邵虹 李旭 李刚 郭磊

【摘 要】在改革開放深化以及社会不断发展背景下，国民经济呈现出大幅度增长趋势，但是经济在快速发展中却带来了大量能源消耗与环境污染问题，这样的发展形式影响着可持续战略的发展。现如今，随着可持续发展战略重视程度不断加大，绿色经济理念也被提出，工业生产领域也开始认识到节能减排的重要性。作为工业以及建筑业发展期间的重要原材料，水泥在实际生产中会造成十分严重的污染和能源损耗。对此本文针对电气变频技术在水泥生产中的重要性进行分析，并提出该技术的具体应用措施。

【关键词】水泥企业;电气变频技术;节能减排;中压变频器

在我国社会经济发展过程中，水泥工业占据着十分重要的地位，同时水泥产品也是建筑工程建设过程中不可缺少的建筑材料，也是整个建筑业发展的基础。根据相关数据显示，早在2016年我国水泥产量就已经实现了约25亿吨，但与此同时产生的电能消耗也超过了2000亿度。而且水泥工业属于典型的能源消耗类型工业，在我国现有的技术水平条件下，每一吨水泥生产所产生的平均电耗大约为100KWh，平均煤耗大约为120kg标准煤，与发达国家先进水平相比搞出了约20%-50%。由此可见，水泥工业实现节能减排具有十分广阔的发展空间与重要意义。

一、变频技术应用于水泥工业生产中的重要性

从整体角度来概括水泥生产工艺就是“两磨一烧”，具体包括矿山开采、材料处理、生料准备、煅烧熟料以及水泥制成等环节。在水泥实际生产过程中，电费在水泥成本中占据着约30%的比例，所以节电技术的应用十分关键。水泥工业节能具体表现在生产技术与方法上，挑选合适的生产工艺流程以及优化机械生产设备，确定最好的水泥品种，科学管理生产过程等，都是十分重要的工作环节[1]。在此过程中，电气节能技术应用十分关键，它可以有效提高水泥机械生产设备的运转效率。

水泥厂电气节能技术应用在整体方面，从电网开始，在供电、配电以及用电等各个环节都要实现节电。比如线路和变压器的节能需要尽可能地降低供电系统的能源损耗。而采用高效的传动系统，可以实现电机系统的节能减排，提高电动机系统的运转效率。在此基础上，还要加大绿色照明工程推广力度。在实际运行过程中，科学实施电气节能技术要包括以下几个方面，分别是：优化供配电系统、变压器选择以及无功补偿技术应用。除此之外，变频调速技术也可以促进水泥生产实现电气节能，是一项十分关键的技术。

二、电气变频技术在水泥企业生产中的具体应用措施

在变频节能技术具体应用时，需要关注水泥厂的实际情况，比如5500t/d水泥熟料生产线，总装机功率为33000kw，所有风机装机功率保持在13200kw，占整个水泥厂生产总功率的30%[2]。在此过程中，最主要的工艺包括窑尾、窑头以及生料废气处理工艺。此外，恒转矩负载、平方转矩负载以及恒功率负载是整个水泥厂各种机械设备运行期间的转矩类型，而生料磨机、水泥磨机以及煤磨机等工艺设备则需要针对自身功率大小来选择变频技术的应用。

（一）高压变频器在煤磨排风机中的应用

在3000t/d的水泥生产线上，可以采用绕线式异步电动煤磨排风机，转速保持在1400rpm，启动方式为转子串水电阻启动，在启动之后可以自动短接转子滑环，电动机始终保持全速工频运行状态。风门开度达到57%时，电动机的平均电流可以达到28A，功率值为380.6kw。在此基础上，采用变频调速与启动，变频数为30.6hz，电流为16A。这样一来节电率就可以达到40%。

（二）选择合适的中压变频器

在中压变频器选择过程中，要始终考虑其先进行、性能稳定性以及节能优越性。中压变频器因为其设备费用要比液力耦合器等其他调速设备高出很多，在投资控制的影响下，其设备在水泥厂中的广泛应用也受到了影响。因此在考虑投资的同时，还需要重点考虑技术的先进性与节能环保性，以此来选择合适的变频器，这样一来节能效果就会十分显著。通常情况下，设备投资在两年之内就可以收回。

因为国内外工况存在很大差别，所以在中压变频设备使用中，需要重点关注我国相关行业标准规定，留意进口设备所采用的标准[3]。为了能够使中压产品能够为当地用户提供更好的服务，必须要尽可能地挑选符合国家规定的产品。并且国内也已经具有十分成熟的隔离变压器，所以完全可以考虑国产品牌，不仅可以保证质量，还能够减少设备采购成本。现如今，中压变频器在我国市场十分活跃，所以国内企业用户在选择过程中可以从以下几点进行考虑：一是可靠性。中压变频器通常应用于水泥生产工艺比较重要的位置，所以其可靠性是设备选择需要考虑的首要因素。而逆变器功率元器件则是中压变频器的核心元件。其次，设备的操作界面需要考虑周全，有些设备机柜上只显示简单的英文条框，为现场操作人员带来了很多不必要的麻烦，为了满足操作人员的实际业务水平，必须要尽可能地考虑使用中文操作界面[4]。最后，在选择变频器时，还要提前考察供应商的实力，特别是售后服务质量。有时候，设备故障排除还需要由厂家来完成，所以在设备正式订货之前，需要提前了解供应商的综合实力，是否拥有国内备件库。

（三）低压变频器在水泥磨风机中的节能运行

某水泥磨规模为φ4.2m×13.5m，日常产量为150t/h。磨机所配置的通风机风量为138000m3/h，设备运行温度为80℃。风机转速为700rpm买电动机的运转负荷较低，经过实际分析证明，利用变频技术可以更换全新的低压380v电机，电动机输入功率始终保持在90-110kw区间内，生产要求可以得到充分满足。

结束语：

总而言之，在水泥企业生产过程中应用变频调速技术具有三大优势，分别是电能损耗低、成本低且电能节约性强，系统的调速范围得到了有效扩展，运行灵活性也变得更高，真正实现了电机设备软启动，延长了生产设备的使用寿命。对此水泥企业需要结合自身实际规模、生产条件和变频技术的性价比进行综合考量，最终选择符合企业发展情况的变频节能技术。

参考文献：

[1]李洁静，吴倩，刘磊.变频技术在中小型制造企业节能控制中的应用研究[J].信息技术与信息化，2020（08）：144-146.

[2]吴有明，陈松，伍兴志.变频电气控制柜的技术创新与节能措施[J].化工设计通讯，2019，45（08）：113+115.

[3]韦裕光.水泥企业电气变频技术节能研究[J].建材与装饰，2018（32）：235-236.

[4]张晓峰，王永玲，武洪明.试论水泥企业电气变频技术节能[J].建材发展导向，2018，16（04）：53-56.