產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用，同三級能效低壓電動(dòng)機(jī)相比，能夠具有3%電機(jī)效率的提升。在實(shí)際分析節(jié)能效果、計(jì)算損耗時(shí)，同樣根據(jù)公式計(jì)算即可。

1.3 照明系統(tǒng)節(jié)能

在電解鋁廠生產(chǎn)中，照明節(jié)能也是不可忽視的一項(xiàng)內(nèi)容，根據(jù)所處位置的不同，可以將企業(yè)照明系統(tǒng)分為兩大塊：第一，車間照明。以對照明智能節(jié)電系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用。在該系統(tǒng)中，將智能節(jié)電器設(shè)置在照明系統(tǒng)當(dāng)中，同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況優(yōu)化系統(tǒng)的輸入電壓，以此保證供給照明負(fù)載電壓處于設(shè)計(jì)最佳值，能夠在運(yùn)行中對自動(dòng)的分時(shí)控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，不僅能夠起到較好的電能節(jié)約效果，且對于燈具的使用壽命也具有較好的延長作用。同時(shí)，可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對燈具罩杯水平進(jìn)行提升，對LED光源進(jìn)行應(yīng)用，該類光源具有較高的照度，功率小且具有較長的使用壽命，能夠較好的節(jié)約系統(tǒng)照明功率，能夠在生產(chǎn)中對電量消耗量進(jìn)行進(jìn)一步的降低。在分析節(jié)能效果時(shí)，需要在節(jié)能情況基礎(chǔ)上，以照明容量比例取值分析；第二，道路照明。在廠區(qū)道路照明中，在同樣應(yīng)用智能節(jié)電系統(tǒng)的同時(shí)，需要對原有路燈進(jìn)行更換，統(tǒng)一應(yīng)用太陽能路燈，具有蓄電池儲(chǔ)能功能，光源統(tǒng)一對LED光源進(jìn)行應(yīng)用。在該路燈應(yīng)用中，白天在陽光的照射下，太陽能板即能夠?yàn)樾铍姵爻潆?，并在夜間放電，以此為廠區(qū)道路提供光源，在不對外部電能消耗的情況下，即能夠?qū)崿F(xiàn)綠色能源的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用，同原有系統(tǒng)相比具有100%的節(jié)電率。在分析節(jié)能效果時(shí)，可以根據(jù)同等規(guī)模情況，根據(jù)道路總照明容量分析計(jì)算節(jié)能功率。

1.4 高壓變頻技術(shù)

在現(xiàn)今微電子、電力電子技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，高壓大功率變頻調(diào)速裝置獲得了快速的發(fā)展與應(yīng)用，通過單元串聯(lián)、器件串聯(lián)方式的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)原本高壓問題的有效解決。在電解鋁企業(yè)運(yùn)行中，電解槽應(yīng)用的為直流電，存在直流電耗，其中部分交流電耗屬于高壓電機(jī)用電，企業(yè)當(dāng)中的高壓設(shè)備包括有空壓站水泵、電解槽凈化排風(fēng)機(jī)等等。在實(shí)際生產(chǎn)中，可以結(jié)合生產(chǎn)需求應(yīng)用變頻技術(shù)，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：第一，在變頻技術(shù)改造后，在節(jié)能效果方面具有較好的表現(xiàn)。如風(fēng)機(jī)設(shè)備，在進(jìn)行改造之前，主要通過調(diào)節(jié)閥控制流量，在變頻改造完成后，即可以通過對電源頻率的調(diào)節(jié)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求對流量進(jìn)行輸出，以此在對風(fēng)機(jī)功耗進(jìn)行降低的基礎(chǔ)上獲得較好的節(jié)能效果。

第二，在變頻技術(shù)應(yīng)用中，其軟啟動(dòng)方式能夠?qū)?dòng)中的功耗進(jìn)行降低，對設(shè)備的使用壽命也具有較好的延長作用。同時(shí)，該技術(shù)能夠?qū)β室驍?shù)進(jìn)行提升，通常來說，其功率因數(shù)能夠達(dá)到0.95以上；第三，在該技術(shù)應(yīng)用中，能夠?qū)﹄姍C(jī)設(shè)備在非正常條件下工作的時(shí)間進(jìn)行減少，在起到較好保護(hù)效果的情況下降低其損壞幾率，這對于企業(yè)的設(shè)備維修費(fèi)用也具有較好的降低效果。

1.5 應(yīng)用節(jié)能設(shè)備

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展工程中，電解鋁廠在運(yùn)行過程中，也面臨到電器設(shè)備的更新?lián)Q代。而在部分企業(yè)當(dāng)中，從成本以及持續(xù)運(yùn)行角度考慮，則存在不換設(shè)備也無所謂的思想，依然使用老舊設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。對于這部分設(shè)備來說，因具有較長的使用時(shí)間，部分氣體、塵土則將因此進(jìn)入到設(shè)備中，并因此對電器設(shè)備的絕緣性產(chǎn)生影響，影響設(shè)備的散熱功能，且在運(yùn)行中也具有一定的安全隱患問題，且會(huì)因過度產(chǎn)熱、漏電等情況消耗多余的能源。以空氣開關(guān)為例，如使用的空氣開關(guān)質(zhì)量不過關(guān)、沒有滿足節(jié)能降耗要求，在應(yīng)用一定時(shí)間后，則將存在漏電情況，不僅會(huì)對能源進(jìn)行不必要的浪費(fèi)，且可能因使用時(shí)間較長使其失去應(yīng)用的保護(hù)作用，進(jìn)而對安全生產(chǎn)造成威脅。對此，即需要企業(yè)能夠引起重視，轉(zhuǎn)變原有的管理觀念，積極做好新式環(huán)保設(shè)備的更換與應(yīng)用，在進(jìn)一步提升設(shè)備節(jié)能水平的基礎(chǔ)上滿足節(jié)能較好需求，同時(shí)保證企業(yè)的安全生產(chǎn)。

2 設(shè)備改造維護(hù)

在電器設(shè)備節(jié)能工作當(dāng)中，做好其改造與維護(hù)也十分重要。具體來說，其主要包括有兩方面內(nèi)容：第一，干式變壓器。在電解鋁廠運(yùn)行當(dāng)中，干式變壓器將產(chǎn)生較大的熱量，能耗方面同其余電氣設(shè)備相比較高。在部分企業(yè)運(yùn)行中，對其沒有形成充分的重視，存在將其在低壓供電室中通其余設(shè)備一起使用的情況。該種情況的存在，則會(huì)使其在運(yùn)行中產(chǎn)生較大的熱量，對附近的電氣設(shè)備產(chǎn)生威脅，對生產(chǎn)安全造成了隱患。而在實(shí)際低壓配電室熱量降低方面，也將因此損耗較多的能源，提升了企業(yè)運(yùn)行能耗。對于該種情況，可以在生產(chǎn)中獨(dú)立放置干濕變壓器，單獨(dú)對其進(jìn)行降溫處理，避免其在運(yùn)行中同其余設(shè)備間存在干擾。通過該方式的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)安全事故問題的有效避免，且能夠在對企業(yè)成本降低的情況下起到節(jié)約能源的效果；第二，變壓器改造維護(hù)。在電解鋁企業(yè)節(jié)能改造工作開展中，對變壓器進(jìn)行改造、保護(hù)十分關(guān)鍵。變壓器是企業(yè)當(dāng)中常見的電氣設(shè)備，且將一直處于運(yùn)行狀態(tài)，如果缺少日常的維護(hù)工作，則可能出現(xiàn)能耗不斷加大的情況。對于該情況，工作人員即需要能夠積極升級冷卻系統(tǒng)，定期做好其檢查維護(hù)，安排專人負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作，通過該方式保證其能夠始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中，避免出現(xiàn)提升能耗問題。

3 結(jié)語

在上文中，我們對電解鋁廠電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究。在未來生產(chǎn)中，即徐亞電解鋁企業(yè)能夠?qū)ιa(chǎn)當(dāng)中的節(jié)能降耗工作形成充分的認(rèn)識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際從多個(gè)方面做好設(shè)備改造以及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，不斷提升企業(yè)節(jié)能水平，在滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上降低企業(yè)運(yùn)行成本，使企業(yè)在市場競爭中能夠更具優(yōu)勢。