论水泥企业节电的途径

论水泥企业节电的途径

  

摘要我国能源严重匮乏,水泥企业是各类生产企业中耗电耗能的大户之一,因此做好节电节能工作潜力极大,本文对水泥企业节电的各种可行措施进行了分析。

    我国是世界上能源严重缺乏的国家,而我国的水泥企业又是高耗电耗能的生产企业,因此,做好水泥企业的节电节能工作是十分必要的。

    我国是少数几个以煤为主要能源的国家,也是世界上{zd0}的煤炭消费国。统计资料表明,我国煤炭保有储量为10024.9亿吨,但精查可采储量只有893亿吨。我国若保持原开采强度,则储采比不足百年。石油、天然气可供开采的时间也很短。我国人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半,石油仅为十分之一,我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国(能源消费总量占世界消费总量的十分之一)。我国主要用能产品单位能耗比发达国家高出25%~90%,部分产品单位产值能耗甚至是发达国家的3~4倍。据统计,我国每吨水泥熟料耗煤量比国际先进水平高出58.1%。

    在世界能源亮起红灯的时候,我同能源危机已迫在眉睫,已不能不引起每个关心能源问题的有责任心的中国人的关注,重视节能,研究好节能的有效措施,已是十分必要的了。

    我国水泥企业,作为用煤耗电大户,尤其应当重视节能节电工作。电能,作为二次能源,在我国主要是靠燃煤发电的。水泥企业除了直接做好节煤工作,而节电也是为节约一次性能源——为节煤而做好节能工作的一个重要组成部分。为了说明水泥企业节电的必要性,可以通过一个简单计算来说明情况。由于我国各水泥企业的工艺及管理水平不同,生产一吨水泥的电耗约在55~120度,2004年我国生产9.346亿吨水泥,则年耗电量在514.03~1121.52亿度电之间,若按每发一度电耗煤0.4公斤计算,则要耗煤2056.12~4486.08万吨左右。按每年全国耗煤15亿吨计算,生产水泥耗煤占全国耗煤量的50分之一左右,这是一个非常惊人的大数字。若每生产一吨李百放水泥平均节电30度,则每年可节电280.38亿度(相当于三峡年发电量的三分之一),可节煤l121.52万吨,经济效益十分可观。

    我们了解了水泥企业节电节能的必要性之后,再来探讨一下节电节能的可行性。水泥企业节能包括节煤、节油等,但本文着重探讨一下节电的可行措施。据《电能效益》杂志载义介绍,我国因电能利用效率低下(从输变电到终端用电设备的损失)造成电力浪费每年约2000亿度,相当于2.3个三峡电站的年发电量,损失巨大。我国水泥企业是耗电大户,提高电能利用率,做好节电工作,尤其显得重要。

    水泥企业要做好节电工作,必须从电源配送开始直到企业的用电设备,即从用配电的各个环节着手,认真寻找节电措施,才能从总体上收到较好的节电效果。下面主要从用配电及改进工艺设备等两大方面探讨节电的可行措施。

    对于一个水泥企业,尤其是建厂较早的,比如是上世纪五、六十年代建厂的,应对变配电及用电设备进行更新换代或进行必要的调整,以达到节电目的。具体地说.可采取以下一些节电措施:

.换用节能型变压器。研究资料表明,变压器总的电能损失约占发电量的10%左右,可见变压器在变配电系统中的电能损耗是不可忽视的。为了节电,特别是建厂较早的水泥企业,在设备更新换代时,应当选用节能型变压器,如选用S1l及S9型等。实践证明,选用S11及S9型比S7型节电效果好,因为空载损耗少。《电能效益》杂志介绍,使用S9型16000千伏安变压器,一年可节电180万度,可节约电费81万元,投资收回期约一年左右。

并联运行,容量裕度不超过10%,而不选用单台大容量变压器。这样可以提高运行效率,减少用电负载变小时的变压器空载损耗,达到节电的目的。同时还应使变压器的三相负载平衡,以减少三相电流不平衡带来的有功功率损失。

厂主要的大用电负荷的地方,即变电所要建在负荷中心。这样做可以减少电能在配电线路上的损失,同时也减少线路上的电压降,提高供电质量。

合理调整配电线路的导线截面。由于建厂较早、输电线路导线老化,或由于生产规模不断扩大、用电设备增加,输电线路导线截面过小的,导致供电时电流增大,线路上的电压降增大,电能损耗也增大。据统计,输电线路的电能损失可从2.5%到10%不等。因此,可根据实际情况调整已经不合适的配电线路的导线截面,以减少线路上的电能损耗,是非常必要的。

选用节能型电动机。水泥企业应淘汰已经老化、不节能的老式电动机,选用新型高效节能的电动机,并改用变频调速系统,可以取得明显节电效果,减少电能消耗。

对凡是需要加补偿的用电设备,采取就地补偿的方式。这样可以提高功率因数,减小线路上的无功电流,减少线路上的电能损耗。

应调整三相上的负载,使三相上的负载平衡。这样可以减小三相负载不平衡引起的三相电流不平衡,减少在线路上的有功功率损失。据计算验证,将负载接到一相上的功率损失是三相平衡时功率损失的6倍。所以,当三相不平衡超过20%时,就应当调节,使三相负载基本平衡,减少电能无用损耗。

    水泥生产企业的先进与落后,耗电的差异是很大的。据《中国建材报》2005年10月18日报道,我国工艺先进的水泥企业每吨水泥综合耗电65度,部分的吨耗电达到55度水平,而工艺落后的水泥企业甚至可达到吨耗电120度(生产高强度水泥耗电可达130度),由此可测算水泥企业的节电空间在45%~55%之间。而要通过改进水泥生产工艺及设备达到节电目的,可采取以下一些措施:

.在生料磨机前增设预破系统。这样可以使进人生料磨机前的主要原料如石灰石等充分细碎,并增设封闭式筛分设备,将人磨物料的粒度降至“{zj0}经济入磨粒度”,耗电将大幅度降低。广东四会骏马公司3000t/d新型干法生产线,按此处理.产量南200t/h左右增至266t/h,节电超过10%,据统计,该项目总投资仅节电一项不足半年即可收回全部投资。

.使用新型助磨剂。例如,水泥企业在不增加任何固定资产投资、不改变任何生产工艺的情况下,使用山东宏艺科技有限公司的HY高效复合水泥助磨剂,不但可增加水泥产量,还提高水泥质量、改善性能、降低水泥成本。用该技术生产低环境负荷水泥节约熟料30%以上,水泥磨粉吨耗电下降5~8kW·h。

.改变磨机中各种规格研磨体的配比。一般,水泥行业磨机的每个仓内是按3~5个规格的级别来配置研磨体的。水泥企业可在专家指导下:(1)改变各种规格研磨体的配比;(2) 调整研磨体的填充率;(3)通过改变磨体衬板工作面的形状等,可取得明显的节电效果(节电达5%)。

.改进生产工艺,提高主机生产能力,提高辅机有效使用率。这样可以达到减少辅机的装机容量,即合理改进工艺,减少15%~45%的辅机,节电约l0%~25%。

.采用新型粉磨设备及技术。对设备老化的水泥企业,可采用新型粉磨设备及技术。如采用成都建材工业设计研究院等研制的新型粉磨生产线,直径3x11m的磨机平均台时产量达到60t,系统耗电小于28kw·h/t;再如北京磨利持水泥粉磨技术研究中心{zx1}研制的磨机及粉磨技术,使生产42.5级水泥的耗电由一般45~50kW·h/t下降到25~30kW·h/t,原材料利用率接近100%,每生产一吨水泥节电20kW·h左右。

.综合利用热能。如利用水泥生产过程中的余热发电等,也是一种节能节电(节省电费开支)的可行措施。

.大力推广生产(供应)散装水泥,减少水泥装袋程序。这样可减少包装设备及包装后的传送装置等的电力消耗,达到节省一定量的电能的目的,同时也有利于减少因包装水泥引起的粉尘污染、保障工人的身体健康。

    综上所述,水泥企业综合采取各项节电措施,达到每生产一吨水泥平均节电30kW·h的指标是xx可以实现的,按本文前面的测算,每年可节电280多亿kW·h(节约资金126亿元左右,平均每吨水泥降低成本13元多),相当于每年节煤1000多万吨,这对于节约煤这样一次性能源(即非再生性能源)、保护环境、实现我国经济的可持续发展,具有重大战略意义。

[2]王涤东.影响管磨机性能的相关因素[N].中国建材报,2005,4,19.

[3]张朝发,纽鸿滨,王小丫.水泥行业节能空间巨大[N].中国建材报,2005,10,18.

李贺林.实现资源的高效循环利用[N].中国建材报.2005,9,20.

[5]赵介山.水泥粉磨的若干技术问题[N].中国建材报,2005,11,15.




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