论文部分内容阅读
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―346―01
一、选煤厂节电研究与应用实施背景
选煤厂原采用跳汰——浮选联合流程，主要生产6—14级等不同级别的炼焦精煤产品及优质的洗混煤产品，副产品是中煤、煤泥、煤矸石。实施重介改造后，提高了煤炭资源回收率，精煤数量效率明显提高，但是，重介改造以后，增添了许多大型洗选设备，用电单耗明显增加，达到10.22度/吨入洗原煤量，节能减排，势在必行。针对选煤厂用电单耗高的问题，选煤厂成立了《选煤厂节电研究与应用》课题组，作为节能减排的专项课题进行研究、分析和应用。
二、选煤厂用电分析
2.1、选煤厂用电现状分析
为了全面了解全厂用电状况，进行有的放矢地采取措施，选煤厂组织专门技术人员以及先进设备，对厂区内主要配电室、变压器及个别用电设备进行了一次摸底测试，通过全面测试，现场实测数据显示，选煤厂项目实施前的用电状况是：功率因数低，负载波动大，三相不平衡，谐波畸变严重。这些现象增加了线路损耗，造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高，增加跳闸次数、降低开关设备使用寿命；造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果。严重的谐波还会加速用电设备老化、发热、绝缘降低，当谐波污染严重时，人们从感官直接可以感觉到用电设备发热严重，噪音增大，电气震动。这些现象同时也是电能损耗的明确标志。
2.2.影响选煤厂节电因素的分析
选煤厂生产设备大多是大功率设备，其特点是负载变动大、机械设备部件磨损严重、潮湿和煤尘多。而这些设备占全厂用电量的40%以上。我厂目前使用的电机产品，除新上设备所配套电机外，有些设备更新比较滞后，设备陈旧；系统匹配不合理，有些风机、泵类采用机械节流方式调节，效率比调速方式约低30%；电机及被拖动设备效率与国外先进水平相比还存在着一定差距。
三、选煤厂节电方案与措施
3.1改变工艺流程，降低用电消耗
3.1.1选择合理的工艺流程，提高系统运行效率
使工艺流程合理化包括简化工艺流程和各个作业环节。在许多情况下减少大容量设备的数量和提高机械设备的利用率，可以大大节约用电量。选煤厂机电设备以系统运行方式进行，针对设备运行状况差，效率低这一问题进行了技术改造，采用先进的工艺流程和改进现有工艺流程，优化工艺系统，来提高系统运行效率达到节能降耗的目的。
3.1.2改变工艺流程，减少物料转载环节。
合理地进行地面工艺总平面布置和室内布置，对701#、702#、901#胶带输送机进行经济设计改造，累计缩短胶带输送机的运输长度7米；对压滤车间的482#皮带输送机进行经济设计改造，缩短胶带输送机的运输长度近15米。对501#锚链进行设计改造，比原来的长度缩短了近4米，通过对这些艺流程的改造，缩短了物流长度，降低了电动机的负荷，从而降低了电能的消耗。同时，在矸石热电厂燃料煤配煤系统改造中，对生产和运输系统工艺进行设计、选址、系统安装，尽可能做到物料自流，以减少动力消耗，节约能源。
3.2选煤厂最佳洗选方式的选择应用
3.2.1、选择最佳生产方式进行选煤生产，减少起车的频数，连续生产，降低启动电流大造成的电能浪费。同时，上午留出四小时对设备进行维护保养和检修，白天检修，一方面不需要照明，另一方面故障、隐患易于查出，利于设备的维护保养和检修，从而保证检修质量，反过来又能保障设备的正常运行，更能有效地保证生产任务的完成。
3.2.2、调整负荷分布，提高功率因数，降低线路损耗。一是，根据设备的负荷量、分布状况以及运行时间，平均分配各相线的负荷，使三相负荷保持平衡。选煤厂为适应新的生产需要，不断进行技术更新和设备改造，重介系统改造、尾煤压滤系统更新、浮选系统改造、加压过滤机系统上马等，每一次设备更新改造，都是一次用电负荷的再分配，在对这些设备系统更新改造的同时，对与其配套的31PD、41PD、32PD、71PD等配电室进行负荷调整，根据更新设备的负载量，统筹规划，合理布局，保持选煤厂用电负载的平衡。二是，在进行系统配置时，科学严密合理的计算，按经济电流密度确定合理的导线截面选择导线，保证了用电的安全，也降低了线路的损耗。三是，为提高功率因数，对原来的无功补偿系统进行改造，采用功率因数自动补偿控制器，根据功率因数的大小，自动投入或切断电容器组，使功率因数调整在0.95-0.98之间，减少了线路、设备电能损耗。
3.3选煤厂节电设备的研究与应用
3.3.1、积极推广应用变频调速，提高电机的运行效率。
推广和应用变频技术，对负荷变化大的机电设备，采用变频等调速技术，调节无功功率，采用动态无功补偿和就地无功补偿提高功率因数。对介质泵等完成了高压变频技术改造，适应了重介生产的技术要求，节电效果显著，单台设备节电率达到30%以上。采用变频调速后，实现了电机的软启动，延长电机的寿命，悬浮液流量更好控制，减少了管道的振动与磨损。
3.3.2、通过技术改造，逐渐淘汰落后设备，积极选用低耗能、高效设备。采用大型高效浮选机，进行浮选系统改造；在满足500吨/时的通过能力和煤流顺畅的前提下，对振动给料机进行改造；逐步淘汰国家规定的电机产品，对国家明令禁止使用和淘汰的设备，均认真进行了统计、备案，对其更新换代。
3.3.3、积极实施绿色照明工程。采用先进合理的照明设计，降低照明负荷，逐步对全厂进行绿色照明工程改造，节电60～80%，节电潜力巨大。
3.3.4、对全厂供电系统进行综合治理，改善电力品质因数，减少电能的附加损耗，提高供电质量和电能利用率，减少不必要的电能损失。通过实施综合节电保护改造，不仅直接的降低电力成本，取得较高的直接经济效益，而且实现了降低系统内阻和损耗，对设备及线路产生保护作用，降低故障率，有效延长设备和线路及设备的使用寿命，从而起到了降低设备及线路和设备的变新成本，降低维修工作量，提高效益等作用。
四、选煤厂节电研究与应用效果分析
4.1、节电效果
经过几年项目研究和课题实施，效果显著，节电措施实施后，动力（电力）消耗从实施前的10.03度/吨原煤降低到08年的9.52度/吨，又下降到2010年的8.26度/吨（电力单耗见下表），用电单耗每年都有大幅度降低。反映企业能源消耗水平的综合能耗也从07年的1.48吨标煤/万元产值降低到10年的0.86吨标煤/万元产值。
仅从单一节电方面统计，10年与07年相比：电力单耗就降低了1.77Kwh/吨原煤入洗量，三年来累计节电606.3207万Kwh，累计节约电费339.541万元，为选煤厂节约了生产成本，提高的经济效益。为选煤厂的用电单耗指标的完成，为选煤厂的节能减排工作做出了重大贡献。
4.2、产生的社会效益
选煤厂节电研究与应用，不但能收到良好的节电效果，而且还可以保护用电设备，降低噪音，延长设备使用寿命，改善了电力品质因数，达到了节能与环保的双重功效，减少了电能的附加损耗，提高了供电质量。为选煤厂节能减排工作的正常开展，以及节能减排指标的顺利完成，都起到了很大的作用。从而达到节约用电，节能减排，保护环境，实现企业的可持续发展。
五、结束语
经过选煤厂在节电方面的研究、分析与应用，节电效果明显，经济效益显著，并产生很大的社会效益。此项目，生产上适用，技术上可靠，社会效益彰显，特别是在节电、节能减排，加强环境保护方面，在矿区及选煤行业均具有广阔的推广前景。
作者简介：
陈清，女，大专，现就职于上海大屯能源股份有限公司选煤中心，主要从事于选煤企业节能、计量管理。
一、选煤厂节电研究与应用实施背景
选煤厂原采用跳汰——浮选联合流程，主要生产6—14级等不同级别的炼焦精煤产品及优质的洗混煤产品，副产品是中煤、煤泥、煤矸石。实施重介改造后，提高了煤炭资源回收率，精煤数量效率明显提高，但是，重介改造以后，增添了许多大型洗选设备，用电单耗明显增加，达到10.22度/吨入洗原煤量，节能减排，势在必行。针对选煤厂用电单耗高的问题，选煤厂成立了《选煤厂节电研究与应用》课题组，作为节能减排的专项课题进行研究、分析和应用。
二、选煤厂用电分析
2.1、选煤厂用电现状分析
为了全面了解全厂用电状况，进行有的放矢地采取措施，选煤厂组织专门技术人员以及先进设备，对厂区内主要配电室、变压器及个别用电设备进行了一次摸底测试，通过全面测试，现场实测数据显示，选煤厂项目实施前的用电状况是：功率因数低，负载波动大，三相不平衡，谐波畸变严重。这些现象增加了线路损耗，造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高，增加跳闸次数、降低开关设备使用寿命；造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果。严重的谐波还会加速用电设备老化、发热、绝缘降低，当谐波污染严重时，人们从感官直接可以感觉到用电设备发热严重，噪音增大，电气震动。这些现象同时也是电能损耗的明确标志。
2.2.影响选煤厂节电因素的分析
选煤厂生产设备大多是大功率设备，其特点是负载变动大、机械设备部件磨损严重、潮湿和煤尘多。而这些设备占全厂用电量的40%以上。我厂目前使用的电机产品，除新上设备所配套电机外，有些设备更新比较滞后，设备陈旧；系统匹配不合理，有些风机、泵类采用机械节流方式调节，效率比调速方式约低30%；电机及被拖动设备效率与国外先进水平相比还存在着一定差距。
三、选煤厂节电方案与措施
3.1改变工艺流程，降低用电消耗
3.1.1选择合理的工艺流程，提高系统运行效率
使工艺流程合理化包括简化工艺流程和各个作业环节。在许多情况下减少大容量设备的数量和提高机械设备的利用率，可以大大节约用电量。选煤厂机电设备以系统运行方式进行，针对设备运行状况差，效率低这一问题进行了技术改造，采用先进的工艺流程和改进现有工艺流程，优化工艺系统，来提高系统运行效率达到节能降耗的目的。
3.1.2改变工艺流程，减少物料转载环节。
合理地进行地面工艺总平面布置和室内布置，对701#、702#、901#胶带输送机进行经济设计改造，累计缩短胶带输送机的运输长度7米；对压滤车间的482#皮带输送机进行经济设计改造，缩短胶带输送机的运输长度近15米。对501#锚链进行设计改造，比原来的长度缩短了近4米，通过对这些艺流程的改造，缩短了物流长度，降低了电动机的负荷，从而降低了电能的消耗。同时，在矸石热电厂燃料煤配煤系统改造中，对生产和运输系统工艺进行设计、选址、系统安装，尽可能做到物料自流，以减少动力消耗，节约能源。
3.2选煤厂最佳洗选方式的选择应用
3.2.1、选择最佳生产方式进行选煤生产，减少起车的频数，连续生产，降低启动电流大造成的电能浪费。同时，上午留出四小时对设备进行维护保养和检修，白天检修，一方面不需要照明，另一方面故障、隐患易于查出，利于设备的维护保养和检修，从而保证检修质量，反过来又能保障设备的正常运行，更能有效地保证生产任务的完成。
3.2.2、调整负荷分布，提高功率因数，降低线路损耗。一是，根据设备的负荷量、分布状况以及运行时间，平均分配各相线的负荷，使三相负荷保持平衡。选煤厂为适应新的生产需要，不断进行技术更新和设备改造，重介系统改造、尾煤压滤系统更新、浮选系统改造、加压过滤机系统上马等，每一次设备更新改造，都是一次用电负荷的再分配，在对这些设备系统更新改造的同时，对与其配套的31PD、41PD、32PD、71PD等配电室进行负荷调整，根据更新设备的负载量，统筹规划，合理布局，保持选煤厂用电负载的平衡。二是，在进行系统配置时，科学严密合理的计算，按经济电流密度确定合理的导线截面选择导线，保证了用电的安全，也降低了线路的损耗。三是，为提高功率因数，对原来的无功补偿系统进行改造，采用功率因数自动补偿控制器，根据功率因数的大小，自动投入或切断电容器组，使功率因数调整在0.95-0.98之间，减少了线路、设备电能损耗。
3.3选煤厂节电设备的研究与应用
3.3.1、积极推广应用变频调速，提高电机的运行效率。
推广和应用变频技术，对负荷变化大的机电设备，采用变频等调速技术，调节无功功率，采用动态无功补偿和就地无功补偿提高功率因数。对介质泵等完成了高压变频技术改造，适应了重介生产的技术要求，节电效果显著，单台设备节电率达到30%以上。采用变频调速后，实现了电机的软启动，延长电机的寿命，悬浮液流量更好控制，减少了管道的振动与磨损。
3.3.2、通过技术改造，逐渐淘汰落后设备，积极选用低耗能、高效设备。采用大型高效浮选机，进行浮选系统改造；在满足500吨/时的通过能力和煤流顺畅的前提下，对振动给料机进行改造；逐步淘汰国家规定的电机产品，对国家明令禁止使用和淘汰的设备，均认真进行了统计、备案，对其更新换代。
3.3.3、积极实施绿色照明工程。采用先进合理的照明设计，降低照明负荷，逐步对全厂进行绿色照明工程改造，节电60～80%，节电潜力巨大。
3.3.4、对全厂供电系统进行综合治理，改善电力品质因数，减少电能的附加损耗，提高供电质量和电能利用率，减少不必要的电能损失。通过实施综合节电保护改造，不仅直接的降低电力成本，取得较高的直接经济效益，而且实现了降低系统内阻和损耗，对设备及线路产生保护作用，降低故障率，有效延长设备和线路及设备的使用寿命，从而起到了降低设备及线路和设备的变新成本，降低维修工作量，提高效益等作用。
四、选煤厂节电研究与应用效果分析
4.1、节电效果
经过几年项目研究和课题实施，效果显著，节电措施实施后，动力（电力）消耗从实施前的10.03度/吨原煤降低到08年的9.52度/吨，又下降到2010年的8.26度/吨（电力单耗见下表），用电单耗每年都有大幅度降低。反映企业能源消耗水平的综合能耗也从07年的1.48吨标煤/万元产值降低到10年的0.86吨标煤/万元产值。
仅从单一节电方面统计，10年与07年相比：电力单耗就降低了1.77Kwh/吨原煤入洗量，三年来累计节电606.3207万Kwh，累计节约电费339.541万元，为选煤厂节约了生产成本，提高的经济效益。为选煤厂的用电单耗指标的完成，为选煤厂的节能减排工作做出了重大贡献。
4.2、产生的社会效益
选煤厂节电研究与应用，不但能收到良好的节电效果，而且还可以保护用电设备，降低噪音，延长设备使用寿命，改善了电力品质因数，达到了节能与环保的双重功效，减少了电能的附加损耗，提高了供电质量。为选煤厂节能减排工作的正常开展，以及节能减排指标的顺利完成，都起到了很大的作用。从而达到节约用电，节能减排，保护环境，实现企业的可持续发展。
五、结束语
经过选煤厂在节电方面的研究、分析与应用，节电效果明显，经济效益显著，并产生很大的社会效益。此项目，生产上适用，技术上可靠，社会效益彰显，特别是在节电、节能减排，加强环境保护方面，在矿区及选煤行业均具有广阔的推广前景。
作者简介：
陈清，女，大专，现就职于上海大屯能源股份有限公司选煤中心，主要从事于选煤企业节能、计量管理。