金屬礦山電氣節(jié)能措施探討

劉琰玲

（甘肅能源化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

金屬礦山生產(chǎn)體系中的能量消耗多數(shù)來(lái)源于電氣設(shè)備的使用，與此同時(shí)金屬礦山企業(yè)在管理電氣設(shè)備使用的過(guò)程中還存在較多問(wèn)題，因此有必要落實(shí)電氣設(shè)備節(jié)能措施使其達(dá)到理想化的生產(chǎn)節(jié)能效果。

1 金屬礦山電氣設(shè)備使用現(xiàn)狀

1.1 設(shè)備管理層次不高

在金屬礦山企業(yè)生產(chǎn)體系中大量應(yīng)用電氣設(shè)備，雖然單個(gè)設(shè)備的能耗量相對(duì)較低，但是大量設(shè)備使用造成的能耗累積效應(yīng)是非?？捎^的，也是金屬礦山企業(yè)生產(chǎn)成本的重要來(lái)源。當(dāng)前管理粗放現(xiàn)象在金屬礦山企業(yè)的設(shè)備管理體系中非常常見(jiàn)，金屬礦山企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中過(guò)分追求產(chǎn)量與銷售利潤(rùn)，對(duì)電氣設(shè)備使用過(guò)程中的能量消耗和成本控制力度偏弱，具體表現(xiàn)為沒(méi)有制定配套完善的設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)金屬礦山生產(chǎn)中的供電、用電情況缺乏嚴(yán)格的管理掌控[1]。另外金屬礦山企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有形成良好的評(píng)價(jià)體系和節(jié)能氛圍也是設(shè)備管理水平低下的突出表現(xiàn)，在沒(méi)有嚴(yán)格獎(jiǎng)懲制度激勵(lì)催促的情況下，金屬礦山企業(yè)技術(shù)人員無(wú)法形成強(qiáng)烈的電氣設(shè)備節(jié)能意識(shí)，在企業(yè)生產(chǎn)中自然無(wú)法落實(shí)節(jié)能任務(wù)和節(jié)能理念，金屬礦山企業(yè)能耗持續(xù)居高不下。

1.2 配電所建設(shè)缺失

金屬礦山企業(yè)在建設(shè)配電所時(shí)沒(méi)有考慮到自身生產(chǎn)需求以及未來(lái)的生產(chǎn)計(jì)劃，配電所布局缺少遠(yuǎn)景規(guī)劃。建設(shè)的配電所通常只能滿足當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)需要，在企業(yè)產(chǎn)能逐步擴(kuò)容的情況下，配電所建設(shè)不足則會(huì)制約企業(yè)生產(chǎn)水平的進(jìn)一步發(fā)展，配電所選位不恰當(dāng)同樣是提升能耗的重要因素，金屬礦山對(duì)配電所位置的選擇過(guò)于偏離生產(chǎn)體系的負(fù)荷中心，配電所工作體系靈活性差、季節(jié)性因素不足也會(huì)降低金屬礦山的生產(chǎn)效率。

1.3 變壓器設(shè)備管理不當(dāng)

變壓器是金屬礦山生產(chǎn)體系中的重要設(shè)備，通常情況下變壓器始終處于不間斷持續(xù)工作狀態(tài)，自然會(huì)產(chǎn)生大量電能能源消耗。但是諸多金屬礦山企業(yè)在選擇變壓器的過(guò)程中缺乏最基本的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，部分企業(yè)的變壓器設(shè)備選擇工作短視性明顯，僅僅考慮設(shè)備使用后一段時(shí)間內(nèi)的積極效應(yīng)，并沒(méi)有建立長(zhǎng)久持續(xù)性觀念，導(dǎo)致設(shè)備使用過(guò)程中能耗量不斷提升，無(wú)法達(dá)到節(jié)能效應(yīng)并造成大量成本[2]。變壓器超期使用是金屬礦山生產(chǎn)體系中的常見(jiàn)弊病，金屬礦山企業(yè)出于控制設(shè)備維修、購(gòu)買成本的目的，在設(shè)備已經(jīng)超過(guò)既定壽命的情況下仍然超期服役，必然會(huì)造成大量能耗。另外金屬礦山企業(yè)缺乏合理選擇變壓器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致購(gòu)買的變壓器設(shè)備在生產(chǎn)體系中無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有效力。

1.4 電氣設(shè)備使用節(jié)奏控制不佳

金屬礦山企業(yè)在生產(chǎn)體系中大量使用各類電氣設(shè)備，但是不正常的電氣設(shè)備使用節(jié)奏則會(huì)產(chǎn)生大量能量。電氣設(shè)備的啟動(dòng)過(guò)程是能耗的重要環(huán)節(jié)，金屬礦山企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中更多采用直接啟動(dòng)方式，這事實(shí)上是一種能耗量極大的起動(dòng)方式。通常情況下直接起動(dòng)意味著數(shù)倍于正常值的能量消耗，同時(shí)會(huì)對(duì)電氣設(shè)備自身性能造成極大影響。與此同時(shí)大量電氣設(shè)備的同時(shí)起動(dòng)對(duì)供電電網(wǎng)造成較大影響，礦山企業(yè)需要準(zhǔn)備更高的供電容量方可滿足大量電氣設(shè)備同時(shí)起動(dòng)的需求，顯著增大能量消耗。另外金屬礦山企業(yè)在使用電氣設(shè)備時(shí)沒(méi)有建立合理調(diào)速理念，電氣設(shè)備在工作在不正常速度下的情況比比皆是，自然會(huì)帶來(lái)較大的能量消耗。

1.5 照明工具選擇不合理

照明工具在金屬礦山生產(chǎn)體系中大量使用，由于單個(gè)照明工具自身能耗量較少，因此金屬礦山企業(yè)經(jīng)常不重視照明工具產(chǎn)生的能耗。事實(shí)上傳統(tǒng)照明工具產(chǎn)生的累計(jì)能耗是非常龐大的，例如諸多金屬礦山企業(yè)使用的白熾燈、熒光燈等照明設(shè)施技術(shù)老舊，不僅無(wú)法提供高質(zhì)量的照明效果，同時(shí)還會(huì)造成大量的能量消耗，對(duì)于落實(shí)節(jié)能理念是極為不利的。

1.6 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用不到位

遠(yuǎn)距離電能傳輸是金屬礦山生產(chǎn)體系中的重要因素，由于電能傳輸中的損失，電氣設(shè)備通常工作在相對(duì)較低的電壓狀態(tài)，因此經(jīng)常使用無(wú)功補(bǔ)償因素。但是金屬礦山企業(yè)使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的過(guò)程中缺乏有效的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)功補(bǔ)償裝置選位不合理是最突出的問(wèn)題，在生產(chǎn)體系無(wú)功補(bǔ)償裝置的布局相對(duì)分散，導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)法發(fā)揮理想化的功率補(bǔ)償效果。另外不合理的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施布局還會(huì)造成合理供電距離增大的問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償過(guò)程中產(chǎn)生更多的能量消耗。

2 節(jié)能措施分析

2.1 采用先進(jìn)的評(píng)價(jià)體系

金屬礦山電氣設(shè)備的節(jié)能使用應(yīng)當(dāng)與科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況建立配套的能耗評(píng)價(jià)模式，對(duì)技術(shù)人員使用金屬礦山電氣設(shè)備的各類行為起到約束作用，進(jìn)而在企業(yè)內(nèi)部形成良性的使用金屬礦山電氣設(shè)備的氛圍。技術(shù)人員在有效評(píng)價(jià)體系的影響下，將電氣設(shè)備的節(jié)能使用手段、使用技巧和方式落實(shí)到實(shí)際生產(chǎn)之中，并調(diào)動(dòng)技術(shù)人員合理使用礦山電氣設(shè)備的積極性，避免制定的評(píng)價(jià)體系成為一紙空談。在評(píng)價(jià)體系中規(guī)定了使用金屬礦山電氣設(shè)備的具體方式，企業(yè)在制定評(píng)價(jià)體系時(shí)需要深入掌握所有設(shè)備的基本性能和使用要領(lǐng)，保證建立的評(píng)價(jià)體系與電氣設(shè)備的實(shí)際性能相吻合。評(píng)價(jià)體系中還應(yīng)當(dāng)包括使用金屬礦山電氣設(shè)備的獎(jiǎng)懲制度，對(duì)一段時(shí)間內(nèi)節(jié)能表現(xiàn)良好的班組進(jìn)行必要的表彰和獎(jiǎng)勵(lì)，促進(jìn)更多的技術(shù)人員在生產(chǎn)中落實(shí)電氣節(jié)能任務(wù)，力求達(dá)到更好節(jié)能效果。

2.2 建立配套配電所設(shè)施

金屬礦山電氣設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行不僅僅是簡(jiǎn)單的節(jié)省能量消耗，同時(shí)也要注意供電電能質(zhì)量的提升，低質(zhì)量的電能供應(yīng)通常會(huì)取得適得其反的效果。因此企業(yè)需要加強(qiáng)配套配電所的建設(shè)力度，在建設(shè)配電所之前要考慮金屬礦山電氣設(shè)備的用電計(jì)劃，確保配電所能夠提供足夠質(zhì)量的電能，避免配電所建設(shè)無(wú)法滿足電氣設(shè)備用電需求的場(chǎng)景。配電所的建設(shè)還應(yīng)當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期用電需求，注意發(fā)揮配電所建設(shè)的可持續(xù)性，保證配電所供電容量和額定電壓滿足遠(yuǎn)期供電需要。

2.3 合理選擇變壓器

變壓器在金屬礦山電氣節(jié)能體系中起到重要作用，理論上變壓器不僅能夠承擔(dān)較重的供電任務(wù)，同時(shí)自身在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生顯著的運(yùn)行成本?？刂谱儔浩鬟\(yùn)行成本、降低變壓器運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗同樣體現(xiàn)金屬礦山電氣的節(jié)能理念。企業(yè)在選擇變壓器的過(guò)程中要考慮到諸多性能因素以及變壓器的使用成本，部分變壓器在初期使用成本方面具有一定優(yōu)勢(shì)，自身容量性能也能夠滿足設(shè)備使用需求，但是在后續(xù)使用過(guò)程中的節(jié)能與成本控制效果并不理想。由此可見(jiàn)企業(yè)選擇變壓器時(shí)要秉承全周期思想，通盤考慮變壓器整個(gè)使用周期中的運(yùn)行、保養(yǎng)等多個(gè)環(huán)節(jié)，綜合計(jì)算金屬礦山電氣使用的全部成本，從而達(dá)到控制變壓器運(yùn)行成本的效果。若企業(yè)生產(chǎn)模式耗能較高，則應(yīng)當(dāng)選擇環(huán)保型變壓器，盡量減少變壓器使用過(guò)程中的能量消耗并達(dá)到節(jié)能效果。另外企業(yè)金屬礦山生產(chǎn)體系中往往配置有多臺(tái)各種型號(hào)的變壓器，不同變壓器的服役時(shí)間、工作時(shí)間各異，因此變壓器當(dāng)前的狀態(tài)也是不同的。企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立對(duì)現(xiàn)有變壓器設(shè)備的完整臺(tái)賬，對(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng)的變壓器進(jìn)行必要的技術(shù)改造，從而發(fā)揮變壓器在金屬礦山電氣節(jié)能體系中的潛力，充分發(fā)揮變壓器在金屬礦山電氣體系中的作用。

2.4 合理控制電氣設(shè)備使用節(jié)奏

在金屬礦山生產(chǎn)體系中使用到大量電機(jī)機(jī)械類設(shè)備，各類設(shè)備的起動(dòng)和使用過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生大量能量消耗。因此加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備使用全過(guò)程的節(jié)能控制則能夠達(dá)到良好的節(jié)能效果。在設(shè)備起動(dòng)過(guò)程中盡量選擇軟起動(dòng)方式，并合理調(diào)整電氣設(shè)備起動(dòng)參數(shù)，保證電氣設(shè)備在最佳狀態(tài)下完成起動(dòng)。合理的設(shè)備起動(dòng)方案是保證電氣設(shè)備使用壽命、降低能量消耗的有效方式，同時(shí)保證金屬礦山企業(yè)的利潤(rùn)效益。合理科學(xué)的設(shè)備起動(dòng)方案也是保障設(shè)備使用壽命的重要因素，由此可見(jiàn)設(shè)備壽命和節(jié)能是相輔相成的。電氣設(shè)備的使用節(jié)奏還與設(shè)備工作中的轉(zhuǎn)速相關(guān)，通常情況下電氣設(shè)備在整個(gè)工作過(guò)程中并不是勻速運(yùn)行，而是伴隨著不同的作業(yè)階段不斷變化的。實(shí)際作業(yè)中需要不斷調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，而轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)頻率和調(diào)節(jié)質(zhì)量與能耗是息息相關(guān)的。金屬礦山在使用電氣設(shè)備的過(guò)程中可以使用變頻調(diào)速裝置，靈活判斷當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)最佳轉(zhuǎn)速，電氣設(shè)備在合理的轉(zhuǎn)速控制下實(shí)現(xiàn)較低的能量消耗，實(shí)現(xiàn)金屬礦山生產(chǎn)體系中的節(jié)能理念。

2.5 選擇合適的照明工具

金屬礦山生產(chǎn)體系中大量使用照明工具，單位照明工具的能耗量并不起眼，但是大量照明工具的能耗累計(jì)同樣可觀，自然也成為金屬礦山電氣節(jié)能工作的重點(diǎn)。金屬礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到照明工具節(jié)能的重要性，盡量選擇照明效果較高、能耗較低的照明工具。當(dāng)前金屬礦山生產(chǎn)體系中更多使用LED 照明燈，該類照明燈具在使用壽命以及使用能耗方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯，在配合完成必要生產(chǎn)任務(wù)的同時(shí)降低照明層面的能耗，金屬礦山企業(yè)可以在辦公區(qū)和生產(chǎn)區(qū)大量使用LED 照明裝置。

2.6 應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

金屬礦山生產(chǎn)作業(yè)范圍較大，生產(chǎn)過(guò)程中大量涉及到遠(yuǎn)距離輸電場(chǎng)景。事實(shí)上在金屬礦山的生產(chǎn)體系中，電能傳輸能耗占據(jù)相當(dāng)比例，有效控制電能傳輸過(guò)程中的能耗因素也是金屬礦山企業(yè)節(jié)能的重要舉措。金屬礦山企業(yè)結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程中遠(yuǎn)距離電能傳輸質(zhì)量一般的情況，從功率補(bǔ)償角度完善電能傳輸體系能夠達(dá)到良好的能耗控制效果。例如金屬礦山可以在電能傳輸體系中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償裝置，高壓集中補(bǔ)償技術(shù)的出現(xiàn)為金屬礦山控制電能傳輸中的能量消耗提供了有效手段。金屬礦山只需要耗費(fèi)較少的成本實(shí)現(xiàn)電能傳輸中的集中補(bǔ)償效應(yīng)。當(dāng)然金屬礦山對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的選擇還需要秉承因地制宜的原則，對(duì)金屬礦山生產(chǎn)體系中的各類低壓配電設(shè)施則可以選擇就地補(bǔ)償方式，在實(shí)現(xiàn)較好補(bǔ)償效果的同時(shí)降低能量傳輸中的不必要消耗。

3 結(jié)語(yǔ)

金屬礦山在認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)節(jié)能重要性的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理選擇變壓器、應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)、建設(shè)配電所設(shè)施等方式實(shí)行節(jié)能措施并落實(shí)節(jié)能理念，在高質(zhì)量完成生產(chǎn)任務(wù)的同時(shí)提升電氣設(shè)備的使用效率與管理水平。