节能降耗电力技术在糖厂中的应用研究

张颖

摘要：文章对现有糖厂存在的节能问题进行介绍，对糖厂中进行节能的重点进行分析，基于节能型配电系统的选用原则来对节能型设备在糖厂中的应用情况进行研究，以供参考。

关键词：节能降耗；电力技术；糖厂

1引言

对于糖厂来说，目前制糖企业的市场竞争越来越激烈，制糖企业从自身经济发展的角度进行考虑，不仅需要提高产品产量和生产效率，而且也要降低生产过程中的资源消耗以及损耗来降低生产成本，并且为了满足国家提出的节能减排的要求，也需要减少污染物的排放。而制糖企业生产中通常都具有自备发电机和蔗渣燃料锅炉，针对这两个主要的电力和能源的生产、消耗设备，就需要采取节能降耗的措施来提高发电机的发电量和发电效率，并且提高锅炉的蒸汽量以及设备运行中的电能消耗以及蔗渣燃烧损耗，实现节能降耗的目的。

2现有糖厂存在的节能问题与糖厂节能的重点

2.1糖厂存在的节能问题

以某糖厂为例，此糖厂已经成立40多年，在此期间不断在原有生产线基础上进行扩建以及进行新生产线的建设，对于后者来说，通常都是由相关设计单位在进行实地勘察和计算分析之后对厂房进行设计以及对设备进行选择，确保物料衡算、能耗设备以及管道等与生产线相匹配。但是对于前者来说，通常为了节省资金消耗而只是对其中的主要设备进行了升级或改造，但是没有对其配套的辅助设备进行升级和更换，这就导致此生产线具有较高能耗的问题。

2.2糖厂节能的重点

此外，在对生产线进行管理的过程中，也没有对能耗问题引起足够的重视，导致管理效果不够理想。因此，对糖厂进行节能降耗改造则需要从其重点设备和环节进行改造，由于糖厂的一次能源主要有煤、甘蔗渣、外电等，其中所有电气设备运行需要对电能进行消耗，而煤炭以及甘蔗渣燃烧产生高压蒸汽然后带动汽轮发电机组进行发电，并且将燃烧之后产生的废汽送往制炼各用汽单元。而且对此糖厂汽轮发电机组运行中的相关数值进行计算可知，高压蒸汽经过汽轮机组发电之后，废汽和电能所占的比例分别为78.1%和21.9%。但是在目前的糖厂中很难做到汽电平衡，就是燃烧所产生的蒸汽可以全部经过汽轮机发电然后供糖厂正常运行使用，但是其中有一部分需要通过减温减压站之后才能被使用，这就导致在此过程中会出现能耗损耗的问题，此比例通常为25%左右，因此可以算出此时的电能比例为16.43%，而蒸汽所占的比例为83.57%。也就是说糖厂锅炉高压蒸汽经过汽轮发电之后，制炼使用的蒸汽携带的能量是电能的5倍以上，因此针对糖厂所采用节能降耗的重点环节首先就是对蒸汽进行节约，其次在对电能进行节约。

3节能型配电系统的选用原则

3.1对供电方式进行合理选择

在对供电方式进行选择时需要对制糖企业的生产特点进行分析，针对其榨季以及非榨季期间用电量的不同，通常需要在榨季期间采用自备发电机发电，而在非榨季期间采用外网供电，因此可以选用10kV的电压等级供电，但是在最终确定电压等级时还需要对制糖企业内部的大功率电机设备进行综合考虑。此外，如果制糖企业的规模较大而且电气设备的分布也较为分散，此时需要采用分区供电的方式，在不同的分区中选用不同容量的变压器来降低供电线路的电能损耗。还要对制糖企业中的重要设备如助晶箱电机、炉水泵以及各车间照明等用电设备采用双电源供电的方式，确保在供电系统出现故障时这些重要设备的正常供电，避免出现锅炉烧干锅的危险以及电机负荷过重而无法正常启动的问题。

3.2对节能型变压器进行适当选择

在对糖厂中新生产线以及新变电所的建设中，应该积极采用具有较低损耗、较轻重量、较高效率以及抗冲击能力的节能型变压器。但是无论是对原有变压器的升级改造还是在新建变电所的过程中采用节能型变压器都会导致投资的增加，因此需要在变压器选用时根据其回收年限来合理选择。通常如果其回收年限不足5年，则通常会进行新型节能变压器的更新和更换。而且如果回收年限超过15年则通常不建议进行变压器的更新（有节能补贴除外）。如果在二者之间则需要根据实际情况来进行确定，在遇到大修时机时再进行更换，但是需要对变压器负荷进行合理选择，避免出现大马拉小车的浪费现象。

3.3无功补偿设施的安装

制糖企业的正常发电和供电运行中，其发电和供电质量主要由自身发电及用电功率因数决定，因数过高会导致设备的运行效率较低，而因数过低则会增加汽轮机发电机的耗汽量以及锅炉的蒸汽量，同时会导致蔗渣消耗量以及燃烧排放物质的增加以及蔗渣打包率的降低。因此针对其采用电机感性负载类的用电设备特点来说，通常对自备发电机有功无功的调节来对功率因数进行提高，而针对各低压配电区则通常采用具有自动投切电容补偿来对功率因素进行提高，如果电机的功率较大，则为了提高单台设备的效率并降低其损耗，则可以使用转子串接进相器的方式确保供电品质的提高。

4节能型设备在糖厂的运用

4.1变频器的应用

在本文中所介绍的制糖企业中，针对其锅炉控制系统来说，改造方案就是使用变频器对鼓风机、二次风机、三次风机以及引风机、炉水泵等设备采用变频器进行自动转速调节的改造，然后就是使用DCS系统实现对锅炉的控制，并且在压榨设备并入时需要进行扩展模块的加装来实现采用DCS系统对锅炉进行集中监控。在采用变频器进行改造之后，对变频器进行自动调节的方法主要有以下几种：变频器对锅炉鼓风机及二、三级风机的调节方式；变频器对锅炉主给水炉水泵的调节；变频器在二级泵中的使用；而变频器在馈电方面的新突破就是采用公用直流母线的方法，将变频器应用于多台设备中以对投资成本进行控制，此方法特别在频繁升速、降速的设备上特别有效，例如多台间歇式分蜜机组成的公共直流母线系统，在一台分蜜机转速上升时需要吸收电能，但是另一台降速给直流母线反馈电能来实现二者之间的相互抵消，从而降低此过程中对电网的冲击，同时降低电能损耗。此外对于锅炉控制方式的优化可以采用DCS系统控制的方式来降低人工操作的风险，减少设备和系统维修所损耗的能源。

4.2选用高效型电机

相对于普通电机来说，高效电机的铜绕组和硅钢片具有较高的质量可以对运行中的损耗进行最大化地降低，这样就可以确保其运行效率的提高，通常损耗可以降低20%~30%左右，而且效率则可以提升2%~7%左右，因此可以缩短回收年限。

4.3采用节能型照明电器

目前在国家政策的正确引导下，目前非节能的照明电器已经在逐步淘汰的过程中，而且制糖企业中的照明用具通常还具有较大的无功损耗，因此可以选用节能型的LED灯具来降低使用中的损耗，而且在采用节能型照明电器的同时也需要配备高效、耐用、安全以及可靠的照明电器配件，降低企业运行中的电能消耗。

4.4对电缆线进行合理选用

电缆所用材料是对其性能影响最大的因素，其次还有电缆线的长度、导线的截面积、运行环境温度以及电晕影响和金属导线集肤效应等因素都会对电缆性能造成影响。因此为了降低糖厂运行中电缆线进行电能传输时的能量消耗和损耗，需要选择具有较低电阻的导线来减少输电过程中电能损耗，并且提高其过载能力，而且可以通过减少输电过程中的事故发生概率来降低企业运行成本。

5结语

近年来随着全球各国经济的快速发展，不可避免会以牺牲环境为代价，不仅由于各种资源的大量消耗而导致出现资源紧缺的问题，而且也导致环境恶化问题不断加剧。在此形势下，我国在不断对各个产业结构进行调整的基础上，也提出了相应的节能减排策略。对于制糖厂来说则应根据自身条件来选择节能型配电系统和节能设备，在提高产品品质和产量的基础上，降低生产能耗和成本，实现节能减排以及节本增效的目的。

参考文献：

[1]岑积辉.电气技术在企业节能降耗中的应用探讨[J].探索科学,2016(9).

[2]王磊.电力计量技术在节能降耗中的应用研究[J].中国科技纵横,2016(21).

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张志强收

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