馬 賽

（河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司，河北 唐山 063700）

電能作為人類的重要能源，我國電力能源供應(yīng)仍然為火力發(fā)電為主，各種新型能源占比較低，在可控的聚變反應(yīng)堆商業(yè)化前，電力能源仍然是鉗制著我國發(fā)展的重要因素，隨著國家大力推廣新能源汽車，電力資源在我國的地位越發(fā)重要。節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用可以企業(yè)減少成本，同時(shí)減小國家壓力[1]。

具體實(shí)施。

1 節(jié)能改造

自2016年以來，鑒于老式金屬鹵化物照明的高能耗和高維護(hù)成本和LED燈的優(yōu)勢(shì)，公司逐步施行LED照明替代技術(shù)的推廣。研山破碎系統(tǒng)產(chǎn)線較長，對(duì)照明要求也較高，完成全廠LED照明改造后，能耗大大降低，維護(hù)成本基本為零。其不含鉛汞等重金屬的特點(diǎn)對(duì)環(huán)境污染也大大降低，LED照明的發(fā)光光譜幾乎全部位于人類可將的頻段，發(fā)光效率極高，是完美的照明替代品。

2 保證電機(jī)能效

在節(jié)能電機(jī)普及以前，作業(yè)區(qū)主要從無功補(bǔ)償和諧波治理兩個(gè)方向入手以保障電機(jī)效率以及自身用電質(zhì)量、減少能耗。

無功補(bǔ)償：企業(yè)普遍采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞皆诟邏翰糠衷O(shè)置補(bǔ)償電容器，作業(yè)區(qū)逐漸采用分組補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式來優(yōu)化供電質(zhì)量。

諧波治理：作業(yè)區(qū)對(duì)變頻器等諧波源前后裝設(shè)電抗器以阻止其產(chǎn)生的諧波流入電網(wǎng)，同時(shí)對(duì)自身敏感的電子設(shè)備，如軟啟控制單元部分加裝電源濾波器來抑制諧波對(duì)設(shè)備的損害。

對(duì)作業(yè)區(qū)內(nèi)部供電質(zhì)量的重視源于本單位軟AB軟啟動(dòng)器無負(fù)載故障和失相故障的深入分析。轄區(qū)內(nèi)軟啟無負(fù)載故障多發(fā)生在附近有大容量設(shè)備啟動(dòng)或電網(wǎng)出現(xiàn)低谷時(shí)，尤其自2017年高壓部門調(diào)高電壓波動(dòng)允許范圍后（仍在國家規(guī)定范圍內(nèi)），轄區(qū)內(nèi)曾4個(gè)配電室多臺(tái)軟起同時(shí)報(bào)無負(fù)載故障，對(duì)軟啟動(dòng)器控制單元電路走向的研究，發(fā)現(xiàn)其薄膜電容均有不同程度的失效，容量降低是導(dǎo)致外部工頻電壓降低時(shí)無法進(jìn)入轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)的根本原因，通過對(duì)失效薄膜電容的拆解和查詢文獻(xiàn)與案例，確定為電網(wǎng)諧波使薄膜電容過度自愈導(dǎo)致容量衰減嚴(yán)重（圖1、圖2為薄膜電容自愈斑點(diǎn)）。通過對(duì)轄區(qū)內(nèi)軟啟控制單元加裝電源濾波器后，電容衰減問題已得到有效解決，同時(shí)為了優(yōu)化電網(wǎng)供電質(zhì)量在變頻器等開關(guān)元件處安裝電抗器來組織諧波流入電網(wǎng)，降低諧波對(duì)變壓器中性點(diǎn)，電機(jī)繞組處的消耗，防止其降低電機(jī)的功率因數(shù)。

圖1 薄膜電容衰減

圖2 拆解后的薄膜電容

與無負(fù)載故障相反，失相故障均發(fā)生在輕載或空載運(yùn)行時(shí)，同一軟啟每次報(bào)出的故障相不同，排除電機(jī)直阻差異后定位在電網(wǎng)質(zhì)量上，同一變壓器下無功補(bǔ)償不足導(dǎo)致移相是軟啟失相故障的一個(gè)重要原因。工廠內(nèi)自設(shè)高壓變電站，設(shè)計(jì)時(shí)采用集中補(bǔ)償與分組補(bǔ)償相結(jié)合的方式調(diào)整功率因數(shù)，這種集中補(bǔ)償方式無法保障補(bǔ)償功率的有效性，可以滿足對(duì)上級(jí)電網(wǎng)質(zhì)量影響較小，但是對(duì)于自身用電部門，大量無功電流在下級(jí)自身電網(wǎng)內(nèi)流動(dòng)，無形中降低了設(shè)備的功率因數(shù)和效率，增加了線路損耗，且對(duì)電纜線徑提出了更高的要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，就地補(bǔ)償技術(shù)得以在較低的成本下普及，作業(yè)區(qū)逐漸采用分組補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式來優(yōu)化用電質(zhì)量，在干選配電室和同一變壓器下大容量設(shè)備優(yōu)先加裝了分組補(bǔ)償裝置和就地補(bǔ)償裝置，經(jīng)檢測(cè)供電質(zhì)量得到明顯改善。

圖3 藍(lán)色為2018年各月電費(fèi)情況，紅色為按2017年電價(jià)計(jì)算各月電費(fèi)情況。

3 避峰就谷

電力部門根據(jù)負(fù)荷情況將每天24h劃分為峰、平、谷三個(gè)時(shí)段，暑期還要增加尖時(shí)用電段，不同時(shí)段采用不同的電價(jià)計(jì)費(fèi)，峰時(shí)最高，平時(shí)次之，谷時(shí)最低，因此作業(yè)區(qū)生產(chǎn)時(shí)間和負(fù)載率是影響電費(fèi)成本高低的重要因素。礦破二區(qū)是用電大戶且大部分設(shè)備為間斷生產(chǎn)設(shè)備，有條件根據(jù)每月實(shí)際峰平谷的電量數(shù)據(jù)，合理安排生產(chǎn)時(shí)間讓設(shè)備負(fù)載率達(dá)到最優(yōu)化，進(jìn)而在同樣用電量的情況下大大降低電費(fèi)成本。結(jié)合供電部門對(duì)用電時(shí)段的劃分情況。尖峰用電時(shí)段多在日間，正好可以利用此時(shí)間段安排檢修和點(diǎn)檢。上級(jí)產(chǎn)線也為間斷生產(chǎn)作業(yè)，作業(yè)區(qū)有實(shí)施錯(cuò)峰生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。

表1 17年調(diào)整后尖、峰、平、谷時(shí)間范圍表

各種影響因素為：聯(lián)系啟車上下級(jí)流程、安全確認(rèn)，每次大概需要半小時(shí)，不能立即達(dá)到額定容量狀態(tài)，且設(shè)備啟車耗電量大，瞬時(shí)電流大，頻繁啟停車影響設(shè)備壽命，涉及采礦、運(yùn)輸部門每次起停車的準(zhǔn)備工作能源消耗巨大，因此12時(shí)～13時(shí)平段時(shí)間再次啟車生產(chǎn)不現(xiàn)實(shí)；停車斷料會(huì)導(dǎo)致設(shè)備輕載運(yùn)行，降低效率；采礦避炮等原因會(huì)導(dǎo)致流程皮帶空轉(zhuǎn)，降低設(shè)備效率；上級(jí)管控措施導(dǎo)致碎礦不能轉(zhuǎn)車；停車時(shí)間段后移至18時(shí)、19時(shí)照明不足，有自主檢修安排時(shí)時(shí)間不充分，停車時(shí)間按需要前移至平時(shí)時(shí)段。襯板磨損等原因會(huì)導(dǎo)致返料增大，實(shí)際臺(tái)效不均勻。受料源影響破碎效果不能保證，返料增大，臺(tái)效受影響較大。為保證為選廠供礦，為突發(fā)情況留出處理時(shí)間，磨礦倉應(yīng)保證時(shí)刻在最低料位以上。錯(cuò)峰生產(chǎn)實(shí)施方案如下[2]：

（1）作業(yè)區(qū)下午4點(diǎn)會(huì)議制定第二日停車計(jì)劃和檢修安排，會(huì)議前溝通選礦作業(yè)區(qū)目前臺(tái)時(shí)、吃料情況有無其他計(jì)劃，溝通采礦作業(yè)區(qū)次日有無挪鏟等變更料源的計(jì)劃。

（2）山下流程設(shè)備根據(jù)礦破二區(qū)目前臺(tái)時(shí)、選廠臺(tái)時(shí)、磨礦倉儲(chǔ)備情況制定停車安排，最低保持磨礦倉儲(chǔ)備可供選廠1h吃料，即氧化礦磨礦倉1200t，原生礦700t儲(chǔ)備。計(jì)算氧化礦、原生礦可停車時(shí)間，補(bǔ)料至倉滿時(shí)間。

可停車時(shí)間=（目前存料-底線儲(chǔ)備）/選廠臺(tái)時(shí)

補(bǔ)料時(shí)間=（8000t-底線儲(chǔ)備）/碎礦臺(tái)時(shí)

（3）山上流程設(shè)備根據(jù)料源變動(dòng)等可能影響臺(tái)時(shí)的情況則延遲停車或提早起車2h，用以應(yīng)對(duì)臺(tái)時(shí)波動(dòng)，以免產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，影響后幾天的生產(chǎn)安排。

（4）作業(yè)區(qū)內(nèi)有安排較長時(shí)間檢修的，提前3日做好計(jì)劃，逐步將磨礦倉倉位補(bǔ)滿，必要時(shí)利用互通皮帶平衡產(chǎn)能。

（5）無特殊情況于每日上午10時(shí)停車，有小型檢修計(jì)劃等情況時(shí)提早到8點(diǎn)，下午根據(jù)季節(jié)不同于日落前、便于起車安全確認(rèn)時(shí)安排起車時(shí)間。

（6）鑒于中間儲(chǔ)礦倉存儲(chǔ)容量大，容錯(cuò)率高，且中破料倉上已安裝互通皮帶，氧化、原生山上部分需嚴(yán)格執(zhí)行避峰就谷計(jì)劃，倉滿停車。

（7）落實(shí)點(diǎn)檢任務(wù)，對(duì)檢修計(jì)劃嚴(yán)格把控，對(duì)因點(diǎn)檢不到位而出現(xiàn)的臨時(shí)檢修任務(wù)，包括臨時(shí)要求更換到期備件的按公司非計(jì)劃停車考核制度進(jìn)行考核。

（8）生產(chǎn)調(diào)度對(duì)生產(chǎn)安排嚴(yán)格把控、記錄，以便后續(xù)分析，和供電部門及時(shí)溝通，記錄每個(gè)班用電量情況，對(duì)突發(fā)情況做好記錄[3]。

策略實(shí)施后2018年環(huán)比上年平均電價(jià)降低，取得了一定的效果，圖3為同電量下2018年比2017年各月電費(fèi)降低折線圖

4 依據(jù)大車定位合理安排生產(chǎn)

破碎產(chǎn)線作為間斷生產(chǎn)單位，不僅僅是間歇生產(chǎn)，在正常生產(chǎn)情況下由于供料無序等待大車時(shí)間過長會(huì)造成設(shè)備較長時(shí)間的空轉(zhuǎn)，此時(shí)設(shè)備效能最低不會(huì)產(chǎn)生任何產(chǎn)值，因此作業(yè)區(qū)根據(jù)運(yùn)輸大車定位數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不同路線的耗費(fèi)時(shí)間，在中控制裝設(shè)地圖顯示大車位置，預(yù)計(jì)間斷供礦20分鐘以上時(shí)停止破碎機(jī)及相關(guān)皮帶，盡量使設(shè)備工作在額定容量條件下，此項(xiàng)措施大大節(jié)約了電能，降低了設(shè)備機(jī)械損耗[4]。

5 結(jié)語

對(duì)于企業(yè)來說，挖潛增效一直是不斷的追求，在節(jié)能降耗技術(shù)出現(xiàn)革命性的創(chuàng)造之前，通過已有技術(shù)不斷優(yōu)化產(chǎn)線和設(shè)備也是企業(yè)發(fā)展中極其重要的一環(huán)。