六、變極調速
交流電動機的高效率調速方法中最簡單的是變極調速。二個線圈串聯接法時電機呈四極,而當其中一個線圈改為反接時,電機就變成了二極。這是一種最簡單的倍極比的變極調速,如2/4極、4/8極等,也可以設計出非倍極比的,如4/6極、6/8極的變極繞組。因為倍極比的雙速電機,兩種繞組接法時極數少隻差一倍,轉速降低一半,用於風機、水泵變速,功率要相差8倍,極差太大,沒有實用意義。通常用的是非倍極比的方案如6/8極,高速時為1000轉/分左右,低速時為750轉/分,這種方案比較實用。
變極調速方法簡單,投資省,效率高,而且它是有級調速,主要用於兩種工況的場合,如紡織廠空調機,冷天一種速度,夏天另一種速度。可以得到明顯節能效果。在小型電動機中采用變極調速是很成功的,但在容量達幾百千瓦以上的中大型電動機中采用變極調速還有一些問題,主要是繞組極數改接時電機中可能出現比較大的電流,繞組端部產生較大機械應力,絕緣容易損壞。此外,非倍極比的變極繞組中有時可能產生較大的不對稱低次諧波磁場,會在電機軸上產生較高軸電壓,破壞軸承裏油膜,影響電機壽命。
七、變頻調速是交流電動機最理想的一種調速方法
它具有性能好、效率高能無級變速、快速製動等優點,它既適用於同步電動機,也適用於異步電動機。在生產上首先推廣應用的是晶閘逆變器供電的同步電動機自控式變頻調速係統,又稱無換向器電機。這種係統結構非常簡單,用的是晶閘管,依靠同步電機本身所產生的反電勢實現晶閘管的換流,不需要增加其它輔助換流設備,工作可靠,逆變器價格便宜,在70年代就開始得到了廣泛的應用。我國在80年代初從國外引進的設備中很多就用了這種同步電機變頻調速係統。但是由於晶閘管沒有自關斷能力,上述的簡單逆變器不能用於異步電動機變頻調速。異步電動機采用晶閘管逆變器必須要另加強迫換流的設施來保證晶閘管的關斷(換流、這樣就使係統變得複雜了。後來出現了具有自關斷能力的大功率晶體管和門極關斷器閘管,用這些新一代的半導體器件構成的逆變器對異步電動機供電進行變頻調速變比較方便。但是具有自關斷能力的半導體器件和價格比晶閘管高七倍左右,而且國內目前生產還沒有過關,主要靠進口,這就給這種調速裝置的推廣帶來了困難。目前為降低異步電動機變頻調速係統的價格,國內有不少單位仍在繼續研究晶閘管逆變器,並取得了一定的進展。
第七節水泥生產的節約用電
一、水泥生產的流程
水泥生產的主要原料是石灰石、粘土,鐵砂,為了提高水泥的質量,降低生產成本,還可以適當加入一定數量的其它混合物,如煉鐵高爐的礦渣和煤灰質混合材料等。矽酸鹽水泥我們通常稱為普通水泥。水泥生產是個連續性很強的生產流程,其基本流程是:把幾種原料按規定比例配合後,喂入生料磨機中磨成生料粉,然後將生料拌在回轉窯或立窯中進行煆燒,窯內的最高溫度可達1450℃,經過一係列的物理的和化學的變化後煆燒成熟料,再把熟料配以適量的石奇及混合材料放入熟料磨機中磨成細粉,即成水泥,再經過打包就可出廠。所以,水泥生產的全過程可以概括為“二磨一燒”,即生料磨、熟料磨、生料煆燒三個主要工序流程。
二、水泥生產的用電特點
水泥生產是三班製連續作業,其用電特點是用電設備容量大,水泥生產廠都屬地方上的用電大戶。主要用電設備有各種破碎機、球磨機、窯、運輸機及提升設備等,特別是生料破碎、生料磨、熟料磨等生產工序中所消耗的電能要占全部用電量的75%左右。我國目前絕大部分生產普通水泥,年產量在5~20萬噸的水泥廠都是立窯生產水泥,大部分厲鄉鎮企業係統;大、中型水泥廠是回轉窯生產水泥。由於礦石開采和輸送距離不同及設備選型、容量匹配等差別,即使是同類型水泥廠,其各道工序的用電量比例也不相同。
生產過程中,不管是回轉窯還是立窯生產水泥,生料磨機和熟料磨機用電量約占全部用電量的60%以上。窯的用電比例也很高占20%左右,所以在抓水泥生產的節電工作中,要把主要精力集中在“二磨一窯”方麵,對這些設備的設計、選型及日常加強維護保養等環節都要把好關。
三、水泥生產的節電措施
水泥產品是個高能耗產品,隨著我國經濟建設的迅速發展,水泥需要量越來越大。所以,現在是水泥廠多、但規模小,絕大部分厲鄉鎮企業係統,這些水泥廠在生產管理、生產工藝及設備方麵還是比較落後的,立窯屯產水泥綜合電耗一般在90千瓦時左右,少數廠的噸水泥電耗在100千瓦時以上;回轉窯生產水泥的綜合電耗在100千瓦時以上,所以,水泥行業的節電潛力是很大的,主要可從以下幾方麵進行:
1.加強節電宣傳,提高節電意識,從管理上下功夫
要獲得節電效果,首先要使水泥行業的各級領導及廣大職工建立節電意識,使思想上真正對節電工作重視起來,要解決組織枏施,落實必要的人員,建立專業班子進行節電降耗的專業管理,對各道工序的電耗都要製定出合理的定額指標,進行層層考核,並與獎金掛鉤,使職工通過節電得到實惠,從而激發廣大職;:的節電積極性,這實際上是一個不花投資的節電管理措施,抓得緊、抓得好,節電效果是很顯著的。
2.采用圈流式生產新工藝
水泥生產中應用圈流式(即循環式)生產新工藝取代老式的開流式生產工藝,所謂圈流式新工藝就是將物料喂入磨機後,不必要求物料磨碎粒度規格一步到位,而是采取使物料以較快的速度,通過磨機出來後馬上進入選粉機,使已達到合格粒度的部分及時分離出來,進入下一道工序,而將粗粒度料再返回到球磨機中進行重磨。
如此循環生產,表麵看來增加了一道選粉工序,似乎不盡合理,但實際上減少了合格物料在球磨機中的重磨時間,使其盡早投入下道工序,提高了磨機效率。從一些資料可以證實,使用圈流式生產新工藝後,使磨機台時產量比開流式生產工藝提高20%左右,電耗下降10%~14%
3.擴大磨機容量,采用磨機節能襯板
一般立窯生產的水泥廠原來采用01.5X5.7米及1.8x7米小型磨機較多,這種磨機由於磨倉容積小,台時產量很低,一般生料磨台時產量隻有5~6噸5熟料磨台時產量在4噸左右,使噸生料(熟料)電耗提高,現在不少水泥廠都走大磨機的路,選用2.2X6.5米、2.2x8米高效節能磨機,並采用高鉻鍛球,使喂料大幅度增加,台時產量大幅度提高,雖然磨機驅動電機容量也相應適當增大,但與提高的台時產量不成正比關係,從而大大降低了電耗,經使用廠實測,擴大磨機後,生料磨的台時產量可以提高70%~80%;熟料磨的台時產量也可提高40%~50%。