GB27977-2011《水泥生產電能能效測試及計算方法》

目前，水泥生產企業對電能能耗的精細化管理越來越重視 ， 但現在的節能手段多是成立相應的節能部門 、 制定一定的規章制度以及能源消耗限額，是屬于比較松散的粗放的節能技術。只有充分考慮了供配電系統以及供配電系統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過程中電能利用不合理的環節及因素。 在考察各種主要電氣、工藝設備自身性能的基礎上,采用現場實測的方法，測得生產線及各工序的單位產品電耗，從而建立企業自身的對標基準。再用統計測試的方法測得較長時間段的單位產品電耗，與企業自身的對標基準或者同行業的國內、*水平進行比較，進而對企業的水泥生產過程的電能能效水平做出適當的評價。

??GB16780—2007 《 水泥單位產品能源消耗限額 》已經對熱耗、電耗以及綜合能耗提出要求，目前熱能能效測試的內容已有標準進行規范，而電能能效的測試及計算還沒有統一的方法。

??為此， GB27977—2011 《水泥生產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日發布，于2012年10月1日起實施。 本文將對該標準的術語和內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的產品的產量進行測定，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： 在統計期或者測試期內生產每噸原料的綜合電力消耗。 包括原料生產各過程的電耗和生產該原料輔助過程的電耗， 是指處理單位產量的原料(如，石灰石、黏土、頁巖等)消耗的電量。 統計范圍為從原材料進入生產廠區開始， 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： 在統計期或者測試期內生產每噸生料的綜合電力消耗。

??包括生料生產各過程的電耗和生產生料輔助過程的電耗。 統計范圍為從原材料進入生產廠區開始 ， 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： 在統計期或者測試期內生產每噸燃料的綜合電力消耗。 包括燃料生產各過程的電耗和生產燃料輔助過程的電耗。 統計范圍為從燃料進入生產廠區開始 ， 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 的規定， 分別為原燃材料進入生產廠區到對應的成品出廠。

??輔助生產用電 ： 在統計期或者測試期內 ， 一條水泥(熟料)生產線的輔助生產過程的電力消耗(包括電能在廠區內線路和變壓器上的損失、廠區照明用電、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品綜合電耗的統計范圍中，均應該根據一定的原則把輔助生產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計范圍。

??2  電能能效測試的內容

??根據《標準》中對電能能效的定義，電能能效測試的內容包括單位產品綜合電耗測試、供配電系統運行狀態檢測和用電系統運行狀態測試。

??2.1 單位產品綜合電耗測試

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

??2.2 供配電系統運行狀態測試

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

??對供配電系統的運行狀態測試 ， 應該首先根據測試目的明確監測點 。一般意義上，監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，檢測內容還包括：日負荷率、變壓器負載系數、功率因數。

??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，表征負荷的平穩程度；

??變壓器負載系數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。

??功率因數表征了變壓器的實際可用容量，因為在水泥企業里變壓器的負載多為感性負載，所以在實際生產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對檢測供配電系統的運行狀態有著重要意義。

??2.3 用電設備測試

??在水泥(熟料)生產企業中，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測試主要就是對三相異步電動機的運行狀態測試，檢測電動機是否為經濟運行。 而且由于在水泥生產企業中，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，判斷其運行狀態是否為經濟運行。判斷的具體方法可參見 GB/T12497《三相異步電動機經濟運行》。 其中，較為簡單的方式是根據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，該電動機為經濟運行狀態，在15%～35%時， 屬于允許使用范圍，大于35%時， 屬于不經濟運行。

??2.4 需要注意的問題

??水泥生產過程中單位產品的電耗，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、系統中各種電氣和工藝設備本身的效率，及系統中各種主要電氣、工藝設備的運行狀況。 僅靠測試系統總的電能消耗量和總產量計算所得的單位產品綜合能耗是無法科學評價水泥生產過程的電能能效水平的，還必須測試各生產環節(工序)的單位產品電耗，并監測系統電能傳輸和電能轉換過程中設備的運行狀況，才能合理地評價系統電能利用的情況。