研究有色金屬礦山電氣節(jié)能措施

段正華

（云南馳宏宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655000）

從有色金屬礦山生產(chǎn)實(shí)踐分析，電氣能源消耗量較大，占據(jù)著很大成本，同時(shí)電能消耗會(huì)帶來環(huán)境問題?；诖?，深度分析此課題，提出有效的電氣節(jié)能方法，達(dá)到降本增效與保護(hù)環(huán)境的目的，具有現(xiàn)實(shí)意義。礦山電氣節(jié)能的實(shí)現(xiàn)，面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn)，需加大技術(shù)研究與創(chuàng)新，提出有效的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能的效益目標(biāo)。

1 礦山電氣化發(fā)展前沿分析

基于綠色環(huán)保持續(xù)化發(fā)展的背景，有色金屬礦山積極開展綠色礦山建設(shè)，電氣節(jié)能為重要部分。從行業(yè)前沿分析，礦山電氣化成為主要方向與目標(biāo)。根據(jù)最新的研究表明，礦山電氣化的實(shí)現(xiàn)，將獲得很高的效益，整理如表1所示。未來，電力應(yīng)用成本將會(huì)不斷降低。IRENA發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，預(yù)計(jì)到2025年太陽能和風(fēng)能以來可再生能源的發(fā)電成本能夠下降59%。電氣化能夠促進(jìn)行業(yè)顛覆性改革。目前來說，很多有色金屬礦山都在積極探索電氣節(jié)能的措施與方法，力求達(dá)到降低用電成本，節(jié)約電能的方法?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行具體分析。

表1 電氣化的效益

2 有色金屬礦山電氣用能現(xiàn)狀

2.1 節(jié)能管理措施落后

目前來說，有色金屬礦山生產(chǎn)實(shí)踐中的能源消耗戰(zhàn)力雖然不大，不過占據(jù)的成本比例較高。從企業(yè)管理角度分析，采取的用電設(shè)備管理方法粗放，未能對(duì)重點(diǎn)用能設(shè)備，采取針對(duì)性有效的供用電與節(jié)能措施。對(duì)電氣設(shè)備能源消耗缺少嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，隨意性很強(qiáng)。究其原因，缺少完善的節(jié)能獎(jiǎng)懲制度，職工節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)，極易造成電能浪費(fèi)[1]。

2.2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

有色金屬礦山電氣用能的控制，同供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，有著緊密的聯(lián)系。從設(shè)計(jì)實(shí)際分析，未能結(jié)合負(fù)荷中心的特點(diǎn)分析，缺少對(duì)未來擴(kuò)容需求的考慮，構(gòu)建的供配電系統(tǒng)難以滿足實(shí)際需求。常見的設(shè)計(jì)問題如表2所示。

表2 設(shè)計(jì)問題

2.3 線路損耗問題突出

有色金屬礦山電氣需求量很大，配置的設(shè)備與線路很多，難以避免存在線路損耗的情況。若沒有做好電氣安裝與使用監(jiān)測(cè)，使得架空線路不合理或者產(chǎn)生無用損耗，則會(huì)造成電能消耗，影響著生產(chǎn)的效益。目前來說，很多有色金屬礦山構(gòu)建的電氣系統(tǒng)，都不同程度上存在此問題，需加大電氣節(jié)能的研究，提出有效的防控手段，嚴(yán)格把控電氣安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量，強(qiáng)化電氣監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)掌握電能消耗情況，提出提高電氣管理的措施，保障有色金屬礦山的生產(chǎn)效益。

3 有色金屬礦山電氣節(jié)能的策略總結(jié)

3.1 積極完善的礦山電氣化系統(tǒng)

根據(jù)研究與實(shí)踐檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)礦山電氣化可達(dá)到降低成本的目的，具體整理如表3所示。貫徹柴油機(jī)零排放的理念，同時(shí)營(yíng)造安全的地下工作環(huán)境，逐漸實(shí)現(xiàn)杜絕向環(huán)境排放污染物的目的。采用電力作為主要?jiǎng)恿?，既能夠獲得較高的安全效益和環(huán)境效益外，還能夠促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。從經(jīng)濟(jì)性角度分析，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備電氣化，可有效避免污染產(chǎn)生，同時(shí)將通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行成本減少到30%～50%。采取電氣化措施，減少通風(fēng)設(shè)備，能夠帶來用電量的減少，使得礦場(chǎng)的節(jié)能水平得到提高。整體來說，礦山電氣化的優(yōu)勢(shì)突出，使得能源成本能夠降低25%～50%；實(shí)現(xiàn)零柴油排放，營(yíng)造安全水平較高的作業(yè)環(huán)境；通過減少柴油排放減少對(duì)環(huán)境的影響。從提高礦山節(jié)能的角度來說，積極構(gòu)建完善的礦山電氣化系統(tǒng)，提高生產(chǎn)的電氣化水平，達(dá)到節(jié)能的目的，有著重要的意義。從構(gòu)建的角度來說，有色金屬礦山的情況差異，選擇適宜的電氣系統(tǒng)方案，配置節(jié)能性較強(qiáng)的設(shè)備，積極推廣應(yīng)用節(jié)能設(shè)備與技術(shù)，最大程度上降低電氣能源消耗，促使通風(fēng)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)能夠達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的效果，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，保障生產(chǎn)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

表3 礦山電氣化降低成本的具體體現(xiàn)

3.2 降低線路損耗

有色金屬礦山電氣節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要圍繞生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)實(shí)際采取有效的方法。實(shí)踐中結(jié)合有色金屬礦山的實(shí)際情況，圍繞供配電系統(tǒng)，積極采取多樣化節(jié)能措施，促使電氣節(jié)能水平得到提高。一般來說，礦山所在的位置比較偏僻，造成礦區(qū)和上級(jí)一次供電變電所存在很長(zhǎng)距離，簡(jiǎn)單來說礦區(qū)位于供電系統(tǒng)的末端。除此之外，礦山供電電壓具有固定性特點(diǎn)，例如66kV等，結(jié)合線路的特點(diǎn)，采取供電線路架空線路的優(yōu)化，達(dá)到降低線路損耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約電能的目的。這需要圍繞線路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做好把控，選擇科學(xué)合理的線路路徑，以免造成回頭線，盡量以直線為主，合理減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)減少無用損耗。除此之外，使用電導(dǎo)率低的電纜，達(dá)到增加導(dǎo)線面積的效果，同時(shí)降低成本。通常來說，礦山生產(chǎn)作業(yè)最大負(fù)荷利用小時(shí)超過4000h，因此采取電氣節(jié)能措施，可快速回收成本，具有較強(qiáng)的可應(yīng)用性。

3.3 推廣應(yīng)用現(xiàn)代化節(jié)能裝置

從有色金屬礦山生產(chǎn)實(shí)踐分析，需借助風(fēng)機(jī)與水泵等各類設(shè)備，生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的能源消耗。對(duì)于此部分能源消耗，積極推廣應(yīng)用現(xiàn)代化節(jié)能裝置，可獲得不錯(cuò)的節(jié)能效果。實(shí)踐中推廣使用變頻調(diào)速節(jié)能裝置以及軟啟動(dòng)控制裝置，達(dá)到保障電氣節(jié)能的效果。通過調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行功率，使得電機(jī)設(shè)備可以穩(wěn)定運(yùn)行，合理降低電機(jī)的功率設(shè)定，達(dá)到減少電機(jī)消耗的效果，科學(xué)合理降低能源消耗。使用的電機(jī)，啟動(dòng)環(huán)節(jié)的電流很大，極易造成電能消耗大的問題，影響著裝置運(yùn)行的安全性，因此要做好節(jié)能措施[3]。除此之外，推廣使用節(jié)能型變壓器裝置。實(shí)踐中選擇變壓器，既要保證達(dá)到生產(chǎn)需求，還要保障裝置的壽命與使用效益，使得生產(chǎn)作業(yè)穩(wěn)定開展。通過性能分析與成本分析，做好全面綜合的把控，推廣使用綠色環(huán)保節(jié)能變壓器。對(duì)老舊的金屬礦山，圍繞存在的問題進(jìn)行技術(shù)改造，挖掘設(shè)備的節(jié)能潛力，積極降低能源消耗。

3.4 加大節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

有色金屬礦山電氣節(jié)能水平的提高，要圍繞節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究加大投入力度。以某有色金屬礦山為例，擁有豐富的半生資源。為實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的高效采集應(yīng)用，圍繞采礦設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，提出優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，減少損失貧化[4]。積極運(yùn)用浮選工藝，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的節(jié)約以及綜合化利用。除此之外，圍繞安全高效采礦技術(shù)以及節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容，積極開展研究，為推動(dòng)礦山生態(tài)環(huán)保以及資源綜合利用提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。從電氣節(jié)能角度分析，要結(jié)合有色金屬礦山生產(chǎn)工藝特點(diǎn)與設(shè)備使用情況等，展開節(jié)能技術(shù)的研究與分析，切實(shí)提高節(jié)能的水平，促使節(jié)能效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的，實(shí)現(xiàn)能源高效利用。切實(shí)發(fā)動(dòng)基層工作者，凝聚更多的力量，認(rèn)真搜集關(guān)于電氣設(shè)備能源消耗與節(jié)能相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，吸納更多的意見與建議，制定完善的電氣節(jié)能方案，指導(dǎo)電氣工程技術(shù)改造，促使有色金屬礦山電氣節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3.5 探索新能源的應(yīng)用

有色金屬礦山電氣節(jié)能，除了在供配電系統(tǒng)上采取節(jié)能措施，還要加大新能源的應(yīng)用研究，探索使用太陽能或者其他能源，分擔(dān)電能需求，達(dá)到減少資源與能源消耗的目的，促使能源應(yīng)用需求得到滿足[5]。實(shí)踐中要圍繞有色金屬礦山實(shí)際，分析生產(chǎn)用電與生活用電等的組成情況與特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際需求，積極探索新能源應(yīng)用技術(shù)。例如，采用光伏發(fā)電技術(shù)，來解決礦山生活用電需求，減少對(duì)電能的消耗，提高礦山的綠色化水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益目標(biāo)。面向有色金屬礦山電氣節(jié)能，分析可采用的技術(shù)與設(shè)備方案，提出多樣化用電方案。

3.6 提高用電管理水平

首先，要做好節(jié)能宣傳，增強(qiáng)全體人員的節(jié)能意識(shí)，形成強(qiáng)大的力量，共同促進(jìn)有色金屬礦山電氣節(jié)能工作的開展與落實(shí)。制定完善的節(jié)能管理制度，實(shí)施獎(jiǎng)懲制度，調(diào)動(dòng)人員的積極性，使其能夠立足于崗位做好節(jié)能控制，促使節(jié)能水平得到提高[6]。將節(jié)能教育常態(tài)化，深入到人員生產(chǎn)與生活實(shí)踐，做好全面嚴(yán)格的宣傳，促使其能夠從崗位出發(fā)，進(jìn)行節(jié)能研究與分析，提出有效的節(jié)能方案與建議，為有色金屬礦山節(jié)能改造提供有力支持與保障。

其次，構(gòu)建電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。有色金屬礦山電氣節(jié)能工作要實(shí)現(xiàn)日?；?，做好全面嚴(yán)格的把控。實(shí)踐中要積極構(gòu)建電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)用電情況實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)督檢查，根據(jù)用電數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行能耗分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)高耗能的情況，采取應(yīng)對(duì)措施。通過對(duì)線路實(shí)施監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)掌握存在的異常情況與問題，提出改進(jìn)與優(yōu)化的方法。引入現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)設(shè)備與技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)電氣系統(tǒng)與電氣設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)控制，提高異常情況的分析能力，促使能源消耗問題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，有效避免大量消耗情況的出現(xiàn)，造成巨大的損失。

最后，要做好電力系統(tǒng)運(yùn)行的維護(hù)。有色金屬礦山電氣節(jié)能管理的開展與落實(shí)，要圍繞日常工作做好全面嚴(yán)格的把控。通過認(rèn)真落實(shí)系統(tǒng)維護(hù)，全面排查電力系統(tǒng)運(yùn)行存在的隱患與問題，提出整改措施，切實(shí)保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的效益，以免造成高能源消耗，影響有色金屬礦山生產(chǎn)的效益水平[7]。采取定期檢查與專項(xiàng)檢查的方法，對(duì)使用的電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，排查存在的問題，降低因?yàn)樵O(shè)備故障造成的能源消耗。

4 結(jié)語

綜上所述，有色金屬礦山電氣節(jié)能的實(shí)現(xiàn)，要圍繞當(dāng)前電氣使用情況，貫徹綠色節(jié)能理念，積極探索有效的節(jié)能方法。文中結(jié)合實(shí)踐提出積極完善的礦山電氣化系統(tǒng)；降低線路損耗；推廣應(yīng)用現(xiàn)代化節(jié)能裝置；加大節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究等建議。