水泥电气范文

水泥电气范文（精选10篇）

水泥电气 第1篇

1设备维护维修管理

(1)设备三级点检，通过班组按时对设备进行巡回检查、工段人员定期对设备检查、分厂对重点设备不定期专业检查，从不同层次的检查，使设备的检查工作得到进一步补充、完善和加强。

(2)设备维修方式，根据设备修理及部件的更换周期维修方式分为：计划检修、预检预修、日常维修。计划集中检修是根据系统设备运行周期及耐火材料使用周期，有计划地安排停窑进行集中性质的检修;预检修是根据生产销售平衡，利用均化库合理库存，在不影响烧成系统产能正常发挥的前提下，针对磨系统设备运行现状安排的检修;日常维修是对备用设备，多通道设备进行维修保养，或阶段性的利用储差、料位差对不影响工序主机正常负荷运行的设备进行维修。

2故障案例

(1)现场保护测温点闪动导致主机设备跳停，针对此故障特点，一是加强预检修对此类设备的检查频次，二是对类似的测温点统计其是否有延时。为确保主机设备的稳定运行，经过研讨已增加3s延时，既保证设备安全又防止了误动作。

(2)高温风机变频器风压不稳定，多次引起变频器风压低跳停。停机时多次试验开停风机，发现2号风机接触器触头打火，测量发现中相触头接触不良，导致中相电压偏低，风机处于半缺相状态，转速忽大忽小，但又没有完全缺相，所以保护不能动作。经过更换故障接触器问题解决。此故障较隐蔽，原先判断风压开关问题，再则变频器刚投运，对元器件比较信任其可靠性，是导致误判的次要原因。经过此次故障的处理，我们不能迷信任何品牌大厂的产品，靠自己解决问题。

(3)煤磨袋收尘频繁出现现场脉冲阀不动作。从现场的状况来看，PLC本身未死机，外部线路未发现异常。下载PLC程序分析，程序的编程人员用循环的方式，控制脉冲阀的动作，如开机信号出现干扰或闪动，就会导致脉冲阀不工作。经现场试验确实存在类似情况，在干扰源不清晰的情况下，我们采取利用程序延时的方法避免故障的产生，现场开机信号利用PLC延时程序做3S延时后，至今运行良好，未发生类似故障。此次故障的处理对我们处理一些原因不明悉的故障，可以另辟新路，达到曲折完成的效果，对以后的工作有一定的启发。

(4)对到使用周期的直流屏蓄电池更换，解决了因电池性能下降无法提供高压断路分合闸的大电流，致使高压电机多次停不下来的故障，保证了设备的安全运行。

(5)对发电机转子电压取样碳刷磨损快的原因分析，经过对滑环表面清理干净，保证可靠的绝缘，现磨损很少。

(6)窑头电收尘装置硅整流变压器从2010年元月频繁出现瓦斯故障跳停，但变压器声音、温升、电流正常。经过更换瓦斯继电器、呼吸器，故障仍然存在。经过查找相关变压器技术资料，现场仔细观察，此变压器油枕侧偏低，正常应稍高一些，以便于变压器内部产生的气体顺利排出。经过对变压器本体调整，至今未发生瓦斯故障，说明此故障已排除。

(7)煤取料机刮板接触器启动时抖动打火比较严重, 有时造成控制电源空开跳闸，无法正常启动。对故障原因查找，发现电源电缆长达500米，启动时电源瞬间下降较低至170V，对控制电源加装UPS电源后，能顺利启动且接触器打火现象基本解决。

(8)某均化库料位计频繁出现料位满，现场擦拭探头，断电复位，有时能正常，非常不稳定。料位计对准仓外物体测量正常。经现场实地检查发现测量口旁处有一钢筋混凝土梁，对雷达波影响很大。经过更换测量孔，问题得到了解决。

水泥厂电气维修工段工作职责 第2篇

1、贯彻执行国家及上级有关电气设备管理的方针、政策、和法规，负责制定、修订和完善公司电气设备管理工作的有关规章制度，并监督检查各级执行情况；

2、负责全公司电气设备方面的综合管理工作，确保电气设备的过程能力和达到规定要求的完好率、运转率；

3、负责监督、检查、指导生产车间关于电气设备方面的基础管理工作，并做出相应的奖惩处理措施；

4、负责设备维修（维护保养与修理）管理工作，组织、协调、落实设备检修（计划检修、抢修、项修、外协修及大、中修）工作，并予以督查及组织验收，制定配件的消耗定额、储备定额，搞好备品配件的管理；

5、负责全公司电气设备及备配件的计划、组织、采购督促工作，并配合仓库做好相应的入库验收工作；

6、负责电气设备固定资产的专业归口管理工作，主要是电气设备的启用、调拔、报废、封存等相应工作；

7、负责电气设备事故、故障的管理工作，并负责组织有关部门对重大、特大电气设备事故进行调查、分析和总结处理，指导车间及时采取相应的纠正和预防措施；

8、负责电气设备方面的巡检管理及执行工作；

9、建立健全电气设备台帐，电气设备技术档案资料的管理，并及时向有关主管部门报送统计资料和报表；

10、负责电气设备技改项目的管理、组织、协调、落实工作；

11、负责组织电气设备使用和维修人员的业务技术培训工作；

12、负责电能的节能管理工作，按照相关的管理规定和考核办法对全公司节能工作进行检查，并对电力使用部门电耗进行统计和考核。

13、负责公司领导安排的临时性工作。

14、负责工器具的专业归口管理工作；

15、负责组织执行对车间电气设备卫生及厂房环境卫生 的检查、考评、奖罚处理工作。

16、研究生产中的技术问题，负责组织攻关。

17、负责贯彻执行有关程序文件和按作业指导书作业。

18、负责公司的能源管理工作，落实节能降耗指标，对能耗指标跟踪控制和管理。

亚泰集团安达水泥有限公司

生产管理部

水泥电气 第3篇

【关键词】“软故障”；电动机类故障；电气回路故障、；对比法；统计

一、前言

现代化水泥企业电气设备种类繁多，有些设备的故障要有专业的检查设备和技术才能判断出来，但大多数电气设备还是属于通用设备，出现的故障通过常用的检测手段可以判断，可也有些故障并不是一直存在，或者出现的时间很短，然后自动恢复正常，或者是设备带病运行的提前预断，这些故障就是我们常说的“软故障”，也是设备运行中出现的各种前期预兆，这些故障现象绝大多数通过万用表或者电流表以及听、摸就可以判断出来，为我们计划检修提供依据，由于准备充分，就可以短时间内处理完毕进而保证生产连续运行，因此快速判断故障的方法就显得很重要。对于电气人员，掌握一些快速判断和处理问题尤其是各种“软故障”的方法，就能保证生产连续稳定运行。本人长期在生产一线工作，总结了一些常用电气“软故障”的判断方法，下面叙述，和广大同行交流。

二、常见电气故障的种类和判断方法

1.电动机类

电动机是水泥厂用到最多的电气设备，故障主要有机械和电气故障2类。其中机械故障又分为电机自身缺陷造成的故障和外部的传导故障,电机本身的常见机械故障有电机转子动平衡不好（例如轴弯）、轴承内外套配合不好、前后轴承有问题等，机械故障会造成电动机的震动超标，或者前后轴承温度较高，进而大大缩短轴承寿命，造成扫膛。电动机的电气故障常见为相间短路、匝间短路、接地、缺相、转子回路开路，电机引出线、接线端子烧毁，电刷打火等。

1.1电动机机械故障的判断方法

电动机的机械故障主要采用听、摸的方法来判断，这是因为各种原因最终会体现到震动和温度上来，所以多数问题通过经验就可以判断出来。听就是用大号的螺丝刀或者专用听诊探针来听电机轴承的声音，通过不同声音判断轴承的运行状态，然后分辨各种声音或者震动的源头，找到问题所在。摸主要是感觉温度是否超过允许范围，同时也可以大致感觉各部震动的幅度。大家都知道，声音有2个参数来描述，一个是频率，一个是振幅，也就是不同的故障会产生不同频率的声音或者振幅。当一台电动机正常运行时，会发出有规律的轴承滚动和电磁噪声，基本上和电动机运行转速频率一致。当电动机出现和转速不同频率的声音时，就说明有问题了，主要有2类故障。第1类是电机同轴度不好，也就是转动部件的转动惯量分布不均，造成震动，然后和电机固有频率发生作用，产生一个比电机运转频率低的低频震动，随着同轴度不好的加大，振幅也会加大。主要以下几种表现形式，（1）电机对轮不正、或者连接销子不对称，这时听电机轴承部位的声音会感觉到电机整体明显的低频震动，且电机整体震动加大，多数会听到对轮发出的金属摩擦声音。（2）电机的轴承内套或者外套配合不好，间隙较大时很容易能感到低频震动，同时伴随故障部位的温度升高，若间隙不是很大，则主要表现是轴承部位的温升。（3）电机轴承间隙较大，这时除了有低频震动外，还会听到轴承滚珠和轨道的撞击声音，同时伴随温度升高。（4）电机转子动平衡不好，这种故障较难判断，这时听电机各运转部位声音都是正常，只是整体震动较大，但仔细听会感受到低频震动，对于大型电动机，尤其是启动时间较长的鼠笼型电机，会有转子笼条开焊的情况出现，也就是转子的动平衡发生了改变，这时低频震动的声音很明显，也就是大家俗称的“喘气”，同时伴随电流表的摆动。第2类是电机同轴度较好，但电机震动或者温升都较大。主要有这些表现形式。（1）负载震动的传导，也就是电机拖动设备震动较大，带动电机相应震动，这种情况可以通过负载和电机振幅的不同来判断故障源头。（2）电动机轴承缺油，这时会听到明显的滚珠和轨道之间吱吱的高频金属摩擦声，同时伴随温升。（3）轴承轨道或者滚珠有麻子，轨道有麻子，会有和电机运行频率一致的金属撞击声音出现，而滚珠上有麻子，会有随机的金属撞击声音出现。（4）轴承保持架松动，也就是大家常说的轴承花篮松，这时会听到和电机转动频率接近的哗啦哗啦的金属碰撞声，如果电机震动不大且温升正常，这种声音可以继续运行。（5）电机地脚松动，这时会有电机整体震动，紧固即可。（6）电机安装平台震动较大，这种情况虽然电机震动也大，但由于和平台一起震动，对电机本身伤害有限，可以运行。（7）电机运行各项参数基本正常，但温升较大，这种情况多半是电机铁芯导磁材料不好，造成效率低下，铁损大大增加，往往会听到较大的电磁噪声。

综上所述，电机运行中的机械故障的基本判断方法就是分频，由于汉字发音的局限性，本人形容不出来每种故障具体的声音，但通过对声音不同频率的研究统计，对比正常和故障情况下的不同频率的声音和振幅，配合温升，可以解决绝大多数电动机的运行故障判断问题。

1.2电动机常见电气故障的判断方法

电动机的常见电气故障本节开头已有叙述，这里对一些简单的故障判断方法不再叙述，只说一些容易忽略的判断方法。（1）匝间短路，这种故障可以通过测量直流电阻来判别，通常三相电流会有较大不平衡，且伴随电机温升，对于较小型的交流电动机，例如7.5KW以下，用普通万用表即可大致测量电机的直阻，而且平时注意记录小型电机的直阻范围，比对即可。（2）电动机引出线烧断引起的缺相故障。普通的缺相故障很好判断，容易引起忽略的是，电机引出线从接线端子内侧烧断，这样通过检测结果很容易认为电机绕组开路，而打开电机接线端子板检查一下就会发现这类故障，可以避免重绕电机，带来不必要的经济损失。（3）绕线型电动机转子回路开路。这种故障发生较少，因此容易忽略。例如检查定子回路一切正常，但电机启动电流极大，这时将转子回路各线圈打开，检查通断和测量直阻即可。（4）绕线型电动机滑环轻微烧毁，这时电动机会有火花出现，可以用细油石（俗称磨刀石）做成和电刷一样尺寸的小块，放入刷裤，然后用辅助传动转电机，很快就会恢复。

2.电气控制回路

2.1电气回路接触不良造成的故障

对于电气回路，一般来讲，纯粹的短路和开路故障很好判断，也就是我们常说的“硬故障”，也可称为静态故障，但少数情况下，短路并没有接实，开路并不彻底，这类故障就是我们俗称的“软故障”，或者叫动态故障。这一类故障判断难度较大，这里重点叙述。先举一个动态开路的例子，有一个空压机控制盘，盘内有多个中间继电器用于控制，突然发生无任何征兆跳车，反复检查未能发现故障点，但开车后过一段时间故障依旧，停车后用电阻法測量每个继电器的线圈，然后对比直阻，其中有一个应答继电器的线圈直阻为700欧姆，而正常直阻应该在400欧姆左右，更换继电器后开成正常。这次故障原因是由于继电器线圈停车时冷却下来，开车很正常，但过一段时间，线圈接触不良的地方产生热量，造成线圈直阻越来越大，直到小于吸合电流时跳车。此类故障常见于控制回路，主回路往往电流较大而造成实质性开路。此外，如果回路中接点接触不良，同样会产生此类故障。再举一个动态短路的例子。例如我公司石灰石取料机，曾经有段时间无故偷停，检查未发现故障点，也可以正常开车，但运行一段时间继续偷停，后用电阻法检查所有继电器接点和线圈正常，检查线路发现中控停车信号线之间有一定阻值，但不能造成继电器吸合，由于取料机上震动较大，造成有时短路，类似中控正常停车，更换电缆后一切正常。综上所述，由于软故障是开车时随机发生的故障，而我们检查的时候通常是停车状态，所以检查这类故障较有效的方法就是对比法，对比正常电阻、电流、电压等是否符合要求，这样就能很快找到故障点。

2.2电气回路干扰造成的故障

这一类故障主要是模拟信号回路发生，尤其是一些毫伏信号传输距离稍大时，如果屏蔽层接地不良，而周围有较大电磁干扰源时就容易造成设备误动作。例如我公司3号水泥磨主减速机稀油站的压力过低信号，现场一次仪表传输为毫伏信号，一直运行良好。突然有段时间，磨经常由于压力低跳车，现场检查一切正常，每次跳车后也可以正常开车，后来发现岗位工在检查设备时使用对讲机距离二次数显仪表太近，这个干扰有时会造成仪表误动作，进而造成主机停车。还有我公司2号水泥磨滑履温度，曾经出现过中控显示温度过高跳车，但现场检查一次仪表没有问题，且温度信号从一次仪表出来是4-20MA信号，抗干扰能力很强，但中控显示有时温度忽高忽低。采用电压法测量传输电缆屏蔽层，有最高170V左右的感应电压，正是这个干扰造成温度误动作的发生，检查屏蔽层接地，发现接触电阻较大，改善后此温度中控显示正常。

三、结束语

水泥企业的电气故障种类很多，要想做到快速准确的判断处理故障，除了掌握一些基本的判断方法之外，平时的统计工作必不可少，也就是设备空载或者正常运行的时候，一些数据我们要及时统计并掌握，这样一旦设备发生故障，我们就有对比的依据，最后再举一个例子来说明这一点：我公司水泥窑在一次停窑后，主传动多次开车开不起来，电流超过截流设定值，当时我建议用辅助传动转窑，辅传电动机为37KW，运行电流70A左右，而我在辅传正常运行时测得电流是48A，所以我给公司领导说明情况，要求等辅助传动电流降到50A以下时再开主传动，结果一次开主传动成功。通过这个例子，我只是想说明作为电气技术或者管理人员，不仅要学习各种处理问题的方法，同时也要留意生产中的各种数据统计，只有这样，才能在设备出现问题的时候，及时处理，保证生产的稳定运行。

水泥厂电气设计节能措施探讨 第4篇

关键词：水泥厂,电气设计,节能

改革开放以来, 我国国民经济快速增长, 但由于国民经济结构不合理, 经济增长方式粗放, 固定资产投资增长过快, 能源消耗巨大。节能减排已经成为落实科学发展观和保持国民经济持续平稳较快协调发展的关键问题。水泥行业是基础原材料行业, 是需求拉动性产业, 也是耗能和污染物排放大户。我国水泥产业结构中存在产业结构不合理, 生产能力落后, 水泥工业能耗高、资源消耗大、对环境污染严重等问题。因此我们必须占在全局的角度, 加快水泥产业自身的结构调整, 创新思路, 优化设计, 加强企业管理, 大力推广先进实用的节能减排技术和装备, 努力完成水泥产业节能减排任务。

一、我国水泥行业存在的问题及现状

从1985年开始, 我国水泥产量处于全球主导地位, 占全球产量的30%, 占亚洲产量的50%。在我国基础建设和产地产业的推动下, 从2001年起水泥产量急剧攀升。随着我国政府不断增大对基础建设的投入和城市地产进一步发展, 对水泥需求量仍将不断上长升。

长期以来我国水泥生产以立窑或湿法等落后工艺为主。经过近年来的不断努力, 我们在新型干法水泥生产工艺、技术装备、基建成本、生产管理等方面取得了突破性进展, 使得我国水泥工业结构调整取得明显进展。然而, 落后生产方法的产量在总产量中仍占很大比例。这些落后生产方法所生产的单位水泥产品所耗费的能量比新型干法工艺要高出许多。与发达国家相比, 我国生产1吨水泥的耗电量要比发达国家多出5度电以上, 一个年产30万吨水泥厂, 每年单耗电量就要比发达国家同等规模的水泥厂多出150万度。如此巨大的浪费不仅对水泥厂的整体效益有所影响, 也对资源和环境产生了不良影响。因此, 调整产业结构, 提高生产力, 降低单位能耗已经成为制约水泥产业发展的关键。

二、水泥厂电气设计中的节能

1、供配电系统的节能设计

电能是各种能源中最为经济、清洁, 且容易传输、控制和转换的能源。合理的供配电系统设计, 将显著减少一次能源的消耗和环境污染。一个大型干法水泥厂的供配电系统是指从国家电网将高压引入总降压变电站到各用电设备间的全部线路、变压器、开关、控制和保护装置等设备。通常我们在设计水泥厂供配电系统时, 要对整个厂区的供配电系统进行综合考量, 力求使系统间各部分配合良好, 达到最高效率的利用, 减少浪费。比如使厂区总降、配电站、电力室等尽量靠近负荷中心, 以缩短供电半径, 减少线路损耗。各电力室应根据所辖车间负荷情况, 合理选择变压器的容量和台数, 以便由于淡、旺季及停窑检修等原因造成负荷变化时, 能够灵活投入切除变压器, 实现经济运行, 减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。另外, 对于分期建设或配套余热发电的项目, 在选择变压器容量及台数时, 还要把当前和终期目标实现等各种因素考虑在内, 进行合理的选择、搭配、预留等。

2、减少线路损耗

在线路通过的电流不变时, 线路越长则电阻值越大, 电能损耗越多。水泥厂中用电设备比较多, 供电线路也相应比较长, 比如一条5 000t/d水泥生产线的电缆总长度大约为20~25万m。这些线路造成的电能损耗是相当可观的, 所以减少线路损耗必须引起设计人员的足够重视。一般来说, 减少线路损耗可以通过合理设计电缆长度、降低线路电阻以及提高引入的电压等级, 选取合适的电机, 通过减小线路电流等方法来降低线路损耗。

3、选取节能型供配电设备

水泥厂每个电力室设置变压器若干台, 在传递功率过程中要产生损耗, 因此在确保变压器安全和可靠运行的基础上, 要选用损耗低、节能型的变压器。一般认为配电变压器负荷率为额定容量的70%~80%较合适, 而对主变压器则应尽量按最大需求量选择容量, 并以此来计算基本电费, 确保变压器在经济、安全可靠的状态下运行。实行经济调度, 提高变压器运行效率。各电力室的配电变压器的负荷率在设计时已基本确定, 经济调度的重点应是一些非连续运行的用电设备、辅助流程的用电设备以及照明、空调等。

此外, 电动机的节能设计也是水泥厂供配电节能设备中关键的一环。减少电动机能耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机, 电动机系统的节能包括电动机本体的节能和电动机传动系统的节能。例如风机、水泵类变频调速系统节能, 采用高效的传动系统, 如高效的减速机以及适合于各种主设备的传动系统, 如大型磨机的双传动系统等。

4、照明的节能设计

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下, 力求减少照明系统中光能的损失, 从而最大限度地利用光能, 通常的节能。在办公楼、电力室、控制室、中控、宿舍楼、食堂等场所推广使用自整流式紧凑型荧光灯, 取代白炽灯, 并充分利用自然光, 节约人工照明电能。在水泥厂车间、厂区, 则应满足照明设计规范及水泥厂设计规范中对各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等规定, 积极推广高压钠灯和高压钠灯等高效气体放电光源。

总之, 水泥厂的电气节能潜力是很大的。电设计人员, 必须在对现行的生产工艺、设备技术进行认真、系统的总结分析的基础上不断地探索、研究, 不断学习国外先进技术和经验, 使电气设计不但满足各项技术指标、功能使用及工艺要求, 还充分考虑各项行之有效和切实可行的节能措施, 从而为企业降低运行成本, 带来更大的效益。

参考文献

[1]韩国华、刘少平、任二龙:《水泥厂电气设计节能措施》, 中国水泥2010 (6) 。

[2]蒋明麟:《我国节能减排形势及对水泥工业提出的新要求》, 中国水泥2008 (1) 。

水泥电气 第5篇

【关键词】电气改造；高、低压变频；DCS系统

1.项目概述

缅甸PA-AN 水泥厂位于仰光以东160公里，原有一条800t/d带四级旋风预热器窑生产线，由法国FivesCall Babcock 公司设计，从1982年投产以来，经过水泥厂全体员工的努力，为社会提供了大量优质水泥，为当地的经济发展作出了较大的贡献。

鉴于工厂采用的工艺和设备属80年代初的水平，设备比较陈旧，工艺较落后，能耗高，运转率较低；设计规模偏小，劳动生产率相对较低，难以长期在市场竞争中处于有利地位，水泥厂从长远发展的角度出发，以采用新技术和扩大经营规模为突破口，决定对现有的800t/d四级旋风预热器窑生产线进行技改，以利于发挥更大的经济和社会效益。

2.设计范围及内容

新增石灰石破碎、粘土破碎、水泥包装及成品库的工艺、建筑、结构、电气及自动化施工图设计；原有生料粉磨及废气处理、生料均化库、烧成系统、水泥粉磨改造的工艺、建筑、结构、电气及自动化施工图设计。

3.设计原则

（1）节省投资，充分利用原有设施，降低改造成本，使项目尽快投产，发挥效益。

（2）生产规模从800t/d熟料扩改为900t/d熟料，确保达到900t/d。

（3）生产线选用技术先进、实用可靠的经济型干法技术装备，尽可能节省投资，以获取最大的经济效益。

4.电气、自动化改造设计

4.1电气部分

4.1.1负荷变化情况

800t/d生产线改为900t/d生产线，高压部分增加约420kW，分别为生料磨由940kW增加到1250kW，高温风机由600kW增大到710kW。

低压部分增加负荷情况：生料磨变电所，新增负荷约160kW，窑尾及废气处理增加约30kW，窑头增加约450kW，水泥变电所减少约165kW。窑尾高温风机采用高压变频调速。窑主传动由6.6kV/160kW液力偶合调速方式，改为380V/ 220kW的变频电机变频调速。

4.1.2电气改造设计方案

①水泥厂原有的高压柜全部保留，由于负荷有些变化， 只需调整其中的5台高压柜配出回路的参数，且增大高压补偿电容量。这样高压柜不增加，仅柜内部分元件修改就能满足用电需求，大大节省改造成本和时间。

②窑头改造后新增窑头车间变电所，内设高压柜、变压器6.6/0.4kV 800kVA及低压柜， 满足烧成系统新增设备的用电及控制需求，且与原有柴油发电机联络，突显烧成系统主要设备及重要负荷用电可靠性；石灰石破碎原有变压器增大为6.6/0.4kV 800kVA，既可满足该系统原有设备的运转，又可以满足新增设备的用电需求，实施简便可行。

③窑尾高温风机采用高压变频柜，窑主传动采用低压变频柜控制，通过调节电机转速来调节窑尾高温风机的用风量以及窑转速。其特点是：变频装置安装方便，电机和负荷不动，将其加入电源侧即可；运行可靠，变频装置在出现问题后，可以进行旁路的方式运行；节电降耗效果明显，功率因数高，变频运行精度高，可以实现精确调节，速度是由输出频率限定，当负荷出现波动时，转速不变；还具备软起功能，启动电流小，降低负荷强度，延长设备使用寿命；且变频调速维护费用低，在设备正常运行时无消耗品。

④对原生产线更换设备调整低压配出回路容量及电缆截面积，对新增设备完成相应的电控设计，尽可能利用工厂原有的高、低压电气柜和各种电缆、电缆桥架及电缆沟，满足技术改造节省投资的基本原则。

4.2自动化部分

4.2.1自动化检测变化情况

原生产线改为900t/d后，生产工艺的变化在于增加了窑尾分解炉，增加了分解炉天然气输送系统以及分解炉温度、压力测点。此外，磨机、高温风机等设备变化后，也会增加部分测点。增加荧光分析仪、窑尾气体分析仪、回转窑筒体扫描装置以及管道阀门等的电动执行器。

4.2.2 DCS系统设计方案及特点

改造后，生料磨系统、窑尾系统、窑头系统、水泥磨系统由原来的继电控制改为集散控制系统（DCS系统），根据工艺控制要求，在生料磨、窑尾、窑头及水泥磨设四个现场控制站，分别设于生料粉磨、窑尾、窑头和水泥粉磨控制室，主要负责现场数据采集和处理，同时向控制中心传送数据并接受控制中心的数据、指令。这些现场站采用光纤环型以太网与中控室相连，使整个生产线全部纳入计算机集散控制系统控制。现场控制站均采用CPU板冗余，确保系统的可靠运行。在窑头设中控室，内设四个操作员站，一个工程师站。其中任何一个操作员站发生故障，其余操作员站能自动投入，保证生产线正常运转。

在原料配料和熟料配料工段各设有一套配料系统，自动计量各组份的瞬时流量和累积流量，并控制各组份的配比。在原料库、生料均化库、熟料库、水泥库采用脉冲雷达料位计检测料位具体实施方案为：在保留设备原有的二次控制的基本线路上，调整二次线路，增加少量信号中间继电器柜，将现场原有设备的信号点全部通过新的中间继电器柜进入中控DCS系统控制的设备。相应的一次仪表进行更换或新增。

4.2.3电视监控系统

在窑中设置窑胴体红外线扫描装置，对旋窑煅烧带胴体温度进行实时监测，使操作员在中控室的电脑上，能直观了解窑筒体温度、窑皮分布、耐火砖厚薄，并可分析温度曲线，避免生产过程中窑内耐火砖脱落对窑筒体造成的损坏，以减少耐火砖检修。该系统包括红外测温扫描装置，计算机，外围设备及相应软件。

在窑头设置两套HDTV型内窥式高温炉窑工业电视监视系统，对旋窑煅烧和篦冷机的工况进行实时监控。该系统采用进口气动元件作为推进机构，将高温镜头伸入炉窑内，其中，窑头工业电视安装在窑头罩上，可观察到整个窑头火焰燃烧、下料以及挂窑皮等情况；篦冷机工业电视安装在篦冷机侧壁，可观察到落料、篦板运行、料层厚度、料块大小等状况。操作人员在控制室通过彩色监视器可以直接观察窑炉内所需了解的情况，从而减轻劳动强度，提高工作效率，保障安全生产。

5.结束语

我国水泥厂电气设计的若干问题研究 第6篇

关键词：水泥厂,电气设计,问题

水泥工业是国民经济中直接关系到国家各项基本建设和人民居住环境改善的主要支柱产业。我国水泥技术的快速发展, 水泥厂建设规模的不断扩大, 得益于我国水泥工业科研设计水平的迅速提升。过去传统的设计理念正在发生变化。我们学习了大量国外先进技术和理念, 结合我国水泥项目设计的实际情况, 实现了标准化设计, 提高了设计效率, 获得了相应的社会效应及经济效益。同时, 我们也应清楚地看到, 我国在水泥工程设计中还存在很多的不足, 如何及时、有效的解决这些问题, 成为制约水泥厂电气设计的关键。下面, 我们就水泥厂电气设计中存在的若干问题进行探讨, 以期同行之间相互学习, 推动水泥厂电气设计水平的提高。

1 设计规范问题

在工程设计中, 电气规范十分重要。国外一些先进的电气设计规范, 更新速度较快, 几乎年年有新版本, 能够根据技术的发展、根据现场发现的新问题及时反馈, 做出相应修改。而我国目前执行的电气设计规范比较陈旧, 未能与国际接轨, 也没能随着技术的革新进行及时的修改。个别条款规定之间相互矛盾, 在设计时有时很难相互照应, 这给电气设计工作带来了一定的困难。

此外, 我国目前执行的电气设计规范中, 大量的是文字表述条款, 缺乏图例表示。而电气工程与其他规范不同, 电力装置接地系统种类繁多, 不同情况, 需要采用相应的接地方式, 仅用文字表述很难满足工程上的要求。因此, 电气设计规范应尽量使用示意图表示, 这样可以一目了然, 清晰的表示, 避免因对文字表达不同理解而发生异议。

总之, 电气设计规范对工程设计有着巨大的影响, 需要不断修改, 不断完善, 这样才可以满足不断变化的技术、设计要求, 与国际接轨。

2 电气设计中的编码问题

我国目前电气设计中, 编码系统还不够科学完善。编码系统包括工艺、设备、电气等各专业编码, 而又以电气设备种类繁杂、覆盖面广成为编码系统中难点。

由于编码没有完全统一, 以往设计中电气编码在不同工程有不同的编法, 不同设计人员也有不同考虑, 编法也不一致, 随意比较大。由于编码不统一, 每个工程都要耗费人力去编制各自的编码, 设计上造成人力资源的大量浪费;在安装调试中, 由于编码不统一, 需要调试人员重复熟悉不同编码, 也造成了不必要的浪费及人力重复。

随着我国设计水平的不断提高, 目前我们开始越来越多地参与国际设计项目, 当前设计中编码系统杂乱无章, 不符合国际标准, 很多国外业主不理解我们现行的编码, 使我们在国际市场上处于不利位置。因此, 建立一套符合国际惯例的电气编码系统尤显重要。

国外一些先进的编码系统, 通过编码便可以查出其所属工厂、第几条生产线、车间、设备类型等信息。对于安装、运行、维护、资产管理、备品备件的采购、储存等都非常方便。国内水泥厂大多没有企业的设备编码标准, 设计院在设计过程中从设计的角度进行设备编码, 对于工厂运行维护管理、资产管理、备品备件管理不一定适合。随着水泥厂生产线增多, 生产线的相同名称设备型号规格有可能不同, 如果没有一套科学的设备编码, 不仅会在备品备件管理上会产生混乱, 在工厂改造扩建时, 也容易使设计人员产生误解, 对后来的设计带来不利影响。

现有电气编码系统已不能适应当前的形势要求, 编制一套适合我国国情的设备编码规定势在必行, 水泥厂设备编码规定应考虑考虑到各专业设计要求, 也要有利于企业的管理。我们知道电气设备是为工艺等其他专业服务的, 那么它的编码必然与其它专业的编码密不可分。其编码系统应该比较完善统一, 它的编码涵盖工艺、电气、建筑等所有关联专业, 且相互之间的编码互相延伸。综合考虑各个专业的需求, 统一各专业的编码原则, 建立一套逻辑严密、符合国际惯例的设备编码, 符合我国当前对水泥产业电气设计的要求, 能提高的设计效率, 为拓展宽广的国际设计市场创造良好的技术保障。

3 电气设计中的自动化

我国已成为世界水泥产量最大的国家, 水泥企业众多, 规模和技术水平差异很大, 虽然近年来在电气控制和自动化技术方面有所发展, 国内有关单位在发展传统集散控制系统控制的同时, 已开发研制并成功应用了低成本优化控制系统。但在电气控制和自动化方面仍然存在不少问题, 需要努力解决。

具体而言, 主要存在的问题包括以下几个方面:首先, 大部分水泥企业生产设备落后, 自动控制水平低, 能源消耗高。虽然目前国内已开发研制了大批适用于水泥业高温、多尘工艺流程的专用计量检测仪器仪表, 开发研制了适合国情的自动化控制系统, 但与国外先进自动控制技术相比, 尚有不少差距。其次, 注重系统硬件先进性而忽视软件重要性的现象较为普遍。控制软件仍停留在较低的水平, 系统的投运率较低, 没有好的配套软件, 就发展不了硬件系统的作用和技术优势, 这不公仅影响自动控制系统能力的发展, 也影响了自动化技术装备的推广及应用。如何提升工程应用软件的编制及调试水平, 如何在电气自动化设计中进行创新及优化, 使控制思想和设计理念上满足生产可靠、技术先进、节省投资、提高效益的原则, 是值得探讨的课题。

总之, 自动化的设计指标是一个工厂技术水平的重要标志, 为了实现水泥生产的优质、高产和低耗, 提高水泥生产过程的自动化控制水平, 实现水泥生产过程的优化控制, 在电气自动化的设计应考虑“可靠、先进”的原则, 只有自动化水平提高, 才能减少操作工人, 降低生产成本, 才能完善设备的安全保护措施, 并提高生产的稳定性。

4 电气设计中的节能问题

不同的水泥生产方法, 除去单位水泥产品的热耗不同外, 它们所生产的产品的质量、资源利用率、劳动生产率以及对于环境的负荷也是不同的。我国目前大力发展的新型干法水泥生产的技术指标与其他落后生产方法有很大的优越性, 但是与国际先进水平仍有较大的差距。节约能源是我国的基本国策, 随着我国基础建设的大力发展, 对水泥需求量的不断加大, 近年来, 水泥产业中的节能问题显得越发突出。

如何降低水泥生产过程中单位能耗, 节省能源, 是电气设计人员需要重点考虑的问题。在电气设计中, 对于节能问题, 不仅需要从工艺、设备上下功夫, 尽可能地使工艺流程、设备配置先进合理。更重要的是, 在作好充分的实际调查之外, 做好细致的可行性认证。在电气设备的选择上, 设计人员已经具备充分的节能意识, 普遍会选择较为成熟的高性能节能产品, 但同时也应该注意避免过分追求高性能产品, 造成投资增加, 不切实际。对于改扩建的老厂, 应尽可能与原有设备型号统一, 使其具有互换性, 避免浪费。

节能效果的好坏, 除了设备本身的节电潜力外, 更主要的是与实际情况有直接关系, 我们必须意识到, 任何工厂配电设计, 都有自己的特点, 我们不但要参照有关设计手册, 遵循相应的规程规范, 而且在细则问题上, 还必须面对各类工厂的特殊情况, 具体问题具体分析。

参考文献

[1]李平生.我国电气设计规范与国际电工标准的差距[J].新世纪水泥导报2004 (6) .

[2]刘晖.水泥厂设计中电气设备编码存在的问题及对策[J].新世纪水泥导报2006 (1.)

埃塞俄比亚DMC水泥项目电气设计 第7篇

埃塞俄比亚DMC 5000t/d熟料水泥生产线是中国建材集团国际装备有限公司总承包EPC项目,该工程地处埃塞Derba,海拔高度2400米,项目分矿山及主厂区二大部分,矿山距主厂区约7k M,通过四段长皮带输送连接。2007年初项目启动,期间由于业主资金等问题,工程建设中断近二年多,2010年完成设计,目前正进入紧张的安装调试阶段,近期将点火投产。

2 全厂供配电系统概述

工厂的中压为6.6k V,低压为380V,业主方负责在主厂区建设一座132k V总降压站,提供二路6.6k V供主厂区的主配电站及一路33k V架空至矿山变配电站。矿山33k V变配电站负责破碎系统及1、2#长皮带站;主厂区的主配电站负责主厂区及3、4#长皮带站的供电。

全厂设有如下分配电站:1~4#长皮带中压站、生料粉磨(含煤磨)中压站、窑尾中压站、窑头中压站、水泥磨中压站。全厂设有一座柴油发电机房,配1275k W(0.4k V)柴油发电机一台作保安电源,由此供各电气室的EMCC柜,正常电源与保安电源通过ATS自动切换。

根据生产工艺流程及生产车间的布置,矿山、长皮带输送及主厂区共设置有13个电气室,通过16台低压变压器完成全厂的低压设备配电控制。功率因数补偿采取集中与分散相结合的方式,各电气室低压母线均设置有集中电容器自动补偿装置,除中压变频电机,所有中压电机均设置有独立的中压电容补偿柜,并在主配电站设置集中电容器补偿装置,以达到降低无功损耗及提高用电质量的目的。

3 电力传动与控制

全厂工艺大风机及窑主传动电机均采用变频驱动调速,其它中压电机均为绕线电机,采用液体电阻启动,中高压柜操作电源为DC110V,采用SIEMENS综合保护装置。

低压电机均配置ABB的M102P智能马达控制器,由微处理器来执行电动机的保护与控制功能,所有的监控通过Profibus DP与DCS通讯。M102-P电动机控制装置通过对三相电流、电压的监测,实现对电动机的智能化保护、控制及监测;M102-P为电动机提供的完备保护,避免了因电动机过载,堵转,接地故障,断相等可能故障导致的生产事故,最大限度地保证设备运行的有效性与安全性。所有保护功能均可通过参数设置软件根据实际情况进行设置、启动或关闭,调整保护值。

4 车间控制

本工程从原料破碎至水泥包装出运的整个水泥工艺生产过程采用计算机控制系统进行监控,其中自原料配料至水泥入库的主要生产线采用DCS分布式计算机控制系统,在CCR进行集中监视、控制和管理,各生产设备状态、运行参数均在CRT上显示。在矿山破碎、主厂区辅料破碎、水泥包装电气室设现场操作站,分别对本车间生产工艺设备进行监控。

本工程采用中控优先方式,每台电机均设置有现场按钮盒,现场的正常分合闸由中控授权,考虑到现场紧急状况及系统的可靠性,我们设置了直接断开接触器控制回路的应急按钮,可以通过现场按钮盒的钥匙开关紧急分闸。

5 主要设备选型

根据总承包合同的要求,中高压开关配电装置采用中置柜,其主要元器件采用进口产品,如短路器为ABB的VD4和Schneider的EV12真空短路器;中压变频装置采用Rockwell的PF7000产品,分别配置12脉冲整流器(<1000k W)和18脉冲整流器(>1000k W);低压MCC柜采用ABB的MNS抽屉柜;低压变频装置采用ABB的ACS800系列产品。

由于本项目地处海拔2400米,其高低压电器的选择,必须要有特殊的考虑。对于高压电器、开关柜,普通高压电器设备正常使用环境的海拔不超过1000米,高海拔对电器的影响是多方面的,但主要是温升和外绝缘问题。由于空气温度随海拔高度增加而相应递减的补偿效果,一般海拔4000米以下高压电器额定电流可视为不受影响。而高压电器外绝缘则随海拔升高而降低,海拔每升高100米,其外绝缘强度约降低1%,必须采取加强保护或加强绝缘等措施,以保证高压电器的安全运行,传统的做法往往是各种电器均采用高原形电器(加强绝缘),但这将提高造价,并给设计、制造、运行带来诸多不便,我们在本项目采取了加强保护的措施,即选用高原型的过电压保护器(其耐受冲击电压有特殊的要求)以保证普通绝缘高压电器的使用,此举极大地降低了成本。国家关于低压开关设备和控制设备的规范中规定普通型低压电器的工作条件为海拔不超过2000米,所以本工程的低压电器均要做局部修正,适当的降容使用。

秉持以上原则,我们承担设计的国内西昌地区某水泥厂(海拔2700米)2008年投产,电器设备至今运行良好,用户也十分满意。

6 防雷和接地系统

根据本项目合同及外方咨询公司的要求,防雷措施及接地系统大体上执行IEC标准,但部分要结合埃塞俄比亚国家标准(防雷保护范围及引下线的设置)。

设置避雷带及利用屋顶栏杆为接闪器,引下线独立设置,接地采用人工接地体。主厂区全厂接地网联成一体,DCS系统、电除尘设备根据要求采用单独接地,以防止干扰,谋求系统的稳定性。高大建筑物考虑了防侧击和等电位联结的保护措施。

33k V为中性点不接地、6.6k V侧为中性点高电阻接地的小电流接地系统,低压380/220V配电系统采用TN-S系统。电气设备在正常情况下不带电的金属外壳、箱柜底座、金属支架、网架等均通过PE线或其它接地线可靠接地。

7 设计体会

国外EPC工程设计有其特点,我们需要仔细分析总承包合同要求及技术附件内容,制定出本项目的电气施工图统一技术要求,既要考虑设计合理,又要考虑降低成本。只有熟练掌握合同附件要求,熟悉合同指定的规范标准(如IEC、EN等),做到心中有数,才能在与咨询公司的审图交涉中做到有理有据,关于本项目,谈几点设计体会:

7.1 设备资产编码,以往国内工程项目设计中并未涉及这套完

整的资产编码体系,但在本工程中贯穿于设计、制造、安装、管理的建设全过程,必须认真对待,工厂里的每一台设备均有表明其特定性质的资产编码。

7.2 本工程技术要求关于设备配置均较高,所有工艺大风机均

要求变频调速,蓖冷机的所有冷却风机也都要求变频调速,低压变频装置均配置了谐波滤波器,但考虑到窑头电气室大量变频器的使用,设计配置了一台三圈整流变压器(矢量联结组:D,d0,yn11)集中供低压变频装置,通过相角的组合,进一步有效地消除了对电网的谐波影响。

7.3 本项目合同技术要求很细,比如关于电机测温、测振、母线

电流密度、电缆桥架的裕度均有严格的要求,有些指标(如启动压降等)比规范要高,需要与业主及咨询公司做耐心的说明,以求得他们的理解和支持,适当的修正指标,有利于降低投资,前期的工作做细致了,才能为后期项目的顺利实施提供保障。

7.4 关于电缆的选择,国外总承包项目不同国内,所有的电缆均

需要国内采购发运现场,如电缆采购多了浪费,而少了又要重新补采发运,也将延滞工期及增加运输成本。为此,电缆规格不宜过多,要考虑可替换性,以增加现场施工的灵活性。在基本设计阶段,应将全厂的用电设备归类,提出切实可行的电缆选择表,除中高压电缆及低压大规格电缆,小规格电缆特别是控制电缆、信号电缆,应缩减规格类别,即把用量少的电缆规格归类。

7.5 项目初期,业主及咨询公司往往在合同或纪要中确定一个系

统电网的短路参数,出于业主自身的考虑,该数据一般很苛刻,给本项目电气设备及电缆的规格选择带来困难,事实上,业主方并没有得到系统电网的参数,我们必须坚持要求业主方提供准确的系统参数,否则,由于短路参数的偏高,将增加全厂电器设备及电缆的投资。

8 结束语

水泥电气 第8篇

关键词：水泥行业,电气节能,技术应用

水泥生产是一项高耗能的工业活动。从矿石的开采、破碎, 到生料粉磨、熟料煅烧, 再到水泥粉磨、制成成品, 每一个过程都要消耗掉大量的电能。水泥行业是不折不扣的用电大户, 2015年全国水泥总产量达到了23.5亿吨, 按吨水泥综合电耗85度计算, 全行业用电量高达到1998亿千瓦时, 约占当年全社会总用电量的3.6%左右。因此, 开展水泥行业电气节能技术改造工作, 降低水泥生产能耗, 对于节能减排、保护环境, 以及促进企业进步、发展, 都具有重要意义。

1、供配电系统的优化

1.1电压的选择

在传输相同功率的条件下, 110KV线路通过的电流仅为35KV线路的1/3, 线路功率损耗相应减少。通常, 一条日常5000吨熟料的新型干法窑水泥生产线, 全厂用电有功负荷约为2.5万千瓦左右, 如采用110KV电压等级供电, 其线路电流约为140A;如采用35KV电压等级供电, 其线路电流高达435A, 线路电能损耗大幅增大。因此, 目前新建的水泥厂大都采用110KV电压供电, 不但节能, 运行费用也较35KV电压更低。

在配电电压的选择上, 高压电压一般采用10KV等级。如果导线的电流密度相同, 10KV比6KV线路功率损失减少约40%, 电压损耗减少约40%[1]。因此对于那些采用6KV配电的老旧水泥厂, 将6KV配电网改造为10KV配电网后, 线损率会得到了较大的降低, 运行成本也随之降低。

在电动机额定电压的选择上, 315KW以下的电动机应选用低压电机。感应电动机的额定电压愈低, 其效率愈高, 同容量的感应电动机感应电动机用于380V时, 较用于6KV或10KV时效率高约2%[2]。例如某水泥厂, 有活塞式空压机10台, 每台电机功率为250KW, 原采用6KV高压电机, 后改造为节能型高效低压电动机, 效率大幅提高, 经测算, 每年可以节电约30万度。

1.2变压器的选择

变压器在传输功率的同时, 要消耗掉一部分能量, 这主要是铁耗和铜耗。这些损耗在变压器内部转化为热量, 一部分使变压器的温度升高, 另一部分则散发到周围的介质中。变压器的选择, 首先是容量的选择, 容量与负荷要匹配, 不宜太大, 避免“大马拉小车”。容量太大, 不但投资增加, 其损耗也大, 生产运行成本也随之增加。一般变压器的负荷率控制在80%左右比较适宜。日常5000吨熟料的新型干法窑水泥生产线, 全厂的用电有功负荷约为2.5万千瓦左右, 其主变选择31500KVA为最佳。

其次是型号的选择, 应选用S11系列及以上的节能型变压器。水泥生产企业, 特别是老厂, 目前有些仍在大量使用S9系列以下的高耗能变压器。由于水泥厂变压器数量较多、容量较大, 如全部改造为新型的节能变压器, 其节能潜力不容小觑。

1.3无功补偿技术的应用

水泥企业大量使用交流异步电动机, 但异步电动机存在不足, 它的功率因数较低, 仅为0.8左右, 从而导致整个配电系统的功率因数较低。这既增加了系统的电能损耗, 又妨碍了变压器的有功功率的输出, 因此需要采取一定的无功补偿措施。

目前水泥厂通常采用集中补偿与就地补偿相结合的补偿方法。集中补偿分两级, 一级为车间变电所380V低压母线的集中电容补偿, 另一级为总降10KV母线的集中电容补偿。补偿装置通常采用电容分步及自动投切装置, 补偿后系统的功率因数可达0.95以上。

水泥厂大功率的高压电机大都为交流绕线式异步电动机, 其补偿方式为就地补偿, 采用电机转子回路串接进相装置, 提高电机的功率因数。进相后交流绕线式异步电动机的功率因数可以提高到0.97以上, 定子电流可以降低10%以上, 从而减小了电机的损耗, 并降低了定子的温升, 起到较好的节能效果。

1.4合理选择导线截面及节能型金具的使用

按经济电流密度合理选择导线截面, 降低线路损耗, 减少运行费用[3]。同时应推广使用节能型金具, 能够极好地改善由于金具造成的线路能耗大的情况。厂区内电缆的选择, 同样应考虑能耗因素, 不要一味追求节省投资。选择截面稍大一些的电缆, 虽然初期投资有所增加, 但线路损耗降低, 不但运行费用降低, 而且提升了电缆的可靠性, 延长电缆使用寿命, 从长期运行考虑, 仍是经济的、可行的。

2、节能型电气设备的应用

2.1选用高效节能型电动机

水泥生产企业的用电负荷绝大多数为电动机负荷, 大型水泥厂的电动机总装机容量高达40000KW左右。目前仍有部分水泥厂仍在大量使用Y系列电动机, 甚至是J系列高耗能电动机。因此高效节能电动机的推广对于水泥行业的节能意义重大。

选用节能型高效电动机, 虽然投入较大, 但其整体效率可以提高3%以上。例如西门子或者ABB技术的节能型高效电机, 在大型设备的传动系统中, 包括电动机本体、传动系统, 其节能效果非常显著。高效节能型电动机的配备, 对于水泥厂整体负荷来说, 具有前所未有的节能优势。

2.2变频调速技术的应用

在水泥行业, 风机类负载约占全部负荷40%左右。根据水泥生产工艺的特点, 生产过程中大部分风机需要进行风压、风量的调节。现场运行的风机等高耗能设备, 其输出功率不能随生产负荷变化而变化, 只有通过改变风门、档板的开度来调整, 这导致负荷运行效率较低, 大量电能浪费在节流损失中。

为提高水泥生产线的生产效率、降低能耗以及提高系统的综合可靠性, 风机类负载可以应用变频调速技术实施控制。利用变频调速技术的目的是改变设备的运行速度, 以实现调节现场工况所需的风压、风量大小, 大大提高了系统的自动化程度, 即满足了生产要求, 又能节约大量电能, 为水泥厂带来可观的经济效益, 切实响应了国家节能减排的政策。

目前在大中型水泥厂, 低压小功率通用变频器的应用已十分普遍, 大功率高压变频器正逐步推广。水泥生产线的高温风机、循环风机、窑头排风机、窑尾排风机等大型风机功率均较大, 采用高压变频器进行技术改造后, 其节能效果非常显著, 效益经济非常可观。例如, 某大型水泥厂立磨循环风机, 功率为4000KW, 原采用调节风门的方式进行生产控制, 后采用高压变频器替代风门进行生产控制。当变频器运行在43.6Hz时, 节电率达到19%, 节电效果非常明显, 运行成本大幅降低, 经济效益非常显著。

变频改造前后的运行参数如下表:

2.3永磁传动设备及LED照明技术的推广

对于需要柔性传动的设备, 如提升机等, 传统的方法是采用液力耦合器。由于液力耦合器的效率较低, 在传输能量的过程中自身消耗不少能量, 损耗较大。如采用永磁联轴器替代液耦, 不但可以减少能耗, 其维修维护成本也大幅降低。

在生产区域及办公场所推广使用LED照明灯具, 也是节能降耗的一项重要举措。一座大型水泥厂的灯具总数约为2000盏左右, 传统的光源为钠灯、汞灯或荧光灯, 按单盏灯功率100W计算, 全厂照明系统的总功率约为200KW。采用LED照明灯具, 相同照度的情况下, LED的能耗仅为汞灯的1/5。如对工厂的照明系统进行改造, 推广使用LED照明灯具, 全厂照明系统的能耗会大幅下降, 每年可以节电约50万度左右, 节能效果非常可观。

3、运行管理的电气节能

利用计算机技术, 建立企业能源管理中心系统, 对全厂生产过程能耗数据进行实时监控并分析, 通过合理的管理可以将企业的供配电系统的运行实现最优化, 降低系统损耗。

水泥企业能源管理系统对生产过程中的能耗数据进行采集、分析、处理, 按生产各工序用能、辅助用能等分类计量各分厂、车间、工段班组的班、日、月、年单耗, 进行多种方式的比较, 通过计算单位产品或各生产工序的的能耗水平, 实现准确地查明产品能耗节 (超) 产生的具体原因。按单台设备、生产线的用能负荷, 进行横向纵向比较分析, 找出节能潜力, 明确节能改造方向。

通过系统的运行管理, 可以实现对企业能耗情况的全方位的监控和管理, 对能源的成本分析、能源的统一调度、提高劳动生产率、降低吨水泥能耗等都起到十分重要的作用。并且能够合理调整和平衡能源供需, 增强企业的能源预测能力, 削峰平谷, 避免人为浪费, 大大降低企业能源成本, 达到企业节能增效的目的。

4、余热发电技术的应用

近十几年来, 水泥窑余热发电技术有了较大的发展, 相当部分新型干法窑水泥生产线配套建设了余热发电站, 对于水泥工业的节能减排起到至关重要的作用。

随着水泥熟料煅烧技术的发展, 水泥工业节能技术水平有了长足的进步, 高温余热已在水泥生产过程中被利用, 但由于水泥熟料煅烧技术及目前节能技术水平的限制, 大量的中、低温余热仍不能被充分利用, 由其所造成的能源浪废仍很大。生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排放掉的400℃以下的废气, 其热量占水泥熟料烧成系统总热耗量的35%以上。充分利用中、低品位的余热是进一步降低水泥生产综合能耗的有效途径。

余热发电技术可以充分利用新型干法水泥生产线产生的废气余热资源, 将热能转换为电能, 并回用于水泥生产, 减少废气对环境的热污染, 提高能源利用效率, 实现节能减排。目前, 国内先进的水泥生产线, 吨熟料余热发电量最高可达40度左右, 平均可达35度左右。一台日产5000吨熟料的生产线, 每年可发电6000万度左右, 占企业全部用电的1/3左右, 大大降低了企业的能耗, 提升了企业的经济效益。余热发电技术的应用, 为水泥行业的节能减排做出了巨大的贡献。

结束语:

水泥行业的节能减排, 是国家产业政策调整的重要内容, 这项工作如果取得成效, 将为我国环境和生态保护做出巨大贡献。通过电气节能技术, 我们必将在能源消耗和环境污染问题上取得卓有成效的进展, 同时, 水泥企业也将在运营上收获更多的经济效益和社会效益。

参考文献

山水集团水泥生产线电气自动化特点 第9篇

1 自动化技术和水平不断提高

1.1 新建生产线全部采用新型DCS系统

水泥工艺流程的特性, 决定了其开关逻辑控制的主导地位, 同时模拟量的处理多为简单的显示和给定, 控制回路基本上也多为并不复杂的单回路调节, 这些特点决定了传统意义上DCS系统的逐渐淡出, 如3号线使用的Bailey的INFI90系统等, 这些早期的DCS系统同相对简单的PLC加上位控制软件所组成的控制系统相比较, 并无明显的优势, 甚至某些方面还处于下风。因此, 随着PLC技术和产品的不断发展, PLC的处理开关量的能力和较快的速度在水泥行业的工艺控制中得到充分的表现, 同时其灵活的结构为系统的升级和扩展留有很大的余地, 加上价格优势更使其得到迅速的发展。与此同时, 传统DCS厂商纷纷推出其相应的PLC产品, 如ABB的Freelance2000、Honeywell的Plantscape及Siemens的PCS7等, 它们作为基于PLC的DCS系统在水泥行业推广, 并已取得不俗的业绩。

目前我集团在自动化系统选型方面, 从集团一盘棋的角度考虑, 兼顾了投资和生产控制的可靠性, 以及维护上的方便, 在所有熟料生产线全部采用ABB公司的Freelance 2000系统, 几乎所有粉磨站都采用了国产和利时公司的Smart Pro系统。这两个系统的特点是投资低、可靠性高, 并已基本为我集团技术人员所掌握。

1.2 在总降压变电站采用电站综合自动化系统

我集团的110k V和35k V总降压变电站采用了变电站综合自动化系统, 不仅可以满足与电力部门通讯的要求, 而且可以将整个企业的高中压电力设备的保护、控制和监测集为一体, 可实时显示电站各回路电量、开关状态、信号状态及动作等, 并完成数据累计;完成主接线图、潮流负荷棒图;可动态显示和修改各种保护装置的保护定值, 可在线投、退保护装置。变电站综合自动化采集数据均为总降出线回路数据, 与生产自动化DCS系统具有相对独立性。

这里需要提到的是, 因总降压站具有相对的独立性, 为减少对生产控制的误操作, 以免影响正常生产, 有必要单独设置综合自动化系统。6k V (10k V) 配电站只设置综合保护器代替各种继电器, 通过生产线独立的DCS系统进行数据采集及控制, 而不进入变电站综合自动化系统, 即变电站综合自动化采集数据、信息均为总降出线回路数据及信息。

1.3 现场总线控制技术和现场总线智能控制器的应用

现场总线是用于现场设备与自动化控制系统之间的一种双向多节点数字通信开放型测控网络技术, 是当前国际上自动化系统的热点和发展趋势。

根据水泥生产线的特点和现场总线技术的优势, 在预热器和篦冷机等热工测控点集中的区域, 以及辊压机系统等数据量较大的设备中局部采用现场总线方案, 充分发挥现场总线技术的优势和特点, 减少了大量隔离器、端子柜、I/O模块及大量电缆和电缆桥架, 同时提高了信号的测量、传输和控制精度, 提高了系统与设备的性能。而在测控点较为分散的其他车间仍采用传统的DCS分布式I/O系统。

在现场总线控制系统FCS中还使用了大量的Profibus现场总线的PA标准智能传感器, 主要使用了ABB的MTV型的压力变送器和温度变送器, 在实际应用中系统不仅周期性地对这些设备进行输入和输出数据交换, 还能对这些仪表的参数进行远程调校, 如量程满点、量程零点等。据统计, 随着现场总线仪表制造成本的降低, 它的综合投资已非常接近传统的DCS和常规模拟仪表。根据我集团统计比较, 窑尾采用总线仪表的新建生产线, 同3号线的Bailey控制系统比较, 现场仪表的故障率大约降低了60%, 系统设备维护费用相应下降了40%, 提高了设备运转率。

现场总线仪表及其技术已经成功应用在世纪创新、昌乐、潍坊、岭子和安丘的熟料生产线, 以及故城、滨州、淄川和东营等粉磨站上。

1.4 应用变频调速等节电技术及设备

风机、配料秤和板喂机等需要调速的设备全部采用全数字变频调速技术进行控制, 如:从4号线开始, 将篦冷机对风压要求不高的风机、窑头排风机等改为变频调速, 既方便了工艺调节、又节约大量电能。从2005年开始, 又逐步对105台大功率风机进行了高压变频技术改造, 平均节电率15%左右, 每年节约电费6 000万元, 取得了显著的节电效益。

2 操作更方便实用性增强

2.1 DCS系统

ABB的Freelance 2000系统与和利时的Smart Pro系统, 在国内水泥行业市场占有率高, 且随着自动化技术的进步, 其投资较过去降低, 如Freelance 2000系统较3号线的INFI90系统降低投资100万元。同时, 仅选择2种DCS系统有利于技术人员的掌握, 有利于生产控制和全集团统一管理。

2.2 配电站

6k V (10k V) 配电站中, 打破常规设计, 取消两段母线之间的联络。因为随着供电可靠性和工艺生产连续性的大大提高, 以及熟料及水泥生产线的实际布局, 一个工段的设备停机, 将直接或马上导致其他主机设备也要停机, 没有必要在6k V (10k V) 母线处进行联络, 只在低压设置联络即可。世纪创新、昌乐、潍坊、岭子二期熟料生产线以及所有粉磨站全部采用了这种布置。实践证明, 这种设计方案筒洁, 操控方便。

2.3 操作界面方便筒洁

利用计算机控制系统的特点, 将电气工程师分析处理问题的过程形象化, 对重点设备的正常运行、设备报警、设备故障等状态信息综合处理, 例如ABB系统画面设置滚动报警栏, 滚动显示报警设备编号, 提示操作员及时发现、处理故障;操作员还可以通过重要设备模拟量波形图来判断设备的运转情况, 及时发现、及时处理。方便中控操作人员快速查找故障的原因, 缩短故障处理时间。昌乐、潍坊、岭子一期二期以及粉磨站都采用了这项措施, 效果很好, 岭子二期设置了外置音响, 效果更明显。

3 可靠性提高

3.1 控制系统

随着大型先进设备、进口设备的不断应用, 配套控制系统越来越多, 一条生产线中就形成了多个局部控制子系统, 这些控制子系统具有相对的独立性和完整性, 不但完成所配套设备的控制功能, 而且保护功能做得非常好;子系统的存在, 将控制风险分散, 也增加了整个生产线控制的可靠性。如:生料立磨的控制系统 (平阴) 、煤磨控制系统 (岭子、平阴) 、转子秤控制系统 (昌乐、潍坊、岭子、平阴、安丘) 、辊压机控制系统 (青岛、聊城、故城、滨州、淄川、东营) 、配料秤控制 (3号线、世纪创新、岭子一期) 等。这些控制子系统在设备调试阶段已经将各种参数设置正常, 除必要的定期校验外, 一般不需要频繁的日常设置, 只要把握好上电、清灰及清楚现场控制箱、按钮盒等的操作, 就能解决大多数问题。现场出现的问题, 操作不当 (包括中控和现场) 占大多数, 真正技术方面的问题不多。这就要求应不断加强对现场和中控操作人员的培训, 提高工作人员的技术水平, 多从设备的工作原理、动作过程和功能元件的分布入手来解决实际遇到的问题。

3.2 开关柜及执行机构

与固定式低压开关柜相比, 抽屉式低压开关柜的模块分区结构更具安全性, 互换式的抽屉使故障处理时间大大缩短, 操作维护非常方便。同时, 电动执行器采用机电一体化式, 取消伺服放大器等外围元件, 减少了电气接线, 控制简单、维护方便。昌乐、潍坊、岭子、平阴熟料线, 以及所有粉磨站全部使用了该类设备。

4 故障的处理

现代化水泥企业的自动化水平较高, 故障处理方面也是有据可依, 据近几年的现场经验, 故障处理思路及方法应把握以下几点:

1) 中控室是生产控制的心脏, 几乎所有设备的状态、运行信息都有记录, 故障处理应首先从中控取得第一手原始资料, 充分利用与故障有关的大量信息。平时应该多与操作员联系, 了解设备运行状况, 对问题早发现, 做到防微杜渐。

2) 掌握设备的工作原理, 至少应熟悉设备现场操作箱、控制柜的物理位置、关联关系以及操作顺序。例如:某子公司的转子秤曾出现既不能在中控也无法在现场开机情况, 经查, 原因是现场按钮盒上的急停按钮被误按下所致。

电气自动化在水泥工业中的应用 第10篇

我国是世界上生产水泥最多的国家之一, 水泥工业为我国经济的发展做出了巨大的贡献;最近一个时期以来, 随着我国科技水平的快速提高, 我国的水泥工业, 不管是在其设施设备方面, 还是在其产品质量及生产技术方面, 都获得了巨大的发展。当前, 国际市场竞争日趋激烈, 国内经济也正处于一个快速发展的阶段, 为使得我国水泥工业能更好地适应这种竞争日趋激烈的国际市场及当前我国这种经济发展新形势, 转变当前我国水泥工业的生产模式, 促使我国水泥工业由粗放型生产模式向集约型生产模式转变, 就显得特别的重要和迫切;因此, 在我国水泥工业发展过程中, 大力发展新技术、采用新设备, 以快速实现我国水泥工业生产的电气自动化, 已是大势所趋。所谓电气自动化, 它是基于计算机网络技术、电子技术及微机控制技术为基础, 以此来实现电气自动控制的效果;并基于计算机技术及电气技术来达到间接或者直径程序自动操作的目的;通过系统集成来电力装置起到运行及维护的作用。故把电气自动化应用于水泥工业生产中, 可实现水泥生产过程的智能化、集成化及综合化特征, 从而促使水泥工业生产效益、经济效益的大幅度提高。因此, 提高水泥工业生产的电气自动化水平, 实现水泥工业生产过程的自动检测、自动控制及优化, 这是当前我国水泥工业的一大发展方向。正是基于此, 以下就电气自动化在水泥工业中的应用这个问题, 进行一些探讨。

1 关于电气自动化在水泥工业生产中的应用分析

1.1 全集成自动化在水泥工业生产中的应用

不管是大型水泥生产厂、还是超大型水泥生产厂, 有关电气自动化技术的应用, 已经逐步向以下这个方向发展:1) 管理信息化;2) 管理智能化;3) 掌控系统网络化。把总线技术、信息技术等应用于水泥场地, 极大地提高了水泥场地的网络技术水平, 从而实现了现代水泥厂的掌控系统由当前的实际场地操作层逐步向以下这两端扩充:1) 过程的掌控层;2) 生产的管理阶段系统构造。因测控设备逐步被强化为现场层的核心, 致使企业管理层把生产管理也逐步向以下这两面靠拢:第一, 企业的总体资源策划控制环境;第二, 管理的一体化集成网络环境。基于系统网络级, 各站与节点的系统总线, 均以工业网络来连接, 以尽可能实现信息的无缝畅通。在完成增加数据及相关整理工作之后, 一定要全面展开以下两大机构的网络通信配置:第一, 中心管理机构;第二, 相关通讯管理机构, 以便能够有效保障系统准确无误及相互协调。在把电气自动化应用于水泥工业生产过程中, 须把生产过程转化的各项分别录入MIS系统:1) 数据;2) 备品与备件;3) 出产;4) 整体质量;5) 各项调度;6) 人事管理档案及决策, 以便能完整联系水泥厂的生产调控与其经营活动, 最终促使现代化水泥工业能够朝着自动化管理这个方向发展。

1.2 PLC集成监控系统在水泥工业生产中的应用

对开关量逻辑掌控实施主导, 这是水泥生产的关键所在, 此外, 电气自动化实施处理模拟量, 不管是进行设置、还是进行显示, 都是比较简单的。对于其回路的掌握, 通常也是表现为较为简单的单回路控制, 所有这些都有利于传统分布式对系统老化的有效控制。这种可以进行编制程序及逻辑控制器, 也开始被传统的DCS厂商实施研制。当前, 那些大型水泥商家多数都应用这种全新设计的系统, 故发展控制系统这一趋势已日益普遍, 在处理开关量功能方面, PLC集成控制系统因具有灵活、迅速的特性, 这为不断升级并全面开拓系统, 提供了极为广阔的发展空间;另外, 具有较低价格的优势, 也为其快速发展提供了极为有利的条件。控制系统通常都是基于客户机式或对等使服务器的这一方式, 由于具有比较低的网络价格以及常用通讯设备, 且这些设备往往具有其他网络所无法比拟的领先优势, 故有关工业因特网都被应用于上一级的系统通信网, 这不仅可为组态提供了极为广阔的发展空间, 而且也有利于保障系统的灵活运行。所以, 采用具有很高性价比的PLC来作为控制系统的主要构成, 这在中小型水泥厂推广应用网络操作系统, 在一定程度上提供了极为有利的条件。

1.3 总线操作在水泥生产施工场地的应用

把总线操作应用于水泥生产的施工场地, 可有效保障系统的设置更为明确、更具有目的性, 这对于水泥厂各个设备之间在企业自动化范围内, 能够既充分又灵活地运用网络数字的通信技术;并在此基础上, 也为生产过程的信息构成和底层的设备信息, 进一步有效保障了其通信质量。由于各项功能会因不同间隔而出现改变, 因此可结合具体间隔状况来进行相应的设置;并完成以下两层之间数据的索取:从管理层到自动化各阶层, 因此, 把现场总线访问操作应用于水泥工业生产, 不仅可实现通信的实时性, 还可有效实现通信的准确性, 从而可有效促使控制系统运行的可靠性、现场各设备的控制状况以及所提供的故障信息等, 都得到大幅度的提升;把现场总线访问操作应用于水泥工业生产, 还能更有针对性地维护设备、并有效促使我国水泥工业生产成本的降低及劳动生产效率的提高。

1.4 电气自动化在水泥工业总降压变电站的应用

总降压变电站是水泥企业生产线内的一个重要构成部分, 在其设计理念中, 有关综合性自动化系统, 已受到极为普遍的应用;在水泥工业的整体高压系统中, 其借助计量等相关过程, 都成功应用了网络功能, 这对于水泥工业网络控制系统朝着更为广阔的空间发展, 创造了极为有利的条件。把电气自动化应用于水泥工业, 可有效实现水泥工业变电站的综合自动化, 这不仅可有效满足电力部门的各项通讯需求, 还可有效控制水泥生产企业各中高压型电力设备的安全运行以及达到有效保护和成功监测连接的作用, 对于各项设备电压与电流、变压器的温度及负荷棒图, 能够有效予以完成;能动态监测并对各项保护设置的保护数值予以有效修正。故把电气自动化应用于水泥工业生产过程中, 不仅可成功组建变电站的综合性自动化管理系统, 并使之与此生产过程的集散控制系统, 进行有机融合;此外, 在实施集中运转操作过程中, 可应用中央控制室来对集散掌控系统进行操作, 以提高水泥工作生产自动化。

2结论

总之, 把电气自动化应用于水泥工业生产过程中, 这是我国工业生产的一项重要技术创新;在实际生产过程中, 结合国内外工业生产最新发展方向, 深入研究和大力探讨有关电气自动化在水泥工业中的应用这个问题, 这对于积极推进我国水泥工业生产结构的调整、促进我国工业生产持续快速发展均具有重要的作用。

摘要：基于改革和创新我国水泥工业生产技术的重要性, 着重从全集成自动化、PLC集成监控系统及总线操作等几方面, 对电气自动化在水泥工业中的应用这个课题进行较为深入的探讨。

关键词：电气自动化,水泥工业,应用

参考文献

[1]张殿辉.浅谈我国水泥工业电气自动化的现状及发展[J].中国高新技术企业, 2012, 5.