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隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及工藝的變革,推廣應(yīng)用高壓變頻節(jié)能技術(shù)成為焦化工序節(jié)能的重要手段,對主要高壓電機(jī)設(shè)備,以及已經(jīng)應(yīng)用了液力偶合器調(diào)速的電機(jī)設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速技術(shù)改造。到目前,完成了化產(chǎn)風(fēng)機(jī)等11臺(套)大型高壓電機(jī)設(shè)備的變頻技術(shù)改造,總功率為6550kW,在原來使用液力偶合器調(diào)速的基礎(chǔ)上節(jié)電效率進(jìn)一步提高,節(jié)電率達(dá)32.75%,年節(jié)電量為9.6×106kW•h,節(jié)電效果顯著。另一方面,在各電氣設(shè)備安裝了無功補(bǔ)償柜,應(yīng)用就地補(bǔ)償技術(shù),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)無功補(bǔ)償,供電功率因數(shù)大大提高,2011年達(dá)9.53,2012年1~9月為9.65。
在實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目的同時(shí),通過工藝、管理優(yōu)化等手段,不斷降低焦化工序能耗。
1焦?fàn)t加熱優(yōu)化串級控制(OCC)
焦?fàn)t加熱系統(tǒng)具有典型的大慣性、非線性、時(shí)變的復(fù)雜特性。2004年,從安徽工業(yè)大學(xué)引進(jìn)了焦?fàn)t加熱優(yōu)化串級控制(OCC)技術(shù)并應(yīng)用于4、5號焦?fàn)t,在此基礎(chǔ)上,自我開發(fā)推廣應(yīng)用到所有焦?fàn)t。優(yōu)化串級控制系統(tǒng)對焦?fàn)t加熱煤氣、煙道吸力進(jìn)行優(yōu)化自動(dòng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t爐溫閉環(huán)控制[6]。在每個(gè)煤氣換向周期自動(dòng)檢測一次火道溫度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐溫的波動(dòng)及時(shí)調(diào)整加熱煤氣用量和相應(yīng)吸力大小,使?fàn)t溫能夠以0.5h左右的時(shí)間間隔周期性地快速得到調(diào)整、修正,使煤氣使用過量或不足的最大可能時(shí)間縮短為一個(gè)換向周期,與人工每4h測溫一次、調(diào)整一次相比,大大地提高了爐溫的穩(wěn)定性和調(diào)整的及時(shí)性,焦?fàn)t橫排溫度和直行溫度的均勻性進(jìn)一步提高,直行溫度可控制在±7℃以內(nèi),達(dá)到最佳供熱效果,可節(jié)約加熱煤氣耗量2%~3%,耗熱量降低約90kJ/kg,實(shí)現(xiàn)了加熱過程的自動(dòng)、節(jié)能、優(yōu)化的多重效果。
2低標(biāo)溫、低爐頂空間溫度煉焦生產(chǎn)
焦化工序的能耗構(gòu)成中,焦?fàn)t熱耗約占80%以上。提高焦?fàn)t熱工效率,是降低耗熱量的主要措施,實(shí)施低標(biāo)溫?zé)捊故墙档蜔捊购臒岬淖钪苯邮侄?。?biāo)溫降低后,煉焦耗熱量降低了150kJ/kg,焦?fàn)t各炭化室中上部、及爐頂區(qū)的石墨逐漸剝離、脫落,傳熱系數(shù)提高,焦炭成熟情況良好(見表3)。
3焦?fàn)t爐頭火道輔助加熱
由于焦?fàn)t爐頭部位散熱大,推焦時(shí)摘爐門受冷空氣影響,爐頭溫度往往較低,爐頭部位焦炭成熟困難。在焦?fàn)t使用高爐煤氣加熱時(shí),通常的做法是以提高標(biāo)溫來保證爐頭火道溫度,但是,這樣會直接導(dǎo)致煉焦耗熱量的增加。實(shí)施焦?fàn)t爐頭火道輔助加熱,以適應(yīng)低標(biāo)溫或長結(jié)焦時(shí)間下對爐頭溫度的要求。爐頭溫度得到了較好的改善,結(jié)焦時(shí)間偏長時(shí),不再以提高標(biāo)準(zhǔn)溫度來保證爐頭溫度,在標(biāo)溫降低至1250℃的工況下,爐頭火道仍達(dá)到1100℃以上,保證爐頭焦炭均勻成熟,也明顯降低了煤氣消耗。
4干熄焦鍋爐排污水熱量回收
干熄焦鍋爐的排污是確保鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要措施,一般約為鍋爐蒸發(fā)量的1%~3%,排污過程也是排掉熱量的過程。把高溫(540℃)的排污水引進(jìn)換熱器,將鍋爐給水在進(jìn)入除氧器前,先送入板式換熱器與排污水進(jìn)行換熱,溫度升高~10℃后送入除氧器,可相應(yīng)減少除氧器蒸汽3~5t/h,相當(dāng)于提高鍋爐效率約1.5%。
傳統(tǒng)的焦?fàn)t碳化室爐門襯磚采用粘土磚、堇青石磚材料,生產(chǎn)中爐門表面溫度高達(dá)180℃(機(jī)側(cè))以上,散熱損失大。新型整體澆注爐門的應(yīng)用,爐門散熱損失降低明顯,新型爐門表面溫度比老式爐門表面溫度低40℃以上(見圖2)。此外,較原堇青石磚爐門相比,厚度減薄60mm,炭化室有效容積可增大0.12m3,每一炭化室可多裝煤150kg,110萬噸產(chǎn)能規(guī)模的焦?fàn)t年可增產(chǎn)焦炭5500多噸。焦化廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的焦油渣(約4000t/a)、剩余污泥(約2500t/a),污染重,毒性大,難處理,是焦化行業(yè)污染治理難題。如何實(shí)現(xiàn)廢渣的資源化、再利用,是焦化廠面臨的重要難題。焦化自行設(shè)計(jì)、安裝的廢渣處理站順利投產(chǎn),該處理站將全廠每天產(chǎn)生的全部焦油渣、剩余污泥做粘結(jié)劑,摻混少量除塵灰到粉碎機(jī)后配合煤中供煉焦用,使廢物得到了利用,不僅減輕了環(huán)境污染,也替代了部分煉焦煤約5000t/a,降低煉焦煤耗。
[關(guān)鍵詞]化工行業(yè);精餾技術(shù);節(jié)能技術(shù);
中圖分類號:TQ028.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)18-0134-01
隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,化工行業(yè)的技術(shù)有了很大的提高,尤其是化工行業(yè)里的的分離技術(shù),在化工生產(chǎn)過程中占有重要地位。分離決定了生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和收率,是化工行業(yè)資源節(jié)能的關(guān)鍵步驟。精餾就是利用回流的方法,將液體混合物根據(jù)不同的沸點(diǎn)加溫進(jìn)行高純度的分離操作,因?yàn)樽陨淼膬?yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)工程中,精餾得到了廣泛的應(yīng)用。我們在進(jìn)行這一過程的時(shí)候進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,最后得出的結(jié)論就是精餾分離操作所消耗的能源占據(jù)了化工分離中的百分之九十五。通過我們的研究發(fā)現(xiàn),精餾在熱力學(xué)中是一種低效耗能的過程,有極大的不可逆性。但是隨著資源的大量開發(fā),各國的能源儲量都在降低,在世界能源日益緊缺的情況下,對精餾過程進(jìn)行節(jié)流是必然的發(fā)展趨勢。對精餾進(jìn)行節(jié)能,不僅節(jié)省了大量的能源,增加了經(jīng)濟(jì)效益,還符合我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針。在我國,各個(gè)現(xiàn)代化工業(yè)都投入了大量的人力、物力、財(cái)力對節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究,大力發(fā)展精餾節(jié)能技術(shù)。
一、對精餾技術(shù)可節(jié)能步驟進(jìn)行分析
要想對精餾進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究,分析可節(jié)能的地方,就得知道精餾的過程中,有哪些步驟可以節(jié)能,針對這一步驟進(jìn)行研究分析,尋找節(jié)能的方法。1、首先是對精餾的操作進(jìn)行分析。任何一項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施,都會有著相應(yīng)的操作步驟,完善的操作步驟會給企業(yè)帶來舉得效益,增加工作的效率,所以我們需要對精餾的操作步驟進(jìn)行完善。2、精餾的制熱裝置也可以作為節(jié)能的對象進(jìn)行研究,根據(jù)其頂部和底部的溫差來進(jìn)行分析,將兩者的溫差均衡,可以利用中間的制熱裝置進(jìn)行平衡。3、精餾是一項(xiàng)復(fù)雜的過程,有著許多的分離序列,每一道工序都會影響到節(jié)能的效果,所以要保證每一種工序的工作效率,對分離序列進(jìn)行優(yōu)化。4、不同的精餾塔有著不同的精餾效果,所以原材料在精餾的時(shí)候一定要進(jìn)行多效精餾,利用不同的精餾塔對原料進(jìn)行精餾。5、最后就是對分離進(jìn)行研究,這是精餾的最后一個(gè)步驟,大大的影響到了精餾的效果和資源的消耗。對分離技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新,提高分離的效率。這些精餾步驟對節(jié)能有著重要的效果,所以要加強(qiáng)這些步驟的節(jié)能措施。
二、加強(qiáng)精餾節(jié)能技術(shù)的措施
1、對精餾技術(shù)操作條件進(jìn)行分析,完善操作條件。通過對精餾過程的各個(gè)操作條件進(jìn)行模擬,對其進(jìn)行分析研究。精餾有很多的操作條件,有操作壓力、操作溫度、原料進(jìn)入位置以及溫度、塔板壓降、回流比以及回流的溫度、理論板數(shù)、關(guān)鍵組分的清晰分割程度、塔底塔頂采出量、塔頂塔底熱負(fù)荷等等,這些都是精餾技術(shù)的操作條件。在所有的操作條件中,只有除塔在操作時(shí)的壓力是給定的,其他的操作條件都是一些變量操作。在實(shí)際的操作中,我們根據(jù)當(dāng)時(shí)的過程進(jìn)行控制,根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行調(diào)整,完善操作條件。在確定最后的分離值時(shí),可以通過對靈敏度盡心分析研究,設(shè)計(jì)規(guī)定來確定分離值,已獲得最小的冷凝負(fù)荷和最小的再沸器熱負(fù)荷,從而使精餾的能耗降到最低,達(dá)到節(jié)能的最佳效果。
2、根據(jù)蒸餾裝置頂部和底部的溫度差的存在,利用中間換熱裝置進(jìn)行平衡,達(dá)到節(jié)能效果。在進(jìn)行精餾的時(shí)候,有些精餾裝置的頂部和底部會存在較大的溫差,這種溫度下會極大的浪費(fèi)資源,不符合節(jié)能原理。為了達(dá)到節(jié)能的效果,可以利用中間的換熱裝置來讓溫度達(dá)到均衡狀態(tài)。增加的中間換熱器可以將操作斜線率改變,并且可以利用低品位能源。如果在利用換熱器的條件下,精餾塔上部的溫度有明顯變化,則可以在精餾段的恰當(dāng)位置設(shè)置中間冷凝器,并用低品位冷劑作為冷源,以此來減少高品位的冷劑消耗,減少能耗,達(dá)到節(jié)能效果。雖說這種方法可以達(dá)到節(jié)能,但是會使精餾塔上方的塔板分離能力減弱;如果在利用換熱器的條件下,精餾塔下方的溫度有著明顯的變化,則可以在精餾段的恰當(dāng)位置設(shè)置中間再沸器,減少精餾主塔高品位熱量的消耗,精餾塔消耗熱能降低,熱效率大大增加,能夠達(dá)到最佳節(jié)能效果。有利必有弊,這種節(jié)能方式也會使分離的效果減弱。
3、對精餾施工的工序進(jìn)行分析,合理優(yōu)化分離序列。通過在實(shí)踐中的操作可以得出一些結(jié)論,就是在精餾的過程中,我們應(yīng)該將那些容易對系統(tǒng)造成腐蝕的組分給除去,以便降低后續(xù)設(shè)備的材質(zhì)要求或者穩(wěn)定操作。對原料的進(jìn)入進(jìn)行合理的細(xì)分,分成相同分子數(shù)量的兩股流,按照上下各占一半的分餾比例進(jìn)行安排;在塔頂?shù)漠a(chǎn)品,根據(jù)不同的揮發(fā)度,按照依次遞減的順序?qū)@些產(chǎn)品進(jìn)行回收;在分離的過程中,有時(shí)候各組內(nèi)物系的分沸點(diǎn)比較大,有的組需要在冷凍的條件下進(jìn)行分離,應(yīng)該使進(jìn)入冷凍系統(tǒng)或者是更高級系統(tǒng)的組分盡量減少;把相對組分揮發(fā)度接近于1的放在最后;對產(chǎn)品純度要求較高的組分放在最后進(jìn)行分離。簡單的精餾使用集熱成技術(shù)費(fèi)用會減少一般,能耗會大大減少,這種精餾技術(shù)的優(yōu)化效果更加顯著。
4、進(jìn)行多效精餾。多效精餾是將原料分成大致相同的幾股進(jìn)料,分別將其送入壓力依次遞增的幾個(gè)精餾塔中,幾個(gè)精餾塔的操作溫度也應(yīng)該依次遞增。這樣就會使壓力和溫度較高的精餾塔塔頂?shù)恼羝蜉^低的精餾塔內(nèi)流入熱量,為再沸器提供熱量,自身也會被冷凝,這樣就大大降低了塔身所需要的熱量,減少水能的消耗。
5、提高分離效率。經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)論,分離的效率越高,在工作的過程中所需的能量就會降低,排放出的物質(zhì)也會減少,產(chǎn)品的質(zhì)量也會越高,大大提高了企業(yè)的效率,所以我們應(yīng)該在精餾的過程中提高分流的效率。在進(jìn)行化工精餾的同時(shí),我們應(yīng)該選用一些新型高技術(shù)填料等分離設(shè)備,不僅可以增加分離的效率,還會使精餾他的操作回流比降低,降低能量的消耗。這是提高化工產(chǎn)品質(zhì)量的辦法之一,也能夠及時(shí)提供精餾的分離效率。
三、結(jié)束語
從我們對化工精餾節(jié)能技術(shù)的分析研究可以得出一些結(jié)論,優(yōu)化節(jié)能蒸餾塔,是為了在使化工產(chǎn)品質(zhì)量滿足要求標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),將化工蒸餾過程中的能源消耗降到最低。但是在精餾操作的過程中,因?yàn)楦鞣矫娴挠绊?,精餾的過程中依舊存在者大量的能源消耗和不必要的浪費(fèi)。因此,我們依然要加大對化工精餾節(jié)能技術(shù)的研究力度,創(chuàng)造出新的辦法,使用更加高級的設(shè)備,將精餾的能耗降到最低。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì);技術(shù)
新世紀(jì)以來,隨著我國加入世貿(mào)組織,我國經(jīng)濟(jì)正以驚人的速度飛速發(fā)展,能源的消耗量也以驚人的速度增長著。本文將電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù),并結(jié)合筆者工作實(shí)際,提出幾點(diǎn)節(jié)能建議,希望能夠?yàn)槲覈?jié)能環(huán)保工作貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。
1 電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)概述
電氣自動(dòng)化作為電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,在人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。電氣自動(dòng)化極大地提高了人們的工作效率,企業(yè)運(yùn)行成本以及勞動(dòng)生產(chǎn)率,并且在提升和改善勞動(dòng)條件等方面也產(chǎn)生了重要影響。隨著"綠色工業(yè)革命"的影響逐漸深入人心,節(jié)約能源,倡導(dǎo)綠色低碳生活方式在當(dāng)下具有重要意義,節(jié)能已經(jīng)成為現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要內(nèi)容和目標(biāo)。就目前趨勢而言,積極地推進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展,采用自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)各行業(yè)節(jié)能減排工作的深入開展,已是大勢所趨。在未來全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,誰率先掌握節(jié)能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán),那么誰將主導(dǎo)未來的全球經(jīng)濟(jì)。
2 電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)分析
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。電能消耗與日俱增,在實(shí)際能夠很好地使用電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù),做到節(jié)約能源,低碳環(huán)保。從技術(shù)層面來講,電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的幾個(gè)方法主要列舉如下:
2.1 選用合理的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能,使用高效率電機(jī),減少電動(dòng)機(jī)無謂電能損耗的重要方面就是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率,高效率電動(dòng)機(jī)和普通電動(dòng)機(jī)相比,平均功率因素高百分之七到百分之九,總損耗減少百分之二十到百分之三十。根據(jù)負(fù)荷特性合理地選擇電動(dòng)機(jī),輕載電動(dòng)機(jī)拓采取降壓運(yùn)行。
2.2 選用合理變壓器實(shí)現(xiàn)節(jié)能,變壓器節(jié)能是電氣自動(dòng)化節(jié)能的重要方面,變壓器最為常見的電氣設(shè)備,會產(chǎn)生鐵損、銅損、負(fù)載損耗以及空載損耗等,造成大量能源浪費(fèi)。一般來說,空載損耗和變壓器本身設(shè)計(jì)以及制造工藝有關(guān),有具體線路以及負(fù)載無關(guān),減少空載損耗的措施就是選用鐵損小,阻值小的繞組變壓器。
2.3 合理調(diào)節(jié)電網(wǎng)的運(yùn)行電壓
在35kV以上電網(wǎng)中,宜適當(dāng)提高運(yùn)行電壓。其目的是降低電網(wǎng)的可變損耗。實(shí)施方法是合理選擇變壓器的分接頭位置、安裝有載調(diào)壓變壓器、利用電網(wǎng)中現(xiàn)有的電容器進(jìn)行調(diào)壓等。對10kV及以下的農(nóng)電網(wǎng)。因配電變壓器利用率低,電動(dòng)機(jī)平均負(fù)載系數(shù)低,故往往采用降壓節(jié)能措施,其主要目的是降低網(wǎng)絡(luò)的固定損失,提高功率因數(shù)。L0kV電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電壓為9.5~10KV。
2.4 合理選用濾波器
若要有效地消除非線性電壓電流特性的電氣氣設(shè)備產(chǎn)生的諧波則需使用有源濾波器。一般來講,有源濾波器具有較多優(yōu)點(diǎn),如反應(yīng)快,其動(dòng)態(tài)性能表現(xiàn)優(yōu)越;其在無功補(bǔ)償?shù)哪J较驴捎行C波,功率因數(shù)可強(qiáng)制達(dá)到1;在三相補(bǔ)償諧波電流下可同時(shí)濾除2-60次濾波。相比之下,由于多元有源濾波器應(yīng)用了并聯(lián)運(yùn)行方式,其功率范圍更廣。
2.5 科學(xué)布線降低電阻損耗,在現(xiàn)代電氣電路中,通過線路的電流傅恒定時(shí),線路長度越長,線電阻阻值就會越高,在建筑電氣設(shè)計(jì)工作過程中,布線線路往往上下交錯(cuò),復(fù)雜程度高。在線路上造成的損耗是很高的,所以要科學(xué)合理布局,在保證建筑功能的同時(shí),盡可能減少線路長度。具體說來,設(shè)計(jì)時(shí)按照建筑的具體情況科學(xué)規(guī)劃路徑,盡可能保證直線布線,減少布線長度,保證不出現(xiàn)回頭路現(xiàn)象。
2.6 積極提高功率因數(shù)防止電焊機(jī)和電動(dòng)機(jī)在空載的情況下運(yùn)轉(zhuǎn):在設(shè)計(jì)中對于空載率在50%以上的電焊機(jī)和電動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)安裝空載斷電的裝置;對大中型的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)使用空載自停的控制裝置;大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)異步籠型風(fēng)機(jī)和泵類電動(dòng)機(jī),可以使用電動(dòng)調(diào)節(jié)流量和風(fēng)量的控制方式,以此達(dá)到節(jié)能的目的。
2.7 其他形式的節(jié)能款項(xiàng)
在電氣系統(tǒng)中,不但可以使用節(jié)能的技術(shù)進(jìn)行節(jié)能,還可以使用一些其他的節(jié)能方式進(jìn)行節(jié)能,例如,使用高效光源來達(dá)到節(jié)能的效果,在家庭中所使用的主要是照明用電,所以,將照明所使用的光源使用光色好、發(fā)光率高、顯色性能佳的高效光源是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。這可以從根本上做到節(jié)約能源。
3 電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的合理化建議
當(dāng)前,電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到很高的高度,然而在實(shí)際應(yīng)用中由于情況復(fù)雜,影響節(jié)能的因素眾多,不可避免地還存在一些不足。筆者根據(jù)自身工作實(shí)際,提出如下幾點(diǎn)建議,希望能夠?qū)ㄖ?jié)能提供一些參考性思路:
3.1 推廣使用軟啟動(dòng)器節(jié)能,軟啟動(dòng)器能夠按照啟動(dòng)時(shí)間的長短準(zhǔn)見調(diào)解可控器件的硅原子器件的導(dǎo)通角,以實(shí)現(xiàn)對電壓變化的控制??茖W(xué)使用軟啟動(dòng)器,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng),還能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速與負(fù)載的拼配,在頻繁啟動(dòng)的設(shè)備中使用軟啟動(dòng)器,能夠節(jié)省大量電能。
3.2 平衡三相電負(fù)荷,三相電不平衡的現(xiàn)象十分普遍,不平衡現(xiàn)象不僅造成線路上一級變壓器上銅損損耗的增加,也會造成變壓器上鐵損損耗的增加。所以,在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí),要盡量考慮到三相電負(fù)荷的平衡,以保證三相電間電流值的平衡,避免無謂的銅損和鐵損,保證供電質(zhì)量,節(jié)約電能。
3.3 合理使用交流變頻調(diào)速裝置,科學(xué)推廣交流電機(jī)調(diào)速變電技術(shù)是電動(dòng)機(jī)節(jié)能方案的一個(gè)重要方向,使用變頻調(diào)速裝置時(shí),變頻調(diào)速裝置會根據(jù)負(fù)載的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與負(fù)載的變化相適應(yīng),進(jìn)頁提高電機(jī)功率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3.4 節(jié)能燈具的優(yōu)化控制,按照針對具體建筑實(shí)際情況,按照區(qū)域、按照時(shí)段、按照行業(yè),進(jìn)行分析,按照智能控制理論,選用智能控制裝置,對城市亮化照明以及溫度控制實(shí)現(xiàn)智能控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
結(jié)束語
節(jié)約電能是低碳環(huán)保的必然要求,當(dāng)前我國電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)整體情況良好,能夠正確使用節(jié)能技術(shù),當(dāng)然也存在一些不足。文章分析了這些我國電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,并提出了相關(guān)合理建議,旨在促進(jìn)我國電氣自動(dòng)化方面的節(jié)能工作。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]電氣節(jié)能;化工企業(yè);
中圖分類號:TQ083.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)48-0394-01
一、引言
當(dāng)前,隨著人們生活水平的不斷提升,開始對自己賴以生存的地球環(huán)境提起重視,都在為環(huán)境保護(hù)、能源危機(jī)等方面做著自己力所能及的工作。而化工企業(yè)作為當(dāng)前能源的消耗“大戶”,在解決能源問題方面主要面臨兩條途徑,一條是對新能源的開發(fā),另一條是采用有效的節(jié)能措施。而后者在短期內(nèi)的節(jié)能效果相比于前者更為直接和迅速,而本文正是基于后者對當(dāng)前化工企業(yè)的能耗現(xiàn)狀進(jìn)行分析,提出了相應(yīng)的電氣節(jié)能技術(shù)。
二、化工企業(yè)中電氣節(jié)能技術(shù)的范圍及原則
(1)化工企業(yè)中電氣節(jié)能技術(shù)的范圍
在化工企業(yè)中推行電氣節(jié)能技術(shù),有利于緩解當(dāng)前能源緊張的局面,而且有利于化工企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。具體來說,當(dāng)前在化工企業(yè)中推行電氣節(jié)能技術(shù)主要包括以下范圍:1)電氣照明領(lǐng)域:主要包括照明設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì),以及在照明系統(tǒng)中所運(yùn)用的控制手段等等;2)供配電系統(tǒng):主要包括變配電設(shè)備的合理選擇,以及補(bǔ)償功率因數(shù)、治理諧波、計(jì)算負(fù)荷等的確定;3)建筑領(lǐng)域:在化工企業(yè)的建筑領(lǐng)域中,節(jié)能技術(shù)仍然是應(yīng)用“大戶”,主要包括電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用,給排水設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電梯的設(shè)計(jì)等等;4)計(jì)量方面:在化工企業(yè)的計(jì)量方面,也有可以對電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用,主要包括電能、冷熱量、中央空調(diào)系統(tǒng)、能耗等的計(jì)量方面;5)能源方面:當(dāng)前在化工企業(yè)也運(yùn)行了大量的能源系統(tǒng),如光伏系統(tǒng)、水源熱泵、地源、風(fēng)力發(fā)電以及冰蓄冷系統(tǒng)等等,在它們中也可以對電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用。
(2)化工企業(yè)中電氣節(jié)能技術(shù)的原則
在化工企業(yè)的電氣節(jié)能技術(shù)運(yùn)用中,主要需要遵循適用性、經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)能性等三大原則。首先,對于適用性原則來說,主要是為使化工企業(yè)對能源需求及動(dòng)力需求得到滿足,依據(jù)不同電氣設(shè)備對相關(guān)指標(biāo)的要求,對供配電等系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì),這些指標(biāo)包括電荷容量、可靠性指標(biāo)以及電能質(zhì)量等等;其次,對于經(jīng)濟(jì)性原則來說,顧名思義,企業(yè)不應(yīng)該在電氣節(jié)能技術(shù)運(yùn)用中投入超限的成本。在具體進(jìn)行相關(guān)材料和設(shè)備的選擇時(shí),要將控制成本作為一個(gè)關(guān)鍵的因素進(jìn)行對待,一般來說,要使得為節(jié)能而追加的投資額在短時(shí)期內(nèi)應(yīng)小于能源設(shè)備經(jīng)節(jié)能措施后節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用;第三,電氣節(jié)能技術(shù)要遵循節(jié)能性的原則,這是其中心所在,通過有效的技術(shù)方法降低企業(yè)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的多余能耗,比如,降低企業(yè)生產(chǎn)過程中的電能消耗等等。
三、電氣節(jié)能技術(shù)在化工企業(yè)中的具體應(yīng)用
(1)新型節(jié)能電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用
對于大多數(shù)化工企業(yè)來說,其規(guī)模往往很大,而且生產(chǎn)流程和周期較長,其中存在著數(shù)量巨大的電動(dòng)機(jī),使得其成為化工企業(yè)的主要耗能設(shè)備之一。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)顯示,在化工企業(yè)的能耗中,電動(dòng)機(jī)所占的比例甚至達(dá)到了百分之六十以上,因此,在化工企業(yè)中從電動(dòng)機(jī)的節(jié)能著手很有必要。而當(dāng)前化工企業(yè)正由傳統(tǒng)的規(guī)模型向著能效型轉(zhuǎn)變過程中,它們逐漸意識到節(jié)能、環(huán)保設(shè)備在企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要性,而節(jié)能高效的電動(dòng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)用便是一個(gè)突出的例子,有利于企業(yè)降低自身的生產(chǎn)成本,獲取更大的利潤空間。
節(jié)能電動(dòng)機(jī)主要具有一些明顯的特征:首先,節(jié)能電動(dòng)機(jī)對散熱系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),可以有效避免傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行了一段時(shí)間后出現(xiàn)的溫度過高造成的出力降低現(xiàn)象,而且可以將電動(dòng)機(jī)的外殼采用平行散熱筋的方式;其次,提高了轉(zhuǎn)子的制造工藝,采用高導(dǎo)磁低損耗的硅鋼片,比如含有稀土成分的硅鋼片鑲嵌在轉(zhuǎn)子上,就能夠提高導(dǎo)磁率,提高電機(jī)的出力;第三,對電動(dòng)機(jī)的線圈進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),減少端部漏磁,以及熱量的損失,同時(shí)轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙改進(jìn)也能降低電動(dòng)機(jī)漏磁,提高磁通量。
(2)LED新型節(jié)能光源的運(yùn)用
筆者通過對當(dāng)前很多化工企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在很多化工企業(yè)還在使用著白熾燈、高壓鈉燈、熒光燈等傳統(tǒng)的光源,而它們并不具備良好的節(jié)能效果,這些光源不僅自身消耗了大量的熱能,而且由于產(chǎn)生了大量的熱量,也降低了使用壽命,增加化工企業(yè)在投資成本和維修工作量。因此,筆者建議,可以在化工企業(yè)中應(yīng)用當(dāng)前熱門的LED新型節(jié)能光源,有效提升企業(yè)在照明系統(tǒng)方面的節(jié)能效果。
近些年來,LED新型光源以其良好的節(jié)能效果開始登上了歷史舞臺,而且受到了很多企業(yè)的青睞,自從投放市場以來,逐漸由最初的小型點(diǎn)光源逐步的發(fā)展到大功率面光源,也可以根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境的需求制造特定的光源,在化工企業(yè)有些現(xiàn)場不便于大面積裝配燈具,這時(shí)候采用大功率 LED 面光源可以解決這個(gè)問題。LED光源的相比傳統(tǒng)的白熾燈、高壓鈉燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源有著更長的使用壽命,而且其市場價(jià)格也在隨著推廣不斷的降低之中。同時(shí),LED光源也不存在傳統(tǒng)光源由于高溫?cái)嗔旬a(chǎn)生有害物質(zhì)危及環(huán)境的現(xiàn)象,可以根據(jù)客戶需求定做,利于施工和安裝,便于維護(hù),值得在化工企業(yè)中進(jìn)行推廣使用。
(3)變頻節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用
變頻器是將可控硅的通斷作用于工頻電源 ,將工頻電源變換為另一頻率電源的電能控制裝置。當(dāng)前,我國正在使用的變頻器主要有“交-交”以及“交-直-交”兩種工作方式。前者在使用頻率固定的運(yùn)行狀態(tài)下可以將交流電轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可調(diào)的交流電,具有轉(zhuǎn)換效率高,操作簡單等優(yōu)勢,適應(yīng)于容量大的低速拖動(dòng)系統(tǒng);后者在頻率固定的運(yùn)行狀態(tài)下,首先將工頻交流電壓通過變流環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換成直流電壓 ,然后將直流電轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電。該種方式當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的變頻調(diào)節(jié)方式,可以在化工企業(yè)的變頻節(jié)電技術(shù)中運(yùn)用。
具體來說,可以利用變頻器能夠從0 Hz到50Hz給電動(dòng)機(jī)平滑的運(yùn)行曲線這一原理,將其運(yùn)用到化工企業(yè)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之中。傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)主要采用自耦降壓 ,星三角降壓等方式,局限性較大,采用該種變頻之后,由其對于重載啟動(dòng)的風(fēng)機(jī) ,渣漿泵 ,離心機(jī)等啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常大的場合,可以根據(jù)不同的負(fù)載特性選擇變頻器啟動(dòng)電機(jī)的不同方式,如限流啟動(dòng)等方式,減少電動(dòng)機(jī)對負(fù)載的沖擊,從而有效提升電動(dòng)機(jī)的使用壽命和節(jié)能效果。
四、結(jié)束語
總之,在化工企業(yè)的生產(chǎn)中運(yùn)用科學(xué)合理的電氣節(jié)能技術(shù)可以取得相應(yīng)的節(jié)能效果,本文中也僅僅從新型節(jié)能電動(dòng)機(jī)、LED新型光源以及變頻器等節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用方面提出了相應(yīng)的節(jié)能措施,在實(shí)踐過程中,還要對其他的電氣節(jié)能技術(shù)引起重視,只有化工企業(yè)從多方面、多層次的節(jié)能層面入手,才可以最終促使企業(yè)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]石油 化工 節(jié)能 技術(shù)
中圖分類號:P744.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)27-0139-01
0 引言
目前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,帶動(dòng)了我過石油消費(fèi)的大力發(fā)展,在石油需求持續(xù)增長的情況下,我國石油供應(yīng)缺口也相對的越來越大。石油化工企業(yè)在自身生產(chǎn)、生產(chǎn)過程中需要節(jié)能,所以對石油化工節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的研究非常中藥,在現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的前提下,我們要充分運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù),實(shí)現(xiàn)石油化工節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
1 我國石油化工行業(yè)面臨的能源消耗問題
1.1 總能源利用效率相對較低與歐美等石油化工行業(yè)技術(shù)先進(jìn)國家相比,我國的總能源利用效率低約10.15個(gè)百分點(diǎn),實(shí)際利用效率僅為30%左右。例如:在石油利用效率方面,我國國內(nèi)生產(chǎn)總值每升高一千美元需要消耗石油0.26,約為日本的2.3倍、美國的1倍,印度的0.2倍。同時(shí),在國內(nèi)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中,產(chǎn)業(yè)體制、資源約束、結(jié)構(gòu)不合理、生產(chǎn)技術(shù)落后等問題長期存在,嚴(yán)重影響了節(jié)能工作的有效開展。
1.2 節(jié)能管理基礎(chǔ)較為薄弱
在國內(nèi)的石油化工企業(yè)節(jié)能工作中,普遍加強(qiáng)了節(jié)能管理體系的建設(shè),但是多數(shù)企業(yè),尤其是中小型石化企業(yè)仍然面臨著節(jié)能管理組織不健全、體系不順、職能不到位、力量薄弱等現(xiàn)實(shí)問題,各級節(jié)能工作的管理及節(jié)能技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)力量都有待加強(qiáng)。同時(shí),在石油化工企業(yè)節(jié)能工作的基礎(chǔ)管理方面,定額、計(jì)量、監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)等相對薄弱,
節(jié)能工作中的源頭管理尚未完全落實(shí),全員節(jié)能意識也有待進(jìn)一步提升。
1.3 節(jié)能降耗責(zé)任重大
在我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中,石油化工企業(yè)即使能源生產(chǎn)企業(yè),也是能耗大戶,從而造成了節(jié)能管理方面的矛盾。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),石油化工企業(yè)的生產(chǎn)能耗降低1個(gè)百分點(diǎn),將節(jié)省數(shù)百萬噸的煤炭資源,而且提供了較大數(shù)量的能源。由此可見,我國石油化工行業(yè)的節(jié)能降耗責(zé)任重大,必須注重對于節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)踐。
2 石油化工節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)
在我國石油化工行業(yè)的生產(chǎn)中,已經(jīng)總結(jié)了較為豐富的節(jié)能技術(shù),但是在實(shí)際應(yīng)用中由于受到各種因素的制約和影響,而導(dǎo)致節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效果并不理想。本文結(jié)合筆者多年石油化工企業(yè)生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了以下節(jié)能關(guān)鍵技術(shù):
2.1 裝置規(guī)模與生產(chǎn)節(jié)能
隨著現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,石油化工企業(yè)的生產(chǎn)裝置規(guī)模也有了明顯的擴(kuò)大,在國內(nèi)的石油化工生產(chǎn)中,“裝置規(guī)模越大、生產(chǎn)能源消耗越低”的理念得到普遍的認(rèn)可,所以,在現(xiàn)代石油化工企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)能中,必須將裝置規(guī)模的合理控制作為關(guān)鍵的技術(shù)措施之一。國內(nèi)各地區(qū)的石油化工企業(yè)紛紛引進(jìn)大型裝置,使得石油化工行業(yè)生產(chǎn)節(jié)能工作逐漸邁入正規(guī),為各種節(jié)能技術(shù)的研究與實(shí)踐提供了必需的條件。有效提高了生產(chǎn)效率,而且降低了生產(chǎn)中的能源消耗,其經(jīng)濟(jì)效益與社會效益是顯而易見的。
2.2 余熱回收與生產(chǎn)節(jié)能
在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中,余熱回收是不容忽視的關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)之一。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中,余熱主要來原于各種化學(xué)反應(yīng)的放熱現(xiàn)象,例如:高溫生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的熱物流;乙烯裂解爐出口物料經(jīng)催化裂化反形成的燒焦煙氣;燃?xì)廨啓C(jī)排放的尾氣;大型蒸氣鍋爐、工藝加熱爐等排放的煙氣等等。在國內(nèi)現(xiàn)階段的石油化工生產(chǎn)中,余熱多數(shù)被直接排放至大氣中,不但造成了能源的浪費(fèi),而且加劇了區(qū)域的環(huán)境污染。因此,在石油化工企業(yè)生產(chǎn)中,必須加強(qiáng)余熱的回收與利用,將余熱轉(zhuǎn)化為動(dòng)能投入到生產(chǎn)中,可以達(dá)到較為理想的節(jié)能效果,而且較少了其他生產(chǎn)材料的投入與使用。
2.3 化工系統(tǒng)工程與生產(chǎn)節(jié)能
在現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)中,化工系統(tǒng)工程是一門新興的應(yīng)用學(xué)科,以化學(xué)工程、系統(tǒng)工程等先進(jìn)的理論作為基礎(chǔ),采用建模,模擬與優(yōu)化相結(jié)合的方法,利用電子計(jì)算機(jī)作為工具,對于石油化工生產(chǎn)全過程的工藝與經(jīng)濟(jì)問題進(jìn)行計(jì)算,并且對于生產(chǎn)工藝的技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評價(jià)。結(jié)合國內(nèi)石油化工生產(chǎn)的現(xiàn)狀,在節(jié)能工作中應(yīng)適時(shí)引入化工系統(tǒng)工程的相關(guān)理論與方法,結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)力量、工藝水平等,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)、操作、控制與管理。另外,在石油化工生產(chǎn)中,按照化工系統(tǒng)工程的基本觀點(diǎn),應(yīng)盡量簡化各類產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,即化工反應(yīng)中盡量不使用催化劑,不得不使用催化劑的情況下,也要全面考慮催化劑的活性、選擇性、收率與壽命等,較少生產(chǎn)過程中的能源消耗。
2.4 石油化工業(yè)引入自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗
節(jié)能問題則是考慮投入自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究所用的總體投資,這種投資一般需要先進(jìn)技術(shù)工藝、技術(shù)指標(biāo)權(quán)重等的分析與測評,以此才能衡量出具體的建模技術(shù)、控制技術(shù)等的最高輸出作業(yè)效率,最終分析出降低生產(chǎn)物料能耗、資源耗損等的投資比重,保證最大化成產(chǎn)效益。
3 石油化工節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢
石油是石化工業(yè)的原料,是不可再生的資源。近年來,在國際油價(jià)持續(xù)走高和環(huán)境保護(hù)日益嚴(yán)格的趨勢下,為最大限度地提高石油資源利用率,國外石化工業(yè)界非常重視節(jié)能技術(shù)。為最大限度地把原油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)交通燃料和化工原料,國內(nèi)外不斷開發(fā)原油深度加工技術(shù),石油深度加工技術(shù)仍以加氧和脫碳兩條工藝路線為主。我國石化工業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步。為石化工業(yè)快速有效的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。使得我國進(jìn)入了世界石油化工大國的前列。今后需要重點(diǎn)發(fā)展以下節(jié)能技術(shù)。
(1)改進(jìn)工藝過程,包括改進(jìn)生產(chǎn)工藝,采用節(jié)能新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新興的催化劑、溶劑、助劑等;
(2)低溫能源回收利用技術(shù),包括熱泵技術(shù)、用低溫?zé)嶙鳛闊嵩吹奈罩评浼夹g(shù),低溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)等;
(3)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),利用煉廠高硫石油焦等低質(zhì)產(chǎn)品,發(fā)展硫化床鍋爐(CFB)和造氣一聯(lián)合循環(huán)過程(1GCC).向煉廠和石化廠供應(yīng)電力、工藝蒸汽和氫氣,提高資源和能源的利用率;
(4)煤代油、氣代油、焦代油技術(shù),包括以水煤漿替代燃料油,改造現(xiàn)有的燃油鍋爐系統(tǒng);利用清潔的天然氣資源.改造煉廠制氫原料和發(fā)電產(chǎn)烴鍋爐,替代輕油或重油。
4 結(jié)語
通過本文的研究,我們對石油化工企業(yè)關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)的研究有了進(jìn)一步的認(rèn)識,在不斷的實(shí)踐工作中,不斷發(fā)現(xiàn)研究節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)。并且注重節(jié)能實(shí)際效果,在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)節(jié)約能源。因此,我國石油化工企業(yè)的發(fā)展中必須將節(jié)能問題作為重要的研究課題,加強(qiáng)對于節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與實(shí)踐。
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化工調(diào)查報(bào)告 化工行業(yè) 化工環(huán)保論文 化工安全論文 化工專業(yè)論文 化工原理論文 化工管理論文 化工節(jié)能減排 化工畢業(yè)論文 化工防腐技術(shù) 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀