摘要：近年来，随着社会经济的飞速发展，国民生产总值一直处于上升趋势。但由于能源消耗与社会发展不平衡，导致我国各领域能源消耗比重过高，不利于我国社会的长期稳定发展。根据此情况，我国开始注重节能减排工作的实施，号召各行各业开展节能减排的工作，水泥行业也不例外。在进行了大量的改革创新之后，取得的成效是比较显著的，但如果以节能减排的工作目标来看，还是存在诸多问题的。基于此，本文以水泥行业的供配电系统设计和设备为切入点，对水泥厂电气设计节能举措进行分析。
关键词：水泥厂；电气设计；节能措施
引言
改革开放以来，我国国民经济快速增长，但由于国民经济结构不合理，经济增长方式粗放，固定资产投资增长过快，能源消耗巨大。节能减排已经成为落实科学发展观和保持国民经济持续平稳较快协调发展的关键问题。水泥行业是基础原材料行业，是需求拉动性产业，也是耗能和污染物排放大户。我国水泥产业结构中存在产业结构不合理，生产能力落后，水泥工业能耗高、资源消耗大、对环境污染严重等问题。因此我们必须占在全局的角度，加快水泥产业自身的结构调整，创新思路，优化设计，加强企业管理，大力推广先进实用的节能减排技术和装备，努力完成水泥产业节能减排任务。
1我国水泥行业的发展现状
随着我国工业化发展步伐的加快，水泥生产技术的提升，当前我国水泥生产量一直处于国际的领先地位，特别是近年来我国基础建设的发展以及产业的升级，我国水泥产量更是不断的攀升。城市化发展以及基础建设投入方面的增大，导致我国水泥的需求量提升。我国在水泥生产中一直采用的都是湿法或者立窑的工艺，虽然经过不断的学习和研究，近年来开始出现干法生产工艺，并在生产管理、技术装备等方面都有所改善，促进我国水泥工业结构的进步。但是大部分水泥的生产方式仍然比较落后。而这些落后的生产方式不仅在效率和质量上存在弊端，在耗能上也是新型工艺方式的几倍。相对于发达国家来说，我国每生产1吨水泥要比发达国家高出5度电，如果按照每年产量50万吨计算，每年一个水泥厂的耗电量就需要多出250万度。严重的电能浪费导致水泥厂的经济效益降低，同时对我国能源以及环境也造成严重的影响，因此调整水泥产业结构，提高生产力，降低能耗成本已经成为水泥生产企业发展中的关键问题。
2水泥厂电气设计节能的措施
2.1供配电系统的节能设计
电能是各种能源中最为经济、清洁，且容易传输、控制和转换的能源。合理的供配电系统设计，将显著减少一次能源的消耗和环境污染。一个大型干法水泥厂的供配电系统是指从国家电网将高压引入总降压变电站到各用电设备间的全部线路、变压器、开关、控制和保护装置等设备。通常我们在设计水泥厂供配电系统时，要对整个厂区的供配电系统进行综合考量，力求使系统间各部分配合良好，达到最高效率的利用，减少浪费。比如使厂区总降、配电站、电力室等尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损耗。各电力室应根据所辖车间负荷情况，合理选择变压器的容量和台数，以便由于淡、旺季及停窑检修等原因造成负荷变化时，能够灵活投入切除变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
2.2缩减线路损耗问题
在电流经过线路运行不变的情况下，其主要特征表现在，线路越长，相应的电阻值就越大，自身的能耗也就损失越多。基于国内各地水泥厂中，电路设施较多，且具有较长的供电线路。例如：在水泥生产线上的一条约合4500t/d的实际电缆长度约在19至24万m之间。由此可以得知，线路在运行期间，所产生出大量的电能损耗现象是十分明显的。这就需要相关设计人员将减少线路损耗作为设计环节上的重点，予以充分的关注。通过设计电缆自身规格长度、线路电阻的有效降低以线路损耗及的减少方式，可以从根本上减少能源损耗问题。
在具体设计中，会涉及到线路损耗的计算公式：△PL=3IL2RL.10-3,其公式中△PL表示的是三相输电线路的功率消耗；IL代表着线电流；RL代表着线路相电阻。在水泥厂的设计过程中，在电机的选择环节中，针对超过200kW的功率电机，可以适当的选择功率在10kV型号的电机，其目的在于：在针对线路损耗降低问题上，可以采取减少线路电流的方式予以实现；就某一供电线路设备来说，若想有效的减低线损问题，需要在实际电流不变的情况下来适当的减少线路电阻的方式予以解决。
2.3用电设备的节能设计
（1）电动机是水泥厂最为重要的用电设备。将电动机自身的能耗降至最低的有效途径在于，将电动机功率因数和实际运行效率进行全面提升；减少能量传递环节损耗的有效途径在于，提高能量传递效率。因此在水泥厂设计中选用超高效电动机和高效率的传动系统是最佳的解决途径。（2）照明电耗约占水泥厂电耗的1%-2.5%，所以优化照明设计和灯具选择，也是减少水泥厂电能消耗的有效途径。将太阳能和风能应用于路灯，不仅可以提高清洁能源的利用率，还能达到节能的目的；将路灯等室外照明进行智能控制设计，可减少不必要的电能浪费。LED灯具相比传统的高压汞灯和钠灯，具有光效高、寿命长、坚固耐用、响应速度快等特点，最重要的是电耗低，在水泥厂推广使用LED灯，能进一步扩大节能空间。（3）变频器不仅是理想的软启动设备，也是理想的节能设备。篦冷机冷却风机、回转窑、选粉机、高温风机、尾排风机等设备均可使用变频器调速。大量的应用经验证明，使用变频器不仅可以达到理想的工艺控制效果，更可以节约大量的电能。据统计，使用变频器后，篦冷机每年可节约6万kWh，一室风机每年可节约1万kWh。
2.4照明设计中的节能措施
（1）充分利用自然光。在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理的利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约人工照明电能。如在预均化堆场及大型堆棚中，在棚顶设计中采用透光板，充分利用自然光。（2）选择优质的电光源。节能的电光源发光效率要高，使得每瓦发出更多光通量。一般房间(场所)应优先采用高效发光的荧光灯(如T5)及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及厂区的室外照明等一般采用新型节能型高压汞灯、高压钠灯等高效气体放电光源。（3）严格按照标准设计。照明设计规范及水泥厂设计规范中对各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等均有规定。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高。（4）使用低能耗性能优的光源用电附件。办公楼、宿舍楼等场所内的荧光灯应选用电子镇流器，气体放电灯应采用电子触发器。（5）合理的选择照明线路。照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。（6）合理的选择照明方式。在满足标准度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。（7）改进灯具控制方式。采用各种节能型开关或节电装置也是一种行之有效的节电方法。例如：采用程序控制或光电、声控开关，照明配电箱集中控制，配电箱内安装照明专用节电器。
结语
总之，水泥厂的电气节能潜力是很大的。电设计人员，必须在对现行的生产工艺、设备技术进行认真、系统的总结分析的基础上不断地探索、研究，不断学习国外先进技术和经验，使电气设计不但满足各项技术指标、功能使用及工艺要求，还充分考虑各项行之有效和切实可行的节能措施，从而为企业降低运行成本，带来更大的效益。
参考文献
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