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高效電機節能改造在水泥廠中的應用

發布日期:2020-06-14   來源:《變頻器世界》20-01期   作者:周勇進 張士忠   瀏覽次數:1230
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【摘   要】:本文主要涉及山東某水泥廠原煤堆棚輸送及破碎系統電機的節能改造,介紹了以高效節能電機為核心手段針對入煤皮帶機、堆煤皮帶機、均化棚煤破碎機改造的應用效果,經專業機構應用檢測,節電率高達30%以上。

 

  關鍵詞:原煤堆棚輸送;破碎系統;電機;節能改造

 

 

1  引言

山東某水泥有限公司是山東省重點水泥制造企業,公司現有一條配套余熱發電日產熟料3000噸的新型干法旋窯水泥生產線,采用先進的旋風預熱窯外預分解技術并配套建設了窯尾余熱發電系統;原料磨采用大型雙滑履中卸麻;水泥磨采取立磨與球磨高低搭配,為生產優質產品提供良好的保障。全部生產實行自動化在線控制,實際日產能達到3500~3600噸;水泥年生產能力達240萬噸,其中二線(新)設計年產120萬噸水泥,實際產能為130~140萬噸,公司生產工藝流程包括三個主要階段:生料制備階段、熟料燒成階段和水泥制成階段。本文介紹了生料制備工段中原煤堆棚輸送及破碎系統電機的節能改造。

 

2  水泥生產工藝介紹

水泥生產過程有包涵許多工序和環節,水泥生產過程大致分為五個過程:原料開采;生料制備(粉磨);熟料煅燒;水泥制成(粉磨);水泥裝運;可以概括為生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三階段,故俗稱“兩磨一燒”。其中生料制備工段其電耗占總電耗的10%,是水泥生產的一個重要環節,公司生料工段大致生產工藝流程如附圖所示。 

 

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附圖  生料工段工藝流程示意圖                                                                               

 

該公司生料制備采用干法制備,首先將石灰石等大塊硬質原料經過一次破碎至大小在100mm左右的塊料,再經第二次破碎至小于25mm的塊料,然后將粘土等含水原料經烘干再與石灰石、鐵礦石等按比例送入磨機內,生料的研磨在不同類型的磨機中進行,主要有球磨、管磨、立式磨和烘干與研磨同時進行的中間卸料磨等。為節約研磨過程的電能、提高磨機效率,該公司采用閉路(圈流)式粉磨,即將出磨機物料先經過一個顆粒分級設備選粉機,選出細顆粒部分作為產品,粗顆粒部分返回磨機內繼續研磨,減少了過粉碎現象,每小時產量可達400t,研磨成細的生料粉,輸入攪拌庫,在庫中用壓縮空氣攪拌,并調整成分至合格的生料粉。

 

3  原煤堆棚輸送及破碎系統電機運行工況及效果介紹

煤粉制備主要指從原煤倉、喂料控制、烘干粉磨、收塵到煤粉倉等生產貯存環節。其簡要的生產流程:原煤破碎機煤預均化堆場原煤倉喂煤計量控制煤粉烘干粉磨煤粉倉煤粉輸送分別到窯和分解爐燃燒器。現針對煤粉輸送環節選取合適的設備進行節能改造。

3.1  設備額定參數

選取該水泥廠原煤堆棚輸送及破碎系統3臺電機進行改造,具體設備規格型號如表1所示。

 

 

3.2  高效節能電機的優點及節能原理

高效電機可以方便地對現有設備進行改造,不需要對現有減速設備和供電電源進行任何改動。維護工作量小,幾乎為免維護產品,維護費用極低。容忍較大的安裝對中誤差,大大簡化了安裝調試過程,從而減少運行和維護成本,使擁有者總成本最低

高效電機可靠性高,設備故障率低。適應各種惡劣環境,如電網電壓波動較大,諧波含量較高,易燃、易爆,潮濕,粉塵含量高,高溫、低溫等場所。使用壽命長,設計壽命20年。采用高效電機既不會因為電力質量造成損壞,也不會造成停機,既不產生污染物,不產生諧波。

電動機運行時,通過降低機電能轉換過程中電機內部產生的損耗,提高運行效率,大幅度節約電能。通過科學的損耗分析,采用三相“正弦”繞組、再配合與槽形尺寸等設計技術、高效風扇。依靠專門工藝與優質有效材料等綜合節能技術,以降低電機內的銅(鋁) 耗、鐵耗、機械風摩與雜散耗損,一般使電機總損耗降低20%~30%。

高效電機比普通電動機的效率高,損耗低,核算節電量△E 及節電率入計算公式如下:

                   電機運行功率   P=×U×I×cosΦ

 電機消耗電能   W=P×H×η

       節電量   ∆E=P2-P1×H×η

                             節電率   =P2-P1/P2

其中:△E年節電量(kWh);η電機效率(%);P電動機額定功率(kW);W為電機消耗電能kWh);H年運行小時(h);為節電率%。

 

3.3  運行效果及改造節能效果

針對上訴選定的電機進行高效電機改造之后,經第三方檢測機構測定,綜合節電率高達34.04%,據此分析針對電機進行高效節能電機改造確實具有明顯的節能效果,為客戶可帶來了可觀的經濟效益等重要意義,經測定的節能效果確認表如表2所示。

2  節能效果確認表                                                                                           


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                             

4  結論

針對水泥廠原煤堆棚輸送及破碎系統電機的節能改造,實現了原煤堆棚輸送及破碎系統的經濟運行,提高了電機的使用壽命,節能效果顯著等優點,可以在水泥廠原煤堆棚輸送及破碎系統改造中得到廣泛推廣與運用。

 

 

 
 
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