许多企业由于管理、工艺、技术等方面的原因，电力利用效率普遍偏低，节电潜力巨大，因此通过各种技术手段来降低电费成本、提高利润率已势在必行。钢铁企业用电设备众多，其中有大量的冷却水泵和除尘风机等用电负载设备，钢企节电工作主要是对其负载设备进行全面综合的节电改造，节电率有望达到40%以上。”这是中国设备管理协会副会长陈玉平不久前在北京召开的全国钢铁冶金节能环保技术创新与发展交流会上的讲话要点。
此次会议是由中国设备管理协会主办，北京国联视讯信息技术股份有限公司旗下的国联资源网和钢铁链商网承办，来自国家发改委、工信部、中国钢铁工业协会、冶金自动化设计研究院、北京科技大学、东北大学等相关单位的专家、技术人员出席了会议。
冶金自动化研究设计院副院长孙彦广到会作了题为《我国钢铁企业节电利用现状与技术交流》的学术报告。北京科技大学副校长张欣欣也到会作了专题报告。
大力实施技术管理节电
当前我国电能生产效率为33%左右，从能源转化效率来看，终端用户侧节约1kWh电能相当于节约3倍左右数量的一次能源。因此，大力实施技术节电和管理节电，对于提高电力能效、降低生产能耗具有十分重要的现实意义。
从钢铁企业各工序电力消耗来看，铁前工序占20.8%，其中焦化工序占2.8%、烧结工序占10.0%、球团工序占0.7%、炼铁工序占7.3%；炼钢工序占12.0%，其中转炉炼钢工序占9.9%、电炉炼钢工序占2.1%；轧材工序占25.6%,其中热轧带钢占10.5%、冷轧带钢占6.2%、高线占3.2%、中厚板占1.4%；其他及能源加工占41.6%。
根据用电环节按电能转换性质不同，钢铁企业用电设备可分为电气传动设备、电气照明设备、电加热设备。因此，钢铁企业节电主要技术可分为电机节能、节能灯、电炉节能。
电机节能：变频调速唱“主角”
在电机节能方面，中压变频器广泛适用于冶金工业现场的大型风机、泵类等电机或设备变频调速，特别适应于环境相对恶劣的工业现场应用。我国目前烧结机的热、冷风机、除尘风机，电机功率在100KW～2000KW，此类电机开始采用变频调速和液力偶合器调速节能。焦炉煤气鼓风机电机功率在300KW～1250KW,此类电机采用恒压供气系统，要求电机调速传动。我国重点高炉除尘风机、冷却水泵很多，随着炼铁生产周期的变化，高压电机功率在500KW～2500KW，节电潜力很大，开始应用液力耦合器或交流变频调速节能技术。我国炼钢厂是烟气、粉尘排放大户，炼钢采用烟道除尘和环境除尘风机，电机功率在400KW～3150KW，风量随炼钢生产周期间隔变化，采用调速控制后有明显的节电效果。轧机传动是冶金工业电机应用的主要对象，一座现代轧钢厂采用高压电动机上千台，容量达50MW～80MW。大型轧机主传动电机功率在1000KW～12000KW，辊道、压下等辅传动电机功率在50KW～500KW，轧钢生产中冷却和除鳞供水泵电机功率在500KW～3000KW，钢坯加热炉鼓风机电机功率在200KW～500KW，轧机传动已普遍采用交流变频调速取代直流调速，可取得吨钢电耗降低30%的效果。
照明节能：低频无极灯“登台亮相”
在照明节能方面，有关单位研制的低频无极灯具备以下优势：一是寿命超长，没有电极使灯管寿命长达10万小时。二是高效节能，同等有效光照度下，比其他照明灯节能50%以上。三是光性能好，光效大于80lm/W，具有完整的光谱，产生的“白光”近似日光；光衰很低，2000小时光通量维持率95%以上，2万小时光通量维持率84%，10万小时光通量维持率63%；显色不失真，是钠灯的近4倍，被照物体接近日光条件下色泽，视物清晰逼真；工作频率250KHz，无频闪效应，无眩光，三基色荧光粉光线柔和，无视力疲劳，保护眼睛健康；无极灯可调，色温从2700K～6500K可自由选择。四是电性能指标高，即开即亮，可随时开关，不会影响无极灯寿命；电压工作范围宽，在85V～265V范围内均能正常工作；功率因数高达0.99以上；电磁兼容性优良，不干扰其他设备工作，符合国家标准。五是环保贡献大，无极灯采用的固体汞齐可回收，避免了传统光源液态汞造成的污染；较长的使用寿命可减少大量玻璃材料和荧光粉的使用，减少对环境的污染和二氧化碳排放量。六是运行成本低，基本免维护。
智能电力系统：安全、可靠、高效
在钢铁企业智能电力系统研制方面，国内已取得一定成果。钢铁企业电力系统包括发电、变电、配电和用电多个环节，一定程度上构成了自成体系的微网。钢铁企业电力系统具有负荷大、能耗高、生产连续性强、冲击负荷大且三相不平衡、谐波来源多且谐波电流大、多种发电设施并存等特点，钢铁企业电力系统的监测、调配与优化控制靠传统的以稳态性能监控为主的能源中心无法满足要求。
针对钢铁企业电力系统特点，综合应用先进的检测、通信、控制、电力电子、电力系统和信息技术，整体考虑钢铁企业发电、配电和用电环节，研究钢铁企业电力系统智能监控、调配和能量管理技术，开发钢铁企业智能电力系统并示范应用，可实现钢铁企业电力系统安全可靠、高质和经济运行。
电炉节能：多项技术齐头并进
在电炉节能方面，有关单位基于专家系统技术进行了能量设定点的动态优化，并综合考虑以下因素：电气设备容量、电弧弧长控制、电效率和热效率、耐材指数、三相功率平衡、冶炼阶段、生产节奏。基于人工神经元网络和专家系统技术，他们进行了钢包精炼炉热平衡计算和钢水温度预报，在冶炼过程中，钢水温度的变化一目了然，能量输入有的放矢；基于人工神经元网络技术，他们建立了变压器二次侧电阻、电抗的动态计算模型，进而计算出二次有功功率、弧功率、弧压、弧长、耐材指数等工艺参数，为系统优化提供定量依据；采用人工神经元网络预报弧流变化，与设定点相比较，不断调整三相敏感的调节算法的权值，优化控制性能。同时，他们采用模糊控制抑制底吹氩引起的强干扰，通过对电流电压瞬时值的高速采集和信号处理，还原了电量非正弦畸变掩盖下的有效值、有功无功功率、功率因数、耗电量的本来面目。
智能温度预报方面，有关单位通过200炉左右冶炼数据的训练、学习，钢水温度预报的平均误差可降低到±5℃，满足了工艺要求。电极升降智能控制方面，其电极升降控制的目的是通过液压站比例阀或伺服阀调节电极末端距废钢或钢水液面的距离，来保障冶炼过程中电量的状态变量跟踪优化后的输入功率设定点，传统电极升降控制都是以阻抗控制为基础，即通过电流和电压反馈信息保持电压和电流之间的恒定比例。
