淺析鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣運行管理

王會良

摘要：隨著市場化經(jīng)濟的發(fā)展，我國的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)也有了很大的進步，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中電氣設備使用越來越多，隨之用電成本在生產(chǎn)成本中的占比越來越大，為了實行可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能降耗是工業(yè)生產(chǎn)中長期需要解決的問題，同時鋼鐵技術(shù)的發(fā)展使得能源消耗量逐年增加，政府號召各行各業(yè)節(jié)約能源，所以研究鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣運行管理是非常必要的。近年來，由于國家對電氣設備運行效率等方面的要求愈發(fā)嚴格，新建企業(yè)已要求采用高效低耗的電氣設備，而老企業(yè)也逐步在進行更新升級。運行節(jié)電主要是根據(jù)在用變配電設備的功率損耗情況，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)特性，將變配電系統(tǒng)各項電氣參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，來最大程度上降低企業(yè)在電能分配、傳輸過程中的損耗。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè);節(jié)能電氣;運行管理

引言

鋼鐵生產(chǎn)具有耗電量大、用電量高的特征，鋼鐵生產(chǎn)活動中，各類用電設備除了將電能按照一定工作效率轉(zhuǎn)換為相應的機械能、熱能、光能外，還伴隨著一定的功率損耗，同樣在企業(yè)變配電系統(tǒng)中，由于變配電設備的制造工藝、材料選擇、技術(shù)應用等環(huán)節(jié)的差異，不同變配電設備的功率損耗也不盡相同。

1鋼鐵企業(yè)電氣節(jié)能的原則

在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中，因為生產(chǎn)工藝的獨特性，選用的設備大部分為專用設備，所以在實施節(jié)能技術(shù)的同時，需要綜合考慮工藝特點、經(jīng)濟等方面的因素，統(tǒng)籌兼顧。①適應性。節(jié)能工作的實施必須滿足現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的需求，不能因盲目節(jié)能而降低生產(chǎn)能力或不滿足生產(chǎn)需求。②經(jīng)濟性。節(jié)能工作是在原來的設備存在浪費的前提下進行的，是將原來做無用功的那部分能量節(jié)省下來，不能盲目地去節(jié)電，從而造成新的浪費，當然也不能因為節(jié)電而影響生產(chǎn)。③系統(tǒng)性。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中電氣節(jié)能并非只針對電氣設備進行節(jié)能，還可以通過改進、優(yōu)化工藝系統(tǒng)，從而減少電氣設備運行數(shù)量及運行時間，提高運行效率，達到節(jié)約電能的目的。

2鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣運行管理

2.1重視節(jié)能電氣管控中心建設

鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣管控中心建設是節(jié)能電氣信息化管理的體現(xiàn)，是管理技術(shù)和管理理念的進步，是精細化和高效能管理的迫切需求，它是通過對鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實施集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理，改進和優(yōu)化節(jié)能電氣平衡，最終實現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗。另一方面，隨著政府節(jié)能減排要求的不斷提高，來自企業(yè)內(nèi)外部的節(jié)能減排壓力越來越大，在這種背景下，如何有效開展節(jié)能減排、實施降耗增效工作尤為重要。結(jié)構(gòu)節(jié)能、技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能是三種重要的節(jié)能途徑，節(jié)能電氣管控中心作為節(jié)能電氣管理體系的運行支撐系統(tǒng)，是實現(xiàn)管理節(jié)能的有效途徑，是鋼鐵企業(yè)節(jié)能的總抓手。節(jié)能電氣管控中心一般主要包括耗能統(tǒng)計、節(jié)能電氣監(jiān)測、對標管理、成本控制、績效衡量和能效分析六個模塊，通過節(jié)能電氣管控中心了解鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣消耗多少、消耗在什么地方，是否合理，節(jié)能電氣成本是多少，占鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本的比例是多大，發(fā)現(xiàn)高耗能、不合理的能耗環(huán)節(jié)，為鋼鐵企業(yè)提供技術(shù)節(jié)能和結(jié)構(gòu)節(jié)能改造依據(jù)，以便通過技術(shù)節(jié)能和結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，降低企業(yè)節(jié)能電氣使用率，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。設計節(jié)能電氣管控中心時，要充分考慮和重視基礎能源管理的功能，例如基礎數(shù)據(jù)管理、計劃與實績管理、節(jié)能電氣平衡管理、成本管理、計量器具管理、用能設備管理、基礎報表管理、統(tǒng)計分析管理和可視化管理，這些都是必不可少的。另外，也要考慮節(jié)能電氣管理信息系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)計劃系統(tǒng)（MES）、產(chǎn)銷系統(tǒng)（ERP）和設備系統(tǒng)（EAM）等管理系統(tǒng)之間的密切聯(lián)系以及數(shù)據(jù)共享、互通。

2.2調(diào)整運行方式停運空載或輕載變壓器

由于燒結(jié)、煉鐵、焦化區(qū)域10kV系統(tǒng)側(cè)均接有自備發(fā)電機組，因此正常運行時，區(qū)域主變壓器的負荷系數(shù)均不高，部分變壓器常年輕載運行。此外，功率因數(shù)的提高在降低變壓器及輸電線路運行損耗的同時，也提高了變壓器的帶負荷能力，在變壓器負載不變的前提下，則進一步降低了變壓器的負荷系數(shù)，變壓器仍不是經(jīng)濟的運行模式。因此，對于“大馬拉小車”，負荷系數(shù)不高的變壓器應及時結(jié)合系統(tǒng)結(jié)線對負荷進行重新分配，停運空載或輕載變壓器。變壓器最低損失率大致發(fā)生在負荷系數(shù)0.5-0.6左右，雖然各區(qū)域主變二次負荷進行調(diào)整后，仍然沒有達到變壓器最經(jīng)濟的運行效果，但已經(jīng)最大程度上降低了變壓器運行損耗，據(jù)統(tǒng)計調(diào)整后變壓器運行有功損失可減少93.5kW。全年可減少有功電量81.6萬kWh。鋼鐵企業(yè)在實際運行過程中，由于用電負荷等級的不同，其對供電電源的要求也不盡相同，煉鐵和焦化車間等一類負荷，正常工作電源必須要有兩路，且能互為備用。因此，在生產(chǎn)負荷的調(diào)整及空載變壓器停運時，應綜合考慮，制定對策。本案例中，焦化區(qū)域CDQ發(fā)電機組出力正常情況下是能滿足焦化區(qū)域內(nèi)用電需求的，在配置低周減載系統(tǒng)后，可視為一路供電電源，從而停運焦化1#主變。而煉鐵區(qū)域內(nèi)任何一臺TRT發(fā)電機組均無法滿足區(qū)域內(nèi)的用電總量，如果停運一臺輕載變壓器，則會降低區(qū)域內(nèi)的供電可靠性，故實施時應結(jié)合企業(yè)自身情況，權(quán)衡利弊后選擇是否停運。停運的變壓器，企業(yè)應開展定期檢查、試驗工作，以確保其100%可開動率，當所在供電區(qū)域發(fā)生故障或緊急缺陷處理時，應能及時投入運行。

2.3改善功率因數(shù)

在冶金企業(yè)中，有大量的感性負荷存在，因此自然功率因數(shù)較低，老企業(yè)更加明顯。在功率因數(shù)控制方面，由于供電部門對企業(yè)功率因數(shù)是有一定考核機制的，所以企業(yè)往往比較重視與供電部門計量關(guān)口處的功率因數(shù)是否達標，而容易忽視廠內(nèi)部分變配電系統(tǒng)中因功率因數(shù)低而造成電能損耗增加的問題，部分已經(jīng)裝設的就地補償裝置也疏于維護管理，未能投入運行。目前鋼鐵企業(yè)內(nèi)部可采用并聯(lián)電容器補償裝置、調(diào)整發(fā)電機無功輸出、利用同步電機補償?shù)确椒▉硖岣吖β室驍?shù)。

2.4重視人才培養(yǎng)

人才是鋼鐵企業(yè)節(jié)能電氣運行管理得以正常運轉(zhuǎn)和發(fā)展的基礎，是生產(chǎn)力最基本的要素。員工的個人素質(zhì)也從側(cè)面充分體現(xiàn)出鋼鐵企業(yè)的整體素質(zhì)。員工的素質(zhì)高，有利于更好地學習和提高業(yè)務能力，可以使得生產(chǎn)進程更加有效率。重視培養(yǎng)高素質(zhì)人才，有利于鋼鐵企業(yè)的優(yōu)化和發(fā)展。員工思想素質(zhì)可靠、愛崗敬業(yè)，才能更好地為企業(yè)貢獻自己的力量：文化素質(zhì)合格，有助于理解鋼鐵企業(yè)理念，快速地適應學習和提升過程;高水平的業(yè)務素質(zhì)，是個人責任心和工作技能技巧的結(jié)合，有足夠的業(yè)務素質(zhì)，才可以熟練掌握節(jié)能設備的規(guī)范化操作流程，圓滿地完成生產(chǎn)工作任務。因此，鋼鐵企業(yè)必須不斷加強對員工的培訓，以提高其思想素質(zhì)，文化素質(zhì)和業(yè)務技能。同時，要不斷引進高學歷高技術(shù)性人才，以滿足本企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展所需。

結(jié)束語

在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中，運行節(jié)電沒有設備改造、工藝改善等方面節(jié)電效果直觀、節(jié)電收益明顯，往往容易被忽視，但無論多么優(yōu)化的電氣設計、多么優(yōu)良的電氣設備，在沒有規(guī)范和高效的電氣運行管理時，都會造成電能的浪費。因此，鋼鐵企業(yè)電氣運行應結(jié)合企業(yè)自身的用電情況，及時調(diào)整電氣運行的相關(guān)參數(shù)，提高鋼鐵企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)中各電壓等級下的功率因數(shù)，優(yōu)化負荷分配，視情況退出輕載或空載變壓器，使鋼鐵企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)中的各類電氣元件始終處于較經(jīng)濟的運行狀態(tài)，從而提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]鋼鐵企業(yè)電力設計手冊編委會.鋼鐵企業(yè)電力設計手冊（上冊）[M].冶金工業(yè)出版社，1996（1）：289.

[2]陳小娟.試析提高功率因數(shù)與節(jié)能降損的關(guān)系[J].科技與企業(yè)，2014，（9）：324-324.

[3]韋康健.10kV配網(wǎng)的損耗及降損措施[J].湖南水利水電，2013：63-65.