GB27977-2011《水泥生產(chǎn)電能能效測試及計算方法》

目前，水泥生產(chǎn)企業(yè)對電能能耗的精細化管理越來越重視 ， 但現(xiàn)在的節(jié)能手段多是成立相應的節(jié)能部門 、 制定一定的規(guī)章制度以及能源消耗限額，是屬于比較松散的粗放的節(jié)能技術。只有充分考慮了供配電系統(tǒng)以及供配電系統(tǒng)中的用電設備運行情況，才能制定出科學的能耗限額。電能能效測試的目的，是要通過測試找出生產(chǎn)過程中電能利用不合理的環(huán)節(jié)及因素。 在考察各種主要電氣、工藝設備自身性能的基礎上,采用現(xiàn)場實測的方法，測得生產(chǎn)線及各工序的單位產(chǎn)品電耗，從而建立企業(yè)自身的對標基準。再用統(tǒng)計測試的方法測得較長時間段的單位產(chǎn)品電耗，與企業(yè)自身的對標基準或者同行業(yè)的國內(nèi)、*水平進行比較，進而對企業(yè)的水泥生產(chǎn)過程的電能能效水平做出適當?shù)脑u價。

??GB16780—2007 《 水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額 》已經(jīng)對熱耗、電耗以及綜合能耗提出要求，目前熱能能效測試的內(nèi)容已有標準進行規(guī)范，而電能能效的測試及計算還沒有統(tǒng)一的方法。

??為此， GB27977—2011 《水泥生產(chǎn)電能能效測試及計算方法》（ 以下簡稱《標準》）已于2010年12月30日通過水泥標準化委員會審查，于2011年12月30日發(fā)布，于2012年10月1日起實施。 本文將對該標準的術語和內(nèi)容進行簡單介紹和剖析。

??1 《標準 》中有關電能能效的術語

??電能能效測試：對進入用能單位的電能消耗量和消耗對應電量所生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)量進行測定，并對各主要供配電設備和用電設備的運行狀況進行考核以確定電能利用效果的過程。 電能能效測試前應該明確該段工藝的邊界， 即用電體系的邊界。 各產(chǎn)品綜合電耗的定義及邊界范圍界定如下：

??原料綜合電耗： 在統(tǒng)計期或者測試期內(nèi)生產(chǎn)每噸原料的綜合電力消耗。 包括原料生產(chǎn)各過程的電耗和生產(chǎn)該原料輔助過程的電耗， 是指處理單位產(chǎn)量的原料(如，石灰石、黏土、頁巖等)消耗的電量。 統(tǒng)計范圍為從原材料進入生產(chǎn)廠區(qū)開始， 到對應的原料進入各自的配料庫入口 (含庫頂收塵設備)。生料綜合電耗： 在統(tǒng)計期或者測試期內(nèi)生產(chǎn)每噸生料的綜合電力消耗。

??包括生料生產(chǎn)各過程的電耗和生產(chǎn)生料輔助過程的電耗。 統(tǒng)計范圍為從原材料進入生產(chǎn)廠區(qū)開始 ， 到生料進入生料均化庫入口 (含庫頂收塵設備)。

??燃料綜合電耗： 在統(tǒng)計期或者測試期內(nèi)生產(chǎn)每噸燃料的綜合電力消耗。 包括燃料生產(chǎn)各過程的電耗和生產(chǎn)燃料輔助過程的電耗。 統(tǒng)計范圍為從燃料進入生產(chǎn)廠區(qū)開始 ， 到燃料進入煤粉倉入口 (含倉頂收塵設備)。

??熟料綜合電耗和水泥綜合電耗： 沿承 GB16780—2007 的定義， 即從原燃材料入廠到對應的成品出廠的整個過程消耗的電量 。同理，在邊界劃分上沿承GB16780—2007 的規(guī)定， 分別為原燃材料進入生產(chǎn)廠區(qū)到對應的成品出廠。

??輔助生產(chǎn)用電 ： 在統(tǒng)計期或者測試期內(nèi) ， 一條水泥(熟料)生產(chǎn)線的輔助生產(chǎn)過程的電力消耗(包括電能在廠區(qū)內(nèi)線路和變壓器上的損失、廠區(qū)照明用電、水泵站用電、空壓機用電、機修車間用電、中控室用電 、化驗室用電、辦公樓用電等)。

??在上述的各工序單位產(chǎn)品綜合電耗的統(tǒng)計范圍中，均應該根據(jù)一定的原則把輔助生產(chǎn)用電分攤到相應的工序中。在采用廢物作為替代原料時，處理廢物的用電量不計入綜合電耗的統(tǒng)計范圍。

??2  電能能效測試的內(nèi)容

??根據(jù)《標準》中對電能能效的定義，電能能效測試的內(nèi)容包括單位產(chǎn)品綜合電耗測試、供配電系統(tǒng)運行狀態(tài)檢測和用電系統(tǒng)運行狀態(tài)測試。

??2.1 單位產(chǎn)品綜合電耗測試

??根據(jù) 《標準 》中對“單位產(chǎn)品綜合電耗" 的定義可知，單位產(chǎn)品綜合電耗測試包含在產(chǎn)量測試和用電量測試中 。

??2.2 供配電系統(tǒng)運行狀態(tài)測試

??供配電系統(tǒng)主要包括變壓器和輸配電線路。在《標準》中，主要的監(jiān)測對象是變壓器。

??對供配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)測試 ， 應該首先根據(jù)測試目的明確監(jiān)測點 。一般意義上，監(jiān)測點主要包括總進線端(總降)、 各車間變電所和各低壓配電室。

??其次，檢測內(nèi)容還包括：日負荷率、變壓器負載系數(shù)、功率因數(shù)。

??其中，日負荷率是指變壓器的日平均負荷與日zui大負荷的比值，表征負荷的平穩(wěn)程度；

??變壓器負載系數(shù)是指變壓器輸出的平均視在功率與所測變壓器的額定容量的比值，表征了變壓器的實際利用率。

??功率因數(shù)表征了變壓器的實際可用容量，因為在水泥企業(yè)里變壓器的負載多為感性負載，所以在實際生產(chǎn)中變壓器總要輸送一定的無功功率為感性負荷建立勵磁磁場。 一個 1 000kVA 的變壓器如果功率因數(shù)只有0.80， 意味著這臺變壓器可輸送的有功功率只有800kW。 所以檢測變壓器的功率因數(shù)對檢測供配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)有著重要意義。

??2.3 用電設備測試

??在水泥(熟料)生產(chǎn)企業(yè)中，有功功率主要消耗在了異步電動機上。所以 ，對用電設備的運行狀態(tài)測試主要就是對三相異步電動機的運行狀態(tài)測試，檢測電動機是否為經(jīng)濟運行。 而且由于在水泥生產(chǎn)企業(yè)中，電能主要消耗在了各工序的主要電動機上。所以用電設備的電能能效測試主要針對主要電動機。

??確定測試范圍后 ， 應針對選定的電動機進行實測，判斷其運行狀態(tài)是否為經(jīng)濟運行。判斷的具體方法可參見 GB/T12497《三相異步電動機經(jīng)濟運行》。 其中，較為簡單的方式是根據(jù)電動機的輸入功率或者輸入電流分別與額定輸入功率或者輸入電流的大小進行判定。當輸入功率或者輸入電流下降小于 15%時，該電動機為經(jīng)濟運行狀態(tài)，在15%～35%時， 屬于允許使用范圍，大于35%時， 屬于不經(jīng)濟運行。

??2.4 需要注意的問題

??水泥生產(chǎn)過程中單位產(chǎn)品的電耗，受各方面因素的影響，主要包括原料的物理性能(如易燒性、易磨性)、工藝流程、系統(tǒng)中各種電氣和工藝設備本身的效率，及系統(tǒng)中各種主要電氣、工藝設備的運行狀況。 僅靠測試系統(tǒng)總的電能消耗量和總產(chǎn)量計算所得的單位產(chǎn)品綜合能耗是無法科學評價水泥生產(chǎn)過程的電能能效水平的，還必須測試各生產(chǎn)環(huán)節(jié)(工序)的單位產(chǎn)品電耗，并監(jiān)測系統(tǒng)電能傳輸和電能轉(zhuǎn)換過程中設備的運行狀況，才能合理地評價系統(tǒng)電能利用的情況。