時(shí)間:2022-04-17 09:53:25
導(dǎo)語:在石油化工節(jié)能論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1我國石油資源的現(xiàn)狀以及石油化工泵節(jié)能的基本緣由
作為石油化工等范疇必不可少的根底設(shè)備,機(jī)泵的節(jié)能技術(shù)的先進(jìn)與否曾經(jīng)嚴(yán)重影響到了石油化工等能源的開發(fā)和本錢結(jié)算。由于終年為了順應(yīng)消費(fèi)彈性的請求,石油化工企業(yè)大多數(shù)的機(jī)泵經(jīng)常會呈現(xiàn)“殺雞用牛刀”,“小馬拉大車”的狀況。招致不少機(jī)泵的工業(yè)效能沒有得到合理的配制和發(fā)揮,經(jīng)常形成不用要的糜費(fèi)。因而,加鼎力度討論石油化工泵的節(jié)能技術(shù)啊,曾經(jīng)成為我們開展石油化工等重工業(yè)的必然趨向。
2石油化工泵的節(jié)能技術(shù)
2.1保送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)
為了順應(yīng)消費(fèi)操作的彈性請求和真正做到節(jié)能減排,維護(hù)數(shù)據(jù)質(zhì)量的良好場面,加大能源統(tǒng)計(jì)剖析力度,嚴(yán)厲依照有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的規(guī)則,積極的搜集、整理、上報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù),加強(qiáng)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)工作的指導(dǎo)作用。便當(dāng)愈加深化的停止耗能緣由的剖析以及討論石油化工泵的節(jié)能技術(shù)的構(gòu)造原理,實(shí)在做到節(jié)能減排,進(jìn)步能效的基本目的。保送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)的關(guān)鍵是做到出口節(jié)流、進(jìn)口節(jié)流、旁路調(diào)理以及依據(jù)詳細(xì)狀況,詳細(xì)剖析和施行能否需求切割葉輪外徑,減少葉輪數(shù)量、改換葉輪大小。首先,由于應(yīng)用保送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)不適于調(diào)理請求太大的機(jī)泵,特別是具有陡降揚(yáng)程性能曲線的機(jī)泵。所以出口節(jié)流成為機(jī)泵最常見、最簡單的調(diào)理辦法。經(jīng)過關(guān)小出口閥的方式來增加管線系統(tǒng)損失,減少工作流量。但是閥門的開度普通不可以小于百分之五十,否則將會呈現(xiàn)泵過大的狀況。其次,盡量防止進(jìn)口節(jié)流比出口節(jié)流揚(yáng)程少的狀況發(fā)作,由于這種狀況極有可能惹起保送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)、抽空,會隨時(shí)損壞機(jī)泵的軸承。因而,我們通常采用的方式是,應(yīng)用對串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的第二臺機(jī)泵的進(jìn)口,吸入壓力較大的裕量。這樣不只可以防止多級泵由于軸力的忽然改動而惹起的零部件的損壞,更可以儉省能源,發(fā)揮機(jī)泵的最大效益。除此之外,我們還能夠經(jīng)過旁路調(diào)理,即在機(jī)泵的出口管線旁設(shè)立另外一條管線,使局部液體返回泵的進(jìn)口或者吸液罐。這樣就能夠保證實(shí)踐泵送量比需求量大,不至于呈現(xiàn)由于低于最小流量而產(chǎn)生的液體過熱、氣蝕和震動。除了上述的幾個(gè)根本辦法以外,我們還能夠經(jīng)過依據(jù)流量或者揚(yáng)程超越需求量的3%——5%時(shí),切割葉輪外徑,降低其流量。但是值得強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,葉輪切割時(shí)分,一定要留意葉輪能否是原型葉輪,假如之前由于某種緣由,曾經(jīng)對葉輪停止了切割,那么再次停止切割時(shí)一定要留意切割量的控制狀況。防止葉輪外徑和導(dǎo)葉內(nèi)經(jīng)間隙過大的狀況發(fā)作;多級泵不能在進(jìn)口處撤除葉輪,否則會呈現(xiàn)由于阻力增加而招致的氣蝕現(xiàn)象。因而在多級泵的流量或者壓力調(diào)理較大的狀況發(fā)作時(shí),能夠在掃除端減少葉輪的數(shù)量并加定距套,保證機(jī)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.2變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工泵中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,經(jīng)過應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù),我們能夠更好的控制風(fēng)機(jī)、泵類的負(fù)載量,進(jìn)而到達(dá)節(jié)能減排的目的,換句話來講,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)曾經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要舉措,因而,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油、化工等多個(gè)范疇得到了最普遍的應(yīng)用。
1)變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在沈興線輸油泵中的應(yīng)用。
以100AYGⅡ67×10D多級離心泵為例,該設(shè)備是將原油輸送至加熱爐后外輸沿線下站,是保障沈興線正常運(yùn)行的重要設(shè)備。該系統(tǒng)的工作原理是經(jīng)過采用控制出口閥門的辦法停止控制,即應(yīng)用差壓變送器檢測系統(tǒng)的流量信號送至PID調(diào)理器,并經(jīng)過PID調(diào)理器來控制電源頻率和輸出控制信號,從而保持機(jī)泵流量的穩(wěn)定。經(jīng)過變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工泵中的應(yīng)用,我們不只處理了源系統(tǒng)中節(jié)流量較大、糜費(fèi)大量電能、控制度低、電機(jī)噪聲較大的問題,而且由于變頻技術(shù)的改造,機(jī)泵投入運(yùn)轉(zhuǎn)之后,操作工藝控制的愈加平穩(wěn),變頻器的調(diào)理水平愈加精準(zhǔn),不只使系統(tǒng)控制的精準(zhǔn)度到達(dá)了優(yōu)化規(guī)范,而且節(jié)約了渣油進(jìn)料泵的電源能量。
2)積極理論輸油泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)。
在平常的消費(fèi)環(huán)節(jié)中,輸油泵是輸油平穩(wěn)的重要組成局部,輸油泵普通都是晝夜連續(xù)作業(yè),在實(shí)踐的操作過程中,輸油系統(tǒng)的耗電量普通會比較大,因而,積極討論輸油泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)是進(jìn)步管線連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)效率,完成自動化的重要保證。例如,某公司在安裝檢修時(shí)間,針對3臺輸油泵停止了變頻優(yōu)化節(jié)能改造。在經(jīng)過調(diào)速變頻技術(shù)之后,工藝控制程度逐漸平穩(wěn),系統(tǒng)控制精準(zhǔn)度也大幅度進(jìn)步,不只減少了以前機(jī)泵控制系統(tǒng)的有關(guān)滯后現(xiàn)象,更使得機(jī)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力日趨平穩(wěn),工藝運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)也得到了優(yōu)化。
作者:王楚媛 單位:中油遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部
一、綠色環(huán)保技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用
1.化學(xué)反應(yīng)的綠色化
化學(xué)反應(yīng)的綠色化是指在相關(guān)的制備和反應(yīng)過程中做到“零排放”。而傳統(tǒng)意義上的“零排放”是指反應(yīng)物經(jīng)過催化作用以及一系列的反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化成為所需的物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化率。其實(shí)這樣一種概念是十分難達(dá)到的,盡管已經(jīng)有許多先進(jìn)的技術(shù)和手段達(dá)到了近乎“零排放”的標(biāo)準(zhǔn)和要求,但想實(shí)現(xiàn)真正意義上的轉(zhuǎn)化率為百分之百還是存在著困難的。近些年來隨著相關(guān)學(xué)者的研究不斷深入,許多新的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,將傳統(tǒng)意義上的“零排放”轉(zhuǎn)變了概念,意為在盡量滿足較高的轉(zhuǎn)化率的情況下,將得到的副產(chǎn)物也直接經(jīng)過下一反應(yīng)步驟并轉(zhuǎn)化成為環(huán)境友好的物質(zhì)進(jìn)行排出或是進(jìn)一步加以利用。這種新型的轉(zhuǎn)化思想也將原本無用或是對環(huán)境存在著威脅和污染的物質(zhì)“變廢為寶”,讓副產(chǎn)物成為能夠被人們所利用的原料物質(zhì)。這類技術(shù)的研發(fā)不僅僅是改善了環(huán)境污染的問題,還一定程度上節(jié)約了能源,可以稱得上是真正的綠色環(huán)保、節(jié)約能源的技術(shù)手段。
2.產(chǎn)品的綠色化
之所以要強(qiáng)調(diào)化工產(chǎn)品的綠色化,是因?yàn)槭突ゎ惖漠a(chǎn)品在我們的日常生活中實(shí)在是太普遍了,不得不承認(rèn)的是石油化工類的產(chǎn)品的的確確改變了我們的生活,給生活帶來許多方便和優(yōu)越,但相對于這些有利之處來說,其對于我們生活環(huán)境的污染也是不容小覷的。比如,我們生活中最普遍的洗滌用品,過去我們常用的洗衣粉中都是含磷的,而這些含磷的洗衣粉在溶于水之后隨著生活污水一同被排到江河湖海中,造成了赤潮,給自然環(huán)境與生態(tài)平衡帶來了相當(dāng)大的影響,因此,近些年來人們逐漸對此問題開始重視起來,研發(fā)了不含磷的洗滌劑,從根本上杜絕這種環(huán)境污染問題。同時(shí),還有許多常見的石油化工類污染就每天在我們身邊發(fā)生,比如汽車使用的汽油以及柴油。由于人們生活水平越來越高,對于汽油和柴油的需求量也越來越大。近些年來我國對于汽車能源的開發(fā)上也格外關(guān)注,低硫低碳、環(huán)境友好的配方和技術(shù)逐步成熟起來;另外,我國還在不斷開發(fā)太陽能汽車、以及新能源汽車等等,另外,對于交通工具的能源上,我們國家還大力推崇使用電能的汽車。
二、節(jié)能技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用
最初,人們?yōu)榱俗非蟾咝实纳a(chǎn)以及最大程度上提升經(jīng)濟(jì)效益,不斷研發(fā)一些節(jié)能技術(shù),而近些年來,由于能源枯竭的問題日益嚴(yán)重起來,有越來越多的專業(yè)人員和學(xué)者們都投身于節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和研究,不僅僅是從經(jīng)濟(jì)利益角度出發(fā),更重要的是能夠節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)人類經(jīng)濟(jì)和自然的可持續(xù)發(fā)展。目前,在石油化工行業(yè)中較為常見的一種節(jié)能技術(shù)為變頻調(diào)節(jié)技術(shù)。在石油化工企業(yè)中,耗費(fèi)能源最大的就是電動機(jī),包括泵類以及風(fēng)機(jī)等等。因此,想實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的節(jié)能化應(yīng)該從根本上減少電動機(jī)的耗能。而變頻調(diào)節(jié)技術(shù)正是針對于電動機(jī)的一種有效的技能技術(shù)改革。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的根本原理是通過控制方案與實(shí)際負(fù)荷相互之間的匹配,在控制的過程中實(shí)現(xiàn)閥門阻力的降低,從而提高系統(tǒng)的效率,以此來實(shí)現(xiàn)對于泵類以及風(fēng)機(jī)的科學(xué)化、節(jié)能化控制。這種控制技術(shù)可以根據(jù)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中的實(shí)際需要,按照生產(chǎn)要求以及計(jì)算選型,并且全面參考產(chǎn)品方案的調(diào)整以及原料的調(diào)整,科學(xué)地控制各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù),降低企業(yè)的電能耗費(fèi)以及設(shè)備磨損等等方面的耗費(fèi),實(shí)現(xiàn)成本上的節(jié)約以及能源上的節(jié)約,不論對于企業(yè)自身長遠(yuǎn)地發(fā)展還是對于能源方面的可持續(xù)發(fā)展都是具有著重要的意義和價(jià)值的。
三、結(jié)語
近些年來,隨著環(huán)境污染的嚴(yán)重化以及能源枯竭的威脅,人們對于石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的綠色節(jié)能技術(shù)也越來越重視。目前,針對生產(chǎn)過程中環(huán)境污染問題進(jìn)行改善的方法有許多,包括對于原料的綠色化、反應(yīng)過程的綠色化以及產(chǎn)品的綠色化等等,另外,對于石油化工企業(yè)能源的節(jié)約也有許多先進(jìn)技術(shù),本文以變頻調(diào)節(jié)技術(shù)為例進(jìn)行了簡單的介紹,還有更多的發(fā)展空間等待著開發(fā)和研究。
作者:軒燁 赤俊祥 單位:天津普萊化工技術(shù)有限公司
1石油化工廢水處理初期的技術(shù)方法
1.1浮油隔斷技術(shù)
石油化工產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜,在其表面也會有漂浮著許多顆粒性污垢,會產(chǎn)生較多的生物薄膜,這些雜物上面往往攜帶著很多的浮油,由于浮油的密度相對較小,因而這些雜物就漂浮在水面,將水和空氣隔絕,水中需要氧氣的生物就無法得以生存,分解能力便大幅度降低,對水的自凈作用產(chǎn)生不利影響。在這樣的情況下,浮油隔斷技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生,在石油化工廢水初步處理中,就使污水通過隔油池,將表面漂浮的物質(zhì)除去,對污水進(jìn)行有效的處理。一般對于隔油池的選用采用有斜面的隔油池,在斜面上的水流速度快,不會使浮油聚積在一塊,浮油處理的效果較為理想,采用此方法可以將廢水中的含油量降到10%以內(nèi)。
1.2懸浮物粘附技術(shù)
經(jīng)過隔油池的廢水得到有效的處理,但是在廢水中還是含有許許多多的浮化油和浮油,在處理中還需要運(yùn)用到懸浮物粘附技術(shù),該技術(shù)的采用將進(jìn)一步強(qiáng)化廢水中懸浮浮油的處理。詳細(xì)的操作就是使用分散的、體積小的氣泡,來將水中的懸浮物吸附到廢水表面,再對懸浮物予以處理,將乳化油等浮油與水進(jìn)行有效的分離。在實(shí)際生產(chǎn)中,通常采取渦凹這種粘附懸浮物的基礎(chǔ),在新疆以及內(nèi)蒙古等地運(yùn)用的較多,此類方法操作非常簡便,有顯著的粘附效果,其對乳化油、浮油和硫化物均有較強(qiáng)的粘附作用,有助于污水的進(jìn)一步處理及凈化。
1.3吸附技術(shù)
吸附技術(shù)的原理是運(yùn)用活性炭等多孔物質(zhì)將廢水中的雜志吸附到表面,以此達(dá)到對廢水中有害物質(zhì)的清除目的,但是在處理成本上,活性炭的成本相對比較大,與此同時(shí),對于使用過的活性炭的處理問題,如果沒有與之相應(yīng)的處理往往會引發(fā)二次污染,對于此類方法處理過的廢水尚且具有較大的硬度,只能夠?qū)︻w粒性的雜質(zhì)加以處理。
1.4分離膜狀物技術(shù)
分離膜狀物的技術(shù)的使用也是非常廣泛的,它的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以有效處理廢水中的離子以及微生物,還可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)廢水的顏色和味道的處理,因而對廢水的處理就變得更加深入了。同時(shí),還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是此類方法可以采用自動化處理,設(shè)備的體積小,缺點(diǎn)就是這種技術(shù)性非常高的產(chǎn)品需要企業(yè)有大量的資金及人力投入,因此,其實(shí)際運(yùn)用就會由此受到一定的限制。此外,在廢水量比較大的企業(yè)通常很少采用上述方法,因該技術(shù)的處理廢水量小,這便在效率上難以避免的存在一系列缺陷及不足。
2現(xiàn)代的石油化工廢水處理節(jié)能技術(shù)措施
2.1絮凝技術(shù)
在石油化工廢水中經(jīng)常用到的一種方法就是絮凝技術(shù),就是向石油化工廢水中加入一定量的化學(xué)物質(zhì),可以使石油化工廢水中的懸浮物和其他物質(zhì)聚積成體積較大的物質(zhì),從而沉淀下來,這樣使得廢水的凈化變得非常容易了,通常使用此方法是和懸浮物粘附技術(shù)搭配使用,就有很好的效果,采用多樣化的絮凝物質(zhì),有針對性的使用?,F(xiàn)金使用的絮凝物質(zhì)是從微生物中提取出來的,這種絮凝物有很好的運(yùn)用市場,絮凝技術(shù)在有害物質(zhì)的降解方面有很大的優(yōu)勢,污染也比較少,所以說絮凝技術(shù)的使用是石油化工污水處理中既環(huán)保有高效的方法。它的缺點(diǎn)就是在微生物提取過程中,操作方法比較復(fù)雜,是需要很高的科學(xué)技術(shù)做支撐的。
2.2氧化技術(shù)
氧化技術(shù)主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法,對于成分不同的石油化工廢水要選擇合適的氧化技術(shù),使處理的效果達(dá)到最優(yōu)、最經(jīng)濟(jì)、最安全。首先,光催化氧化法是將光輻射和氧氣和雙氧水等氧化劑有效的結(jié)合,使處理污水有更好的效果。在現(xiàn)在的生產(chǎn)中使用的有以太陽光為光源,以TiO2、ZnO等為催化劑,這種方法處理含有21種有機(jī)污染物的水,其主要產(chǎn)物是CO2,并不會出現(xiàn)二次污染的問題。現(xiàn)階段,一種新的方法正處于研究階段,具體而言就是利用二價(jià)鐵和雙氧水做氧化劑,運(yùn)用紫外光,這樣就使雙氧水加快了產(chǎn)生氫氧根的速度,提高了氧化效率,這項(xiàng)技術(shù)的成熟使用還需要一段時(shí)間。其次,濕式氧化法分為催化濕式氧化法和濕式空氣氧化法,催化濕式氧化法是將有機(jī)物在高溫高壓和催化劑的條件下,氧化分解成為CO2、水和氮?dú)獾倪^程,不產(chǎn)生有害的物質(zhì),這個(gè)過程中的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間短,提高了轉(zhuǎn)化效率。濕式空氣氧化法是利用空氣中的氧氣在高溫高壓條件下進(jìn)行液相氧化的過程,這種技術(shù)能有效控制環(huán)境污染物,常用于處理有毒有害的、高濃度難降解的有機(jī)污染物。最后,臭氧氧化法運(yùn)用也比較廣泛,主要是因其處理過程并非會產(chǎn)生污泥和二次污染,但是其受限制的是投資費(fèi)用相當(dāng)高,處理的流量小。氧化完成后廢水中的有機(jī)物被氧化成水和二氧化碳,大部分為氧化中間產(chǎn)物。在工程實(shí)際中,常常將臭氧氧化和活性炭吸附技術(shù)結(jié)合使用,在深度處理中被經(jīng)常用到。
2.3多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù)
在石油化工生產(chǎn)中,一般生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的過程中就會產(chǎn)生大量的廢水,其中含有氯化鈣,這種物質(zhì)對環(huán)境的污染大,而且還會對生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,企業(yè)生產(chǎn)中會有很大的損失。目前的處理方法是加入沒有被污染的水,再添加化學(xué)試劑對廢水中的氯化鈣進(jìn)行稀釋,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),一般廢水和新水的比例在1:1.5,處理后的廢水含鹽量高,不能再次利用。為了提高廢水的利用,多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù)就產(chǎn)生了,國內(nèi)大型石化企業(yè)建成了這項(xiàng)技術(shù),就是將環(huán)氧丙烷廢水中的氯化鈣進(jìn)行濃縮,一般達(dá)到75%~80%,加工的成品還可以銷售,這項(xiàng)技術(shù)可以對冷凝水進(jìn)行回收使用,提高了廢水的利用率,起到節(jié)能減排的作用。
3結(jié)語
總之,在科技快速發(fā)展的新時(shí)代,污水處理已經(jīng)成為人們重點(diǎn)關(guān)注的一大問題,國家相關(guān)部門以及企業(yè)均紛紛加大了投資力度,旨在最大限度的減輕石油工業(yè)廢水對環(huán)境所帶來的負(fù)面影響,尤其是國內(nèi)的大型企業(yè),近年來已經(jīng)建成了智能化、高科技的工業(yè)廢水處理系統(tǒng),可有效除去廢水中含有的有害物質(zhì),進(jìn)而滿足水資源循環(huán)使用的要求。所以,提高石油化工廢水處理技術(shù)是非常重要的,必須不斷的創(chuàng)新技術(shù)手段,以促進(jìn)工業(yè)廢水合理的回收利用,推動社會的有序及和諧發(fā)展。
作者:張金蓮 單位:天津興科環(huán)境生物工程有限公司
【摘要】:在石油化工企業(yè)中,電氣節(jié)能是一項(xiàng)較為重要的技術(shù)應(yīng)用,因?yàn)殡姎夤?jié)能具有一定的積極作用,例如能夠有效的節(jié)約國家的資源,同時(shí)也對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有促進(jìn)作用。隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展與壯大,對電氣節(jié)能技術(shù)的探究具有重要的課題研究意義,下面我們就開始進(jìn)行探究工作。
【關(guān)鍵詞】:石油;化工企業(yè);電氣;節(jié)能方法
【引言】:
石油能源是新世紀(jì)發(fā)展的重要能源,它對國家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有舉足輕重的作用,在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)過程中,能源消耗是一大關(guān)鍵性的問題,在全球環(huán)保、低碳、節(jié)能意識增強(qiáng)的條件下,石油化工企業(yè)也要順應(yīng)時(shí)代的潮流,對石油化工生產(chǎn)中的電氣能耗狀況進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,要對石油化工企業(yè)的電力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,提升石油化工企業(yè)中的電氣節(jié)能應(yīng)用技術(shù),推動石油化工行業(yè)的節(jié)能、環(huán)保趨勢化應(yīng)用。
在全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境日益環(huán)保、節(jié)能和綠色的倡導(dǎo)之下,我國的能源發(fā)展也遵循“節(jié)能優(yōu)先,效率為本”的發(fā)展理念,將石油化工生產(chǎn)作業(yè)中的電氣能耗進(jìn)行系統(tǒng)分析,并將電氣節(jié)能技術(shù)和措施作為企業(yè)節(jié)能的重大戰(zhàn)略目標(biāo),根據(jù)石油化工企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原則和途徑,對電氣節(jié)能工作進(jìn)行節(jié)能降耗的實(shí)際應(yīng)用。
1、電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于石油化工企業(yè)中的原則把握
電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于石油化工企業(yè),要關(guān)注以下原則:其一,根據(jù)石油化工企業(yè)電氣設(shè)備的功能,進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)指標(biāo)與節(jié)能技術(shù)相統(tǒng)一的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,在確保設(shè)備性能的前提下進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用。其二,電氣節(jié)能技術(shù)措施要注重經(jīng)濟(jì)實(shí)用的成本預(yù)算,要兼顧節(jié)能技術(shù)投資與成本費(fèi)用的回收,實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能技術(shù)的增值性應(yīng)用。其三,電氣節(jié)能技術(shù)還要體現(xiàn)先進(jìn)性的原則。其四,電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用還要體現(xiàn)技術(shù)與環(huán)境保護(hù)之間的統(tǒng)一與協(xié)調(diào),要在與環(huán)境相符的條件下,實(shí)施電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。其五,進(jìn)行老電氣設(shè)備的更新?lián)Q代,應(yīng)用新型節(jié)能的設(shè)備。
2、電氣節(jié)能未來所面臨的挑戰(zhàn)
電氣節(jié)能技術(shù)雖然具有重要的作用,并且已得到較廣泛的應(yīng)用,但是就未來的發(fā)展來看,也面臨著一定的問題,從政策層面來看:我國在電氣節(jié)能技術(shù)方面沒有與其相適應(yīng)的法律法規(guī),因此,電氣節(jié)能技術(shù)在出現(xiàn)一些問題后,得不到法律的保障,另外由于法律的缺乏,也就不能有效的實(shí)現(xiàn)有法可依??偟恼f來,電氣節(jié)能技術(shù)能夠給人們的生產(chǎn)生活帶來一定的便利,但是其存在的問題和挑戰(zhàn)也是我們必須面對的,加大對電氣節(jié)能技術(shù)的探究與鉆研具有重要的意義。
3、石油化工企業(yè)電氣的主要節(jié)能方法
3.1電氣節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
就石油化工企業(yè)日常的生產(chǎn)作業(yè)來說,要想做好電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作可以從兩個(gè)方面入手:一要對石油化工企業(yè)內(nèi)部的電力設(shè)備進(jìn)行改造,可以采用數(shù)字化的電量采集方式,構(gòu)建一個(gè)智能化的電氣能量監(jiān)控平臺,從而實(shí)現(xiàn)對電氣能量的精細(xì)化管理;二要在石油化工企業(yè)的作業(yè)中,在低壓配電室中安裝無功補(bǔ)償和諧波抑制裝置,以此來減少諧波的污染。
3.2選擇合適的變壓器
變壓器在石油化工企業(yè)中是一種重要的電壓切換設(shè)備。而在輸配電領(lǐng)域又會產(chǎn)生較大的能耗,在電氣節(jié)能工作中,要選擇合適型號的變壓器,同時(shí)也要考慮到變壓器的負(fù)載率,盡量使其保證在40%到60%之間,實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)的節(jié)能效果。
3.3提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)
在石油化工企業(yè),不可避免的會產(chǎn)生一些無功的消耗,但是有效的電氣節(jié)能,可以通過提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的方式來實(shí)現(xiàn),這樣一來可以減少石油化工企業(yè)的一些無功傳輸,改善電壓傳輸?shù)馁|(zhì)量。另外,在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)車間可以安裝一些補(bǔ)償裝置,對電力系統(tǒng)中的功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償,從而達(dá)到電氣節(jié)能的效果。
3.4減少線路功率的損耗
在石油化工企業(yè)中,需要使用的設(shè)備和線路有很多,因此在設(shè)計(jì)線路的時(shí)候,就要對線路進(jìn)行處理,合理處理線路的長短和粗細(xì),這樣一來有助于降低線路在使用過程中損耗。
3.5穩(wěn)定電壓條件
就石油化工企業(yè)而言,如果能保證電壓處在穩(wěn)定并且達(dá)到額定電壓的數(shù)值,就可以有效的提高企業(yè)內(nèi)部供電的效率。由于電壓的不穩(wěn)定性,并且一旦電壓超過了額定電壓的范圍,將會加大電流,導(dǎo)致能源浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。同樣供電電壓在額定電壓的范圍內(nèi),也就是小于額定電壓的情況下,就會產(chǎn)生一種高程度的負(fù)載電流,導(dǎo)致線路損壞以及能源浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。因此我們說電壓穩(wěn)定在額定電壓階段下,才會有效的提高用電效率。
3.6電氣節(jié)能在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用
在石油化工企業(yè),照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)也是一項(xiàng)有效的應(yīng)用。由于我國在電壓上存在著一定的偏差,所以當(dāng)電壓過高時(shí),照明設(shè)備將產(chǎn)生較高的熱量,在這種情況下也會影照明設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這就給我們以警戒:在石油化工企業(yè)內(nèi)部,挑選照明設(shè)備的過程中,盡量選擇一些壽命較長、能源消耗較少的系統(tǒng)。例如節(jié)能燈具、電磁感應(yīng)燈、LED燈具都是照明節(jié)能的良好選擇,在石油化工企業(yè)中應(yīng)用他們可以較好的控制回路電壓,從而有效的實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的節(jié)能效果。
3.7電動機(jī)裝置的節(jié)能技術(shù)
作為石油化工終端耗電設(shè)備之一的電動機(jī)裝置,是電能消耗較大的環(huán)節(jié),因而關(guān)注石油化工企業(yè)電機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,是重點(diǎn)工程之一。為了實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,首先要對電動機(jī)的類型進(jìn)行合理的選擇,要大力改進(jìn)舊式的淘汰式設(shè)施,推廣和普及高效節(jié)能的電動機(jī),還要合理選取電動機(jī)的容量,保證電動機(jī)設(shè)備的80%負(fù)載運(yùn)行率為最佳。同時(shí),還要大力推廣和普及電動機(jī)的變頻調(diào)速性能,為了保證石油化工作業(yè)生產(chǎn)的平穩(wěn)和安全,可以投入變頻調(diào)速器進(jìn)行能量控制,不僅減少了生產(chǎn)噪音,而且對電動機(jī)有穩(wěn)定的過流、過載等保護(hù)性功能,延長電動機(jī)的使用壽命。
結(jié)束語
文章對電氣節(jié)能在石油化工企業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行探討,希望在未來的發(fā)展過程中,我國能夠繼續(xù)加大對石油化工企業(yè)的投入,促進(jìn)石油化工企業(yè)發(fā)展,同時(shí)加強(qiáng)對石油化工企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展與完善。因?yàn)樵谑突て髽I(yè)的發(fā)展過程中,電氣節(jié)能具有重要的作用,加大對它的研究,將有效的促進(jìn)石油化工企業(yè)的發(fā)展,從而有效的帶動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
摘要:加熱爐常用于石油化工企業(yè),其直接燃燒燃料,發(fā)出的熱量主要用于加熱石油化工生產(chǎn)中的工藝設(shè)備。加熱爐在工作過程中需要消耗大量的資源,對加熱爐進(jìn)行優(yōu)化控制能夠有效的提高資源利用率,并且能夠符合相關(guān)的節(jié)能環(huán)保要求。本文主要闡述石油化工生產(chǎn)中加熱爐節(jié)能環(huán)保的控制技術(shù),進(jìn)而降低加熱爐的耗能,為石油化工企業(yè)控制成本,提高加熱爐的熱效率。
關(guān)鍵詞:石油化工 節(jié)能環(huán)保 熱效率 加崧
加熱爐是工業(yè)生產(chǎn)中重要的輔助設(shè)備,常用于冶金、石油化工,機(jī)械熱處理等行業(yè),加熱爐能夠在保證產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,有效地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。石油化工生產(chǎn)中所采用的是管式加熱爐,其熱效率能夠達(dá)到80%~85%,最高能夠達(dá)到88~93%。為了能夠保障石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率,加熱爐需要長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),操作周期較長。大型石油化工企業(yè)所采用的加熱爐設(shè)備所消耗的熱負(fù)荷和能量都較大。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)中型的石油化工企業(yè)每年所消耗燃料費(fèi)用約占其操作費(fèi)用的60~70%。因此,加熱爐熱效率的高低直接影響著石油化工企業(yè)的生產(chǎn)成本。目前提高加熱爐的熱效率的主要措施為利用特殊的方式對加熱爐的余熱進(jìn)行回收,減少熱消耗,降低過剩空氣系數(shù),降低加熱爐排煙量。加熱爐作為石油化工產(chǎn)業(yè)中的主要的單元化設(shè)備,重視加熱爐的節(jié)能優(yōu)化控制,能夠保證加熱爐長期穩(wěn)定運(yùn)行。
一、影響加熱爐節(jié)能優(yōu)化控制的因素
目前結(jié)合石油化工生產(chǎn)企業(yè)的具體情況,加熱爐的節(jié)能環(huán)??刂浦笜?biāo)主要分為以下幾種,對加熱爐出口溫度的控制,對加熱爐爐膛的負(fù)壓的控制以及對排放煙氣中的含氧量的控制。對于石油化工生產(chǎn)中所用的加熱爐,其出口溫度高低直接影響著后一道生產(chǎn)工藝的完善性和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),因此是一項(xiàng)重要的工藝措施,而加熱爐的爐膛的負(fù)壓以及排放煙氣中含氧量是重要的節(jié)能的措施,加熱爐爐膛的負(fù)壓一般都有一個(gè)固定的數(shù)據(jù)值,如爐膛的實(shí)際負(fù)壓高于所規(guī)定的數(shù)值就會使高溫?zé)煔鈴臓t膛內(nèi)泄漏出去,從而耗費(fèi)了大量的熱能,降低了加熱爐的熱的利用效率。同時(shí)當(dāng)爐膛中中的負(fù)壓過高時(shí)也會引起一些安全事故,加熱爐煙氣中的氧含量的高低代表著加熱爐中燃燒后氣體中過剩的空氣的含量,當(dāng)過剩的實(shí)際的空氣的含量比理論值高時(shí),說明煙氣中的氣體并不是燃燒完全所排放出去的,即加熱爐的熱效率較低。同時(shí)當(dāng)煙氣中含有過多的過??諝鈺涌旄g爐管,降低設(shè)備的持久度。因此降低煙氣中的含氧量,減少煙氣中的過??諝獾暮烤哂泻芏嗪锰?,不僅符合環(huán)保措施,同時(shí)也可以增加加熱爐的熱效率。但是降低煙氣中的含氧量的基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)出讓加熱爐中燃料燃燒完全的措施。下面簡要講述對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能控制在滿足生產(chǎn)工藝要求的情況下,降低能源消耗和提高熱爐的熱效率的措施。
二、對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能控制措施
1.燃料的比值的控制
對加熱爐中的空氣與燃料的比值進(jìn)行有效的控制,可以實(shí)現(xiàn)對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能。通過對加熱爐入料口處空氣以及燃料的燃燒流程圖,計(jì)算燃料流量和氧含量的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)結(jié)果作為調(diào)節(jié)空氣流量的閥值,進(jìn)而調(diào)節(jié)入料口空氣的流量。因此當(dāng)加熱爐出口的溫度發(fā)生變化時(shí),爐出口處得智能溫度調(diào)節(jié)裝置就會自動調(diào)節(jié)進(jìn)料入口處的燃料流量設(shè)定值,改變?nèi)剂狭髁靠梢允辜訜釥t出口溫度符合規(guī)定值。同時(shí)由于調(diào)節(jié)空氣流量的閥值是通過相關(guān)的數(shù)據(jù)運(yùn)算出來的結(jié)果,因此在燃料流量不便的瞬間,雖然氧含量智能檢測裝置還未檢測出煙氣中的氧含量是否處于規(guī)定值的范圍內(nèi),但是燃料的變化值會改變調(diào)節(jié)空氣流量的閥值,從而達(dá)到燃料流量值與空氣流量值的比例關(guān)系,可以有效的提高加熱爐的熱效率,使燃料燃燒更加充分。同時(shí)在調(diào)節(jié)空氣流量的同時(shí)可以改變爐膛內(nèi)的壓力,對爐膛壓力的及時(shí)的調(diào)節(jié)可以穩(wěn)定中的壓力,為加熱爐的運(yùn)行控制穩(wěn)定提供了有力的條件。
2.加增燃料
加增燃料,即是在瓦斯中添加其他的燃料,一般是添加油類物質(zhì),說的直接一點(diǎn)及時(shí),盡量增加瓦斯的燃燒量,少燒油類物質(zhì),當(dāng)瓦斯流量不足時(shí),在添加油類物質(zhì),這樣可以實(shí)現(xiàn)對加熱爐的節(jié)能優(yōu)化控制,具體原理為,瓦斯的可用性是通過背壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)的,當(dāng)瓦斯的可用限制在流量調(diào)節(jié)器所要求的流量之下時(shí),此時(shí)就需要加增燃料油,保證加熱爐出口處溫度在恒定的范圍之內(nèi),況且燃燒流量與空氣流量具有一定的比例關(guān)系,因此在加增燃料油的同時(shí)可以緩解空氣流量調(diào)節(jié)閥的反應(yīng)時(shí)間,控制煙氣中空氣的系數(shù),降低了加熱爐的能耗,提升了加熱爐的熱效率。
3.運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段對加熱爐進(jìn)行優(yōu)化控制
這種對加熱爐控制的方法就是將加熱爐看做一個(gè)整個(gè)的部分,通過多點(diǎn)變量控制加熱爐的穩(wěn)定運(yùn)行,一般來說加熱爐最基本的被控變量有以下幾種,加熱爐出口溫度的變化,煙氣中氧的含量,加熱爐爐膛的壓力變化,控制的變量主要是以下幾種,燃料流量,空氣流量等各種設(shè)備所需的流量控制器,將被控變量與控制變量有機(jī)的結(jié)合同時(shí)放到多變量控制系統(tǒng)中,在多變量控制系統(tǒng)中確定控制變量以及被控變量之間的運(yùn)算關(guān)系,這樣,當(dāng)某個(gè)變量出現(xiàn)異常時(shí),多變量控制器就會根據(jù)相應(yīng)的變量異常運(yùn)用預(yù)先的預(yù)算控制的方案平衡各個(gè)變量的平衡,使加熱爐低能耗,高效率的運(yùn)行。
三、總結(jié)
如今,石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)國家發(fā)展的命脈,而節(jié)能減排可以有效的控制資源的浪費(fèi)以及提高資源的利用率。對于設(shè)計(jì)加熱爐的優(yōu)化節(jié)能的方案還有很多,本文主要通過簡述對加熱爐相關(guān)變量的控制間接的達(dá)到對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能的控制的目的。針對于加熱爐的節(jié)能環(huán)保措施,也可以對加熱爐運(yùn)用節(jié)能技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
【摘 要】隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展,綠色和節(jié)能成為全球性的共同話題。在全球工業(yè)化進(jìn)程的推動下,石油作為人們生活中不可或缺的重要能源,石油化工的發(fā)展更是蒸蒸日上。因此在時(shí)代要求下,石油化工泵節(jié)能技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)也具有重要意義。本文將從石油化工泵的結(jié)構(gòu)、水力性能等方面進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究,為石油化工泵研發(fā)提供科學(xué)依據(jù),為石油化工業(yè)的發(fā)展提供理論支持。
【關(guān)鍵詞】石油化工泵 結(jié)構(gòu) 水力 節(jié)能技術(shù)
在“十二五”中節(jié)能減排發(fā)展計(jì)劃的推動下,對于石油化工技術(shù)的更新以及石油化工泵節(jié)能技術(shù)的研究勢在必行,本文將從石油化工泵的結(jié)構(gòu)、水力性能等方面進(jìn)行石油化工泵的節(jié)能技術(shù)研究。
1 石油化工泵結(jié)構(gòu)節(jié)能研究
1.1合適葉輪直徑研究
通過對化工石油泵揚(yáng)程和葉輪大小的研究發(fā)現(xiàn),葉輪的直徑大小能夠調(diào)節(jié)泵的揚(yáng)程、流量等化工石油泵的特性。
所以,在表1的數(shù)據(jù)記錄中,葉輪的切割量應(yīng)該保證在有效范圍內(nèi),在出口安裝角和流動狀況固定的前提下進(jìn)行研究。不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)小于60時(shí),葉輪的切割效率最高,且隨著比轉(zhuǎn)數(shù)的增加,最大切割量逐漸降低,當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)超過300以后,葉輪最大切割量降到了7%以下。因此在比轉(zhuǎn)數(shù)超過300的泵,不應(yīng)切割葉輪,避免效率的減小。
而且,在葉輪的切割研究中,應(yīng)該注意葉輪的類型,根據(jù)是否已經(jīng)切割選擇其切割量。通過對導(dǎo)葉泵、蝸殼泵等輪葉片的車削的實(shí)際情況進(jìn)行研究,調(diào)整其特性曲線,保證效率的提高。如果揚(yáng)程要求較高,可以根據(jù)表1數(shù)據(jù)以及實(shí)際的要求換用較小的葉輪,降低損耗,提高部分性能。
1.2合理葉輪數(shù)量
在泵的揚(yáng)程和泵的流量調(diào)節(jié)中,要根據(jù)要求進(jìn)行葉輪數(shù)量的合理規(guī)劃,以及葉輪間距的科學(xué)安排。但是在進(jìn)口處,應(yīng)該注意其葉輪的防護(hù),防止氣蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。
1.3減少備用裝置
石油化工泵在設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理規(guī)劃和分析,盡量減少備用裝置。不僅能夠減少資源浪費(fèi),而且能夠充分發(fā)揮泵以及其結(jié)構(gòu)的最大效率。
2 石油化工泵水力節(jié)能研究
2.1出口控制
雖然出口的控制比較簡單,但是在后期的實(shí)際應(yīng)用中卻十分重要,決定著流量和揚(yáng)程的大小。例如,在設(shè)計(jì)中如果設(shè)計(jì)的出口閥調(diào)節(jié)范圍不合理,在后期出口閥的調(diào)節(jié)過小就會造成水壓過大,流量減小,造成揚(yáng)程的損失和資源的浪費(fèi)。因此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意出口控制的設(shè)計(jì),后期投入使用也應(yīng)該注意出口的節(jié)流調(diào)節(jié)。
2.2入口控制
在入口的設(shè)計(jì)和控制中,由于其揚(yáng)程損失較小,所以一般不會采用節(jié)流。
但是在入口會出現(xiàn)氣蝕等現(xiàn)象所以一般不采用節(jié)流,因此在實(shí)際的應(yīng)用中,還應(yīng)該注意其相關(guān)操作,避免失誤造成泵的損壞,造成不必要的損失。
2.3旁路調(diào)節(jié)
在化工石油泵的設(shè)計(jì)中,可以增加旁路來輔助出口線路,通過對于旁路的調(diào)節(jié)防止氣蝕、振動等現(xiàn)象的出現(xiàn)。如果采用旋渦泵,還可以通過旁路調(diào)節(jié)等措施,增加流量,減小功率。
3 合適調(diào)整策略
本文將對變頻調(diào)速策略進(jìn)行初步探究和簡單介紹,為化工石油泵的節(jié)能提供全新研究方向。
變頻調(diào)速主要通過變頻系統(tǒng)完成,通過變頻器中對供電頻率的改變來控制轉(zhuǎn)速。通過調(diào)整電機(jī)的磁通恒定來維持電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。
變頻調(diào)速系統(tǒng)通過對電機(jī)的調(diào)節(jié)能夠低速在線啟動,具有電流低、調(diào)控簡便等優(yōu)點(diǎn)。而且在變頻調(diào)速系統(tǒng)中,還能夠通過調(diào)節(jié),起到過欠電壓、過電流以及短路等保護(hù)的作用。
4 結(jié)語
圖1改造后系統(tǒng)簡易模擬圖
在本文對各種泵相關(guān)的節(jié)能技術(shù)研究基礎(chǔ)上,得到圖1的改造后的簡易模擬圖。
希望通過本文對于石油化工泵的研究能夠?yàn)槭突I(yè)化工泵的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供參考方向,推動我國石油化工的發(fā)展和節(jié)能減排計(jì)劃的順利進(jìn)行,調(diào)整我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
摘 要:石油化工行業(yè)受到能源短缺的嚴(yán)重影響,因此在使用化工行業(yè)中實(shí)行節(jié)能策略是建設(shè)社會主義和諧社會的必然要求。本文對石油化工行業(yè)的節(jié)能策略進(jìn)行了簡要的介紹,并對節(jié)能策略在間歇性本體法聚丙烯工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了簡要的分析。
關(guān)鍵詞:間歇式本體法聚丙烯工藝;節(jié)能策略;石油化工行業(yè);
我國在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)也面臨著能源和資源消耗量過大的問題,石油供需矛盾已經(jīng)成為制約石油化工行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。因此在使用化工行業(yè)中應(yīng)該積極推行節(jié)能策略,提倡節(jié)能降耗改變傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長模式,推動石油化工行業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展,改變粗放型的增長模式。
一、石油化工行業(yè)的節(jié)能策略
石油化工行業(yè)主要有三方面的節(jié)能策略:能量回收、工藝?yán)?、能量轉(zhuǎn)換和傳輸。3種策略之間相互影響、相互聯(lián)系。因此石油化工行業(yè)的節(jié)能技術(shù)也可以分為三大類:能量充分利用與回收技術(shù)、先進(jìn)工藝的開發(fā)與應(yīng)用、能量的高效轉(zhuǎn)換和傳輸技術(shù)[1]。
(一)能量充分利用與回收技術(shù)。在石油化工行業(yè)中需要一定的溫度和壓力條件,并且會產(chǎn)生一定的余冷、余熱和余壓資源,要實(shí)現(xiàn)節(jié)能策略就需要對這些能源進(jìn)行回收和充分利用,這樣能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。一部分具有較高品位的低溫余熱資源可以用于制冷,用以替代電能或者蒸汽。余壓資源也可以拖動機(jī)械設(shè)備,用以替代電能。當(dāng)前還沒有對余冷資源進(jìn)行充分利用的技術(shù),造成了一定的資源浪費(fèi)。
(二)能量的高效轉(zhuǎn)換和傳輸技術(shù)。通過一定的技術(shù)來使能量傳輸和轉(zhuǎn)換的效率得以提高,達(dá)到節(jié)約能源的目的。當(dāng)前有4種途徑能夠達(dá)到這一目的:①通過自發(fā)的裝置對廢水進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使其成為蒸汽并加以利用,能夠達(dá)到80%的綜合利用效率。②通過窄點(diǎn)技術(shù)來對患者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,使能源傳輸過程中的消耗減少。③將催化裂化裝置催化再生器中排放出的煙氣用于發(fā)電機(jī)發(fā)電或者驅(qū)動主風(fēng)機(jī)。④通過熱電聯(lián)產(chǎn)來利用燃?xì)馔钙桨l(fā)電的排放氣體,使其成為加熱爐中的燃燒空氣加以利用[2]。
(三)先進(jìn)工藝的開發(fā)應(yīng)用。通過先進(jìn)的工藝和技術(shù)能夠進(jìn)一步提高資源的利用率,降低能源的消耗。國外在石油化工行業(yè)中的煉油行業(yè)中已經(jīng)開發(fā)出了很多節(jié)能降耗的新技術(shù),應(yīng)用新型的助劑和催化劑、新型節(jié)能蒸餾技術(shù)、新型過程控制技術(shù)和大型延遲焦化裝置、內(nèi)部換熱型蒸餾塔等等,以及加熱爐和新型換熱器等節(jié)能設(shè)備,能夠起到良好的節(jié)能降耗作用。
二、石油化工行業(yè)的節(jié)能策略在間歇式本體法聚丙烯工藝中的具體應(yīng)用
(一)間歇式液相本體法聚丙烯工藝。上世紀(jì)70年代我國研發(fā)了間歇式液相本體法聚丙烯工藝,該工藝立足于我國煉廠氣資源分散、儲量豐富的特點(diǎn)。在高效催化劑體的作用下,精丙烯中的分子量調(diào)節(jié)劑為H2,在液相丙烯中分散催化劑顆粒。該工藝的壓力范圍為3.2-3.6Mpa,控制反應(yīng)溫度范圍為72-76攝氏度,反映具體時(shí)間為3-5小時(shí),該工藝得到的產(chǎn)品為立構(gòu)規(guī)整性的聚丙烯產(chǎn)品[3]。
該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于建設(shè)快、投資小、設(shè)備簡單、工藝流程短,能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,在石油化工行業(yè)中應(yīng)用的比較廣泛。但是該工藝也具有加工損失大、裝置能耗高、丙烯單耗高的缺點(diǎn)。
(二)工藝優(yōu)化技術(shù)。1、新型催化劑的使用。在聚丙烯的生產(chǎn)工藝中催化劑發(fā)揮著核心作用。當(dāng)前聚丙烯催化劑的發(fā)展方向?yàn)榈玫胶线m的聚合物粒徑分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應(yīng)用的新型催化劑主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化劑,該催化劑是由我國中石化公司研發(fā)的。該催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品加工性能優(yōu)良、分布窄、產(chǎn)物粒子大、立構(gòu)性好,是一種高抗沖共聚物、無規(guī)共聚物、均聚物樹脂產(chǎn)品,具有良好的性能指標(biāo)。2、運(yùn)用智能控制。平滑銜接問題一直存在于聚合反應(yīng)過程中的升溫到恒溫過程之間,在加熱升溫之后、開始反應(yīng)之前會有大量的熱能被釋放出來。一旦停止加熱,反應(yīng)溫度仍然會急劇上升,為了將多余的反應(yīng)熱量帶走必須使用冷卻水進(jìn)行及時(shí)降溫,這樣對能源造成了極大的浪費(fèi)。然而要實(shí)現(xiàn)該階段的控制并不容易,其具有擾動因素多、聚合反應(yīng)速度快、容量滯后大、時(shí)間常數(shù)大、聚合釜容積大特點(diǎn),難以用常規(guī)的方法和儀表進(jìn)行控制,需要使用更加先進(jìn)的控制技術(shù)。預(yù)測性控制技術(shù)能夠使聚丙烯的生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定,同時(shí)使生成過程中冷凝水的用量得到極大的減少。使用預(yù)測性控制技術(shù)之前,冷凝水的月使用量約為70萬噸,在使用預(yù)測性控制技術(shù)之后使用量僅需52.4萬噸,具有良好的節(jié)水效果。
(三)做好能量利用率傳輸工作。1、使用高效換熱設(shè)備。如果產(chǎn)生了激烈的聚合反應(yīng),必須對氣相聚丙烯進(jìn)行回收,從而使反應(yīng)的溫度得以降低。在結(jié)束聚合反應(yīng)之后進(jìn)行間歇的冷凝套和丙烯氣體操作?;厥蘸屠淠僮骶哂胁淮_定的時(shí)間,而高壓丙烯冷凝器需要連續(xù)使用,造成循環(huán)水的極大浪費(fèi)。使用雙臺冷凝器冷凝可以使應(yīng)急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大換熱面積,從而使冷凝套的能耗得以降低。與此同時(shí)還可以將原有的指形內(nèi)冷管換為U 形冷卻管,使操作彈性得以提高,也能夠起到提高擔(dān)負(fù)產(chǎn)量、,提高各釜車轍能力的作用。2、維護(hù)和清洗傳熱設(shè)備。夾套中的冷卻循環(huán)水會帶走正常聚合反應(yīng)中的熱,因此循環(huán)水的利用率和聚合釜的生產(chǎn)效率都會受到撤熱能力的影響。夾套內(nèi)壁受到較高的釜溫的影響容易出現(xiàn)結(jié)垢,溫度越高的地方結(jié)垢程度越高,會對聚合釜的撤熱效果造成影響。可以使用超聲波除垢技術(shù)或者酸洗的方式來清洗夾套,降低循環(huán)水的使用量。
(四)回收丙烯。會有很多惰性氣體氮?dú)庠诰郾╅W蒸過程中隨著丙烯氣進(jìn)入到氣柜之中,這些氮?dú)獾膲嚎s之后又會被排出,造成一定的資源浪費(fèi)。可以使用有機(jī)蒸汽膜法來降低丙烯資源的損耗,提高丙烯的回收率。
在石油化工行業(yè)實(shí)行節(jié)能策略勢在必行,化工行業(yè)會排放出大量的廢物,也需要消耗較多的能量和原料。因此通過3項(xiàng)策略能夠有效地節(jié)能降耗,促進(jìn)石油化工行業(yè)的健康發(fā)展。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應(yīng)用節(jié)能策略能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[摘 要]石油化工廠有大量的余熱,將余熱用于溴化鋰吸收式制冷劑作為空調(diào)冷源,節(jié)能效果顯著。中心控制室恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)應(yīng)降溫除濕避免冷熱互相抵消,其排風(fēng)應(yīng)進(jìn)行熱量回收。中心化驗(yàn)室應(yīng)采用變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng),其新風(fēng)再熱應(yīng)采用工廠余熱。生產(chǎn)廠房優(yōu)先采用自然通風(fēng),機(jī)械通風(fēng)為輔。配電室盡量采用通風(fēng)降溫,如設(shè)置空調(diào)系統(tǒng),應(yīng)考慮過渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行。
[關(guān)鍵詞]石油化工、建筑通風(fēng)、節(jié)能措施
一、前言
隨著石油化工行業(yè)的快速發(fā)展,石油化工建筑物的規(guī)模越來越大,建筑物對暖通空調(diào)的要求也越來越高。以前對溫度和濕度沒有要求的建筑物現(xiàn)在對溫度和濕度有了要求;以前對房間有害物的濃度要求較低而現(xiàn)在要求較高。以前依靠通風(fēng)降溫的建筑物可能需要設(shè)置空調(diào)系統(tǒng);特別是對溫度、濕度、有害物濃度均有要求的建筑物,通風(fēng)量很大,可能既要設(shè)置采暖系統(tǒng)、還要設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),這就導(dǎo)致暖通空調(diào)的能耗大量增加。如何在遵守相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下,選擇合理的設(shè)計(jì)方案,降低能耗,減少運(yùn)行費(fèi)用,是每一個(gè)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員的重要責(zé)任和義務(wù)。本人在石油化工設(shè)計(jì)單位工作多年,這方面有一些心得體會,供石油化工行業(yè)的技術(shù)及管理人員參考。
二、石油化工建筑空調(diào)冷源節(jié)能
石油化工廠在生產(chǎn)過程中,大量的物料要進(jìn)行冷卻,目前空冷器的使用非常普遍??绽淦鲗⒋罅坑酂崤欧诺娇諝庵校瑫r(shí)空冷器上的通風(fēng)機(jī)還要消耗大量的電力。如果上述冷卻過程改為水冷,可產(chǎn)成大量的熱水,將熱水用于溴化鋰制冷機(jī),生產(chǎn)7~10℃的冷凍水用于辦公樓、中心化驗(yàn)室、中心控制室、變電所等建筑的空調(diào)系統(tǒng),將大大降低制冷的電力消耗。以國內(nèi)華南地區(qū)某煉油化工一體化項(xiàng)目為例,生產(chǎn)裝置可提供的余熱是90℃的熱水,用于溴化鋰吸收式制冷機(jī),制取7℃冷凍水用于空調(diào)系統(tǒng)。按空調(diào)制冷量13970kW計(jì)算,使用溴化鋰制冷機(jī)可節(jié)省用電約4600kW,空調(diào)系統(tǒng)按每年運(yùn)行8個(gè)月(即5760h),則每年空調(diào)節(jié)能折合10740噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果電價(jià)按0.6元/度計(jì)算,每年可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用1590萬元。可以看出,將工廠余熱用于作為空調(diào)冷源的溴化鋰制冷機(jī),無論是減少能源消耗,還是降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用,效果都是十分可觀的。
溴化鋰吸收式制冷機(jī)和蒸汽壓縮制冷機(jī)一樣,都是利用液體在汽化時(shí)要吸收熱量這一物理特性來實(shí)現(xiàn)制冷的。蒸汽壓縮式制冷機(jī)要消耗電能來制取冷量,而吸收式制冷機(jī)主要是消耗熱能來制取冷量,其最大特點(diǎn)是可以利用低勢熱源來制冷,因此,它特別適用于有余熱可供利用的場合。
三、中心控制室空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
隨著石油化工行業(yè)的迅猛發(fā)展,石油化工中心控制室早已再是單純的“控制室”,已經(jīng)變成為管理控制中心,建筑面積可達(dá)7000O。空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)主要應(yīng)注意下列三個(gè)方面:
1、正確選擇和合理劃分空調(diào)系統(tǒng)
全廠性中心控制室內(nèi)的主要房間包括:主操作中心、機(jī)柜間、工程師站、指揮調(diào)度中心、電信機(jī)房、配電室、UPS室、會議室、辦公室等。 各個(gè)房間的余熱量不同,而且各個(gè)房間對溫度、濕度、新風(fēng)量的要求不一樣。 對于配電室,可設(shè)置風(fēng)冷冷風(fēng)型空調(diào)機(jī)。對于會議室、辦公室等單獨(dú)劃分一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)。對于主操作中心、機(jī)柜間,應(yīng)盡量劃分為兩個(gè)空調(diào)系統(tǒng)。
2、恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的夏季新風(fēng)應(yīng)降溫除濕
機(jī)柜間、主操作中心一般采用一次回風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng),室內(nèi)除了人員之外基本沒有余濕產(chǎn)生,只有余熱。如果新風(fēng)不經(jīng)降溫除濕直接與空調(diào)回風(fēng)混合,需要先降溫除濕,再用電加熱器二次加熱,形成冷熱抵消,浪費(fèi)能源嚴(yán)重。
如果在新風(fēng)機(jī)組內(nèi)設(shè)置加熱和冷卻裝置,則恒溫恒濕空調(diào)機(jī)不用除濕,也就不需要對送風(fēng)進(jìn)行二次加熱,可以大量節(jié)省不必要的能源消耗。
3、對排風(fēng)進(jìn)行熱量回收
隨著國標(biāo)《石油化工中心控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范》的,大部分的中心控制室采用抗爆結(jié)構(gòu)。由于沒有外窗進(jìn)行自然通風(fēng)換氣,抗爆中心控制室的新風(fēng)量比普通建筑物的新風(fēng)量要高,按人計(jì)算的新風(fēng)量每人為50m3/h,按新風(fēng)比計(jì)算的新風(fēng)量為10%,新風(fēng)量很大。目前大部分工程項(xiàng)目沒有對排風(fēng)的冷(熱)量進(jìn)行回收。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2009的規(guī)定,當(dāng)新風(fēng)量大于3000m3/h時(shí),應(yīng)該設(shè)置排風(fēng)熱回收系統(tǒng),盡可能減少能源消耗。熱回收設(shè)備采用采用轉(zhuǎn)輪式換熱器、板翅式全熱換熱器。
四、中心化驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能
隨著社會的不斷發(fā)展,石油化工廠的規(guī)模變得越來越大,與此同時(shí)中心化驗(yàn)室的面積也變得越來越大。由于化驗(yàn)室內(nèi)的很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備為進(jìn)口設(shè)備,這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備對環(huán)境條件的要求是比較高的,因此不僅需要對實(shí)驗(yàn)室的溫度進(jìn)行控制,還需要對實(shí)驗(yàn)室的濕度進(jìn)行控制,否則一旦實(shí)驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)故障甚至損壞,所造成的損失是非常巨大的。所以,雖然通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能潛力巨大,但是還是應(yīng)該要注意一下以下兩個(gè)方面的內(nèi)容:
1、通風(fēng)柜通風(fēng)系統(tǒng)采用變風(fēng)量控制
為了降低通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗,通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)建議采用變風(fēng)量系統(tǒng),保證通風(fēng)柜的操作面風(fēng)速為0.5m/s,排風(fēng)量隨著柜門的開啟高低不同自動調(diào)整排風(fēng)量,只要保證換氣次數(shù)不小于6次/h即可,送風(fēng)量隨著房間排風(fēng)量的變化而變化,始終保持恒定的負(fù)壓值,排風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)采用變頻通風(fēng)機(jī),風(fēng)管末端定靜壓控制。采用上述變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng),既保證了通風(fēng)效果,由在最大程度上減少通風(fēng)量,有效減小了新風(fēng)冷、熱負(fù)荷。
2、新風(fēng)再熱使用余熱
由于石油化工廠均有相當(dāng)多的余熱可以利用,為了節(jié)能,應(yīng)盡可能利用余熱,在新風(fēng)機(jī)組表冷段后設(shè)施加熱盤管,對冷卻后的新風(fēng)進(jìn)行再熱,不要選擇在各個(gè)房間送風(fēng)支管上設(shè)置電加熱器再熱。五、生產(chǎn)廠房通風(fēng)系統(tǒng)
1、對于散發(fā)熱量的生產(chǎn)廠房如空氣壓縮機(jī)房、循環(huán)水泵房等,優(yōu)先采用自然通風(fēng),設(shè)置天窗或風(fēng)帽排風(fēng),節(jié)省通風(fēng)機(jī)的能耗。當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時(shí),設(shè)置機(jī)械排風(fēng),排風(fēng)機(jī)可采用屋頂通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)自帶重力止回閥,冬季通風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)風(fēng)閥自動關(guān)閉。無論是自然排風(fēng)還是機(jī)械排風(fēng),冬季均應(yīng)做到關(guān)閉排風(fēng)口,防止熱量散失。
2、對于散發(fā)爆炸危險(xiǎn)氣體的生產(chǎn)廠房,如氫氣壓縮機(jī)房、烴類氣體壓縮機(jī)廠房,通風(fēng)機(jī)可劃分為兩組,第一組作為平時(shí)通風(fēng)之用,第二組作為事故通風(fēng)之用,第二組通風(fēng)機(jī)與廠房內(nèi)的可燃?xì)怏w報(bào)警器連鎖,當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)自動啟動。兩組通風(fēng)機(jī)總的通風(fēng)量折合房間換氣次數(shù)不小于12次/h。當(dāng)廠房內(nèi)設(shè)置采暖時(shí),補(bǔ)風(fēng)加熱量不考慮第二組排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量,減少補(bǔ)風(fēng)機(jī)的規(guī)格及能耗。
五、結(jié)束語
節(jié)能減排越來越受到全社會的關(guān)注,公共建筑、居住建筑均有了節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),唯獨(dú)工業(yè)建筑還沒有這方面的標(biāo)準(zhǔn)。這說明大家對工業(yè)建筑節(jié)能的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。實(shí)際上,工業(yè)建筑的能耗總量不小于民用建筑的能耗總量。由于各個(gè)工業(yè)行業(yè)的建筑物均有其特殊性,無法像民用建筑那樣給出具體的能耗指標(biāo),但定性的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是可以制定的。作為工業(yè)建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員,每個(gè)人都應(yīng)該從我做起,為節(jié)能減排來貢獻(xiàn)自己的聰明才智。
[摘 要]本文主要介紹了節(jié)能的概念,以及化工裝置中的一些節(jié)能措施,通過減少石油化工裝置能量的消耗,降低裝置能耗,降低成本,提升企業(yè)競爭力。
[關(guān)鍵詞]節(jié)能 節(jié)能技術(shù) 節(jié)能管理
一、節(jié)能概述
節(jié)能是指在滿足相等需要或達(dá)到相同目的的條件下,通過加強(qiáng)用能管理,采取技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可以接受的措施,減少從能源生產(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi),提高能源利用的經(jīng)濟(jì)效果。
石油化工裝置節(jié)能就是盡可能地減少能源消耗量,生產(chǎn)出與原來同樣數(shù)量、同樣質(zhì)量的產(chǎn)品;或者是以原來同樣數(shù)量的能源消耗量,生產(chǎn)出比原來數(shù)量更多或數(shù)量相等質(zhì)量更好的產(chǎn)品。
世界能源委員會1979年提出的定義:采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、環(huán)境和社會可接受的一切措施,來提高能源資源的利用效率。節(jié)能就是應(yīng)用 技術(shù)上現(xiàn)實(shí)可靠、經(jīng)濟(jì)上可行合理、環(huán)境和社會都可以接受的方法,有效地利用能源,提高用能設(shè)備或工藝的能量利用效率。
二、節(jié)能管理
一方面通過優(yōu)化化工裝置工藝,進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化改造,并適當(dāng)增加投資。另一方面增加節(jié)能管理,減少不必要的浪費(fèi),同樣也能達(dá)到節(jié)能的目的,主要包括以下幾方面:
(1)建立健全能源管理機(jī)構(gòu)。為了落實(shí)節(jié)能工作,成立節(jié)能管理機(jī)構(gòu),落實(shí)技能措施,對全員進(jìn)行培訓(xùn),形成節(jié)能制度并且不斷完善。各種設(shè)備及工藝流程,要制定操作規(guī)程;對各種類產(chǎn)品,制定能耗定額;對節(jié)約能源和浪費(fèi)能源,有相應(yīng)的獎懲制度。
(2)加強(qiáng)計(jì)量管理。完善計(jì)量手段,建立健全儀表維護(hù)檢修制度,強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)測,檢測化工裝置內(nèi)蒸汽、水、電的消耗,并進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)能耗高時(shí)進(jìn)行技術(shù)分析。
(3)合理分配和利用各種能源。合理分配使用能源,就是要根據(jù)各類能源的特性(成分、質(zhì)量和品位等),把它用在最適宜的地方。根據(jù)全廠能源消耗情況,進(jìn)行優(yōu)化利用,避免存在能源浪費(fèi)的情況。如:蒸汽可逐級使用,絕熱閃蒸供給其它用戶使用等。
(4)合理組織生產(chǎn),減少能耗消耗。加強(qiáng)裝置平穩(wěn)運(yùn)行,保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,使用最少能源消耗,達(dá)到產(chǎn)品最大化,同樣可以達(dá)到節(jié)能的目的。
三、節(jié)能技術(shù)
1、工藝和設(shè)備節(jié)能
化工裝置中使用設(shè)備類型較多,各類設(shè)備和工藝的效率、質(zhì)量和性能的高低、好壞,在很大程度決定了能源利用水平的高低。因此,改造消耗大、效率低的設(shè)備,特別是改造那些已經(jīng)十分陳舊的設(shè)備和工藝,消除各種嚴(yán)重浪費(fèi)能源的機(jī)器和設(shè)備,是技術(shù)節(jié)能的重要方面。
對技術(shù)狀況較差的設(shè)備進(jìn)行改造,逐步用省能高效的設(shè)備替換,對節(jié)約能源具有很大的意義。由于設(shè)備種類很多,包括輸送機(jī)械(泵、壓縮機(jī)等),換熱設(shè)備(鍋爐、加熱爐、換熱器、冷卻器等),蒸發(fā)設(shè)備、干燥設(shè)備等,每一類設(shè)備都有其特有節(jié)能方式
(1)流體輸送機(jī)械節(jié)能措施:對可變負(fù)荷的設(shè)備,采用調(diào)速控制。
(2)換熱設(shè)備的節(jié)能措施:加強(qiáng)設(shè)備保溫,防止結(jié)垢,傳熱溫差合理,強(qiáng)化傳熱;對鍋爐和加熱爐還有控制過量空氣,提高燃燒特性,預(yù)熱燃燒空氣,回收煙氣余熱;采用高效率設(shè)備,如熱管換熱器等。
(3)蒸發(fā)設(shè)備節(jié)能措施:預(yù)熱原料,多次蒸發(fā),熱泵蒸發(fā)等。
(4)干燥設(shè)備技能措施:控制和減少過量空氣,余熱回收,排氣的再循環(huán),熱泵干燥等。
積極改革各種落后的工藝流程,也是技術(shù)節(jié)能的重要一環(huán),經(jīng)過逐步的技術(shù)革新和改進(jìn)會節(jié)約大量的能源,淘汰產(chǎn)能較差,能耗較高的工藝技術(shù)和流程,采用國內(nèi)外同類裝置先進(jìn)的工藝流程。
加強(qiáng)設(shè)備和管道的絕熱保溫是許多企業(yè)的有效節(jié)能措施。工業(yè)企業(yè)的不少設(shè)備,如爐窯、熱交換器、熱網(wǎng)管道、閥門和法蘭等等,溫度高,散熱量大。
消除各生產(chǎn)環(huán)節(jié)各類能源的“跑、冒、滴、漏”。通過加強(qiáng)化工裝置現(xiàn)場管理,避免物料消耗,最大程度的回收物料,在減少損失的同時(shí)增加了產(chǎn)能。
余能的回收利用是我國企業(yè)的一項(xiàng)重要節(jié)能措施。企業(yè)中可以回收和利用的余能有三類:一類是有壓性余能,如壓力較高的蒸汽,這是目前企業(yè)中最經(jīng)常利用的一種余能資源;另一類是載熱性余能,有排氣熱、化學(xué)反應(yīng)熱以及物料、產(chǎn)品和工質(zhì)等帶走的高溫?zé)幔缗欧诺母黝悘U氣,鍋爐和爐窯的煙道氣,燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)的排氣,冷卻水和冷凝水等帶走的熱量等;再一類是可燃性余能,這是可以作為燃料使用的一種余熱資源,應(yīng)大力開發(fā)和加以回收利用,這類余能回收的經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2、系統(tǒng)節(jié)能
企業(yè)能源利用效率與國際先進(jìn)水平相比有較大差距,除了有工藝、技術(shù)的原因外,很重要的一點(diǎn)就是在系統(tǒng)用能方面存在缺陷,主要表現(xiàn)在:
(1)具備熱聯(lián)合或熱集成條件的裝置(或生產(chǎn)單元)孤立運(yùn)行,致使系統(tǒng)總體用能不合理,不能形成有效的能量網(wǎng)絡(luò)化,不能有效合理搭配能源。
(2)蒸汽管網(wǎng)布置不合理,蒸汽配送與裝置不匹配,凝結(jié)水沒有回收,管網(wǎng)和設(shè)備的保溫性能差,運(yùn)行參數(shù)控制不準(zhǔn)確,致使蒸汽損耗大。
(3)余熱余壓未能利用,致使一些換熱網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)系統(tǒng)和裝置能耗水平相對落后。
(4)由于生產(chǎn)建設(shè)滾動式發(fā)展,公用工程系統(tǒng)未進(jìn)行整體能量系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),致使企業(yè)供能系統(tǒng)效率低。
企業(yè)生產(chǎn)過程中與能量轉(zhuǎn)換、回收、利用有關(guān)的過程往往組成一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng),各過程之間有著有機(jī)的聯(lián)系,因此必須從全局合理用能的角度,對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能工作,達(dá)到能源最大化。
系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法是隨著系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透而產(chǎn)生的,把節(jié)能工作由局部推上了全局的新高度。系統(tǒng)節(jié)能方法的研究始于70年代中期,80年代在理論上逐漸成熟,方法上逐漸完善,并在工業(yè)實(shí)踐中取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前系統(tǒng)節(jié)能常用的方法主要有:① 夾點(diǎn)技術(shù);② 數(shù)學(xué)規(guī)劃法;③ 頂層分析法;④ 夾點(diǎn)技術(shù)與數(shù)學(xué)規(guī)劃法結(jié)合的能量集成綜合優(yōu)化方法
3、控制節(jié)能
控制節(jié)能包括兩方面:一是節(jié)能需要操作控制;另一是通過操作控制節(jié)能。
節(jié)能需要操作控制,以加強(qiáng)儀表計(jì)量工作為主,做好生產(chǎn)現(xiàn)場的能量衡算和用能分析,為節(jié)能提供基本條件。特別是節(jié)能改造之后,回收利用了各種余熱,物流與物流、設(shè)備與設(shè)備等之間的相互聯(lián)系和相互影響加強(qiáng)了,使得生產(chǎn)操作的彈性縮小,更要求采用控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。另外,搞好生產(chǎn)運(yùn)行中的節(jié)能,必須加強(qiáng)操作控制。例如產(chǎn)品純度準(zhǔn)確控制不夠是引起能量損失的一個(gè)主要原因。若產(chǎn)品不合格將蒙受很大的損失,所以一些設(shè)備留有很大的設(shè)計(jì)實(shí)際裕度,使產(chǎn)品的純度高于所需的純度,大大增加了能耗。
控制節(jié)能投資小、潛力大、效果好。目前各企業(yè)已陸續(xù)上了DCS控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制不僅使產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,而且能耗有所下降。特別是由國外引進(jìn)的一些模擬優(yōu)化操作軟件,會明顯改善操作水平,降低產(chǎn)品能耗。
四、結(jié)論
隨著社會的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,節(jié)能技術(shù)也在突飛猛進(jìn)。能源問題越來越受到各方面的關(guān)注,要從根本上解決能源問題,除了尋找新的能源,節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施,未來的一段時(shí)間里人們在節(jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了巨大的成果。
[摘 要]石油化工業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,承擔(dān)著能源供應(yīng)的重要責(zé)任。石油化工業(yè)的迅速發(fā)展,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也面臨著嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問題,為了不影響行業(yè)的發(fā)展,我們展開對石油化工節(jié)能技術(shù)的研究。要加強(qiáng)對于石油化工節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的研究,更要引起相關(guān)部門的重視和關(guān)注,從而實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的節(jié)能生產(chǎn),進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。為此我國石油化工應(yīng)該積極推廣節(jié)能的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料,以最少的資源和能源消耗來最大限度的提高石油資源的利用率。
[關(guān)鍵詞]石油 化工 節(jié)能 技術(shù)
0 引言
目前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,帶動了我過石油消費(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。
摘 要:與石油化工節(jié)能有關(guān)的主要技術(shù),包括了裝置規(guī)模的大小和節(jié)能的關(guān)系,原料路線和節(jié)能的關(guān)系,技術(shù)路線和節(jié)能的關(guān)系,設(shè)備的類型和節(jié)能的關(guān)系,及剩余熱量回收和節(jié)能的關(guān)系等重要的節(jié)能技術(shù)措施。文章還研究了化工熱力學(xué)和節(jié)能的關(guān)系及化工系統(tǒng)工程和節(jié)能的關(guān)系等重要的理論問題應(yīng)該如何運(yùn)用到石化工業(yè)的過程中。
關(guān)鍵詞:石化節(jié)能;石化生產(chǎn);化工熱力學(xué)
用化學(xué)方法把原料加工成產(chǎn)品的過程就是我們平常所說的化學(xué)工業(yè)。在化學(xué)工業(yè)中有一個(gè)重要的分支那就是石油化學(xué)工業(yè)。石油化學(xué)工業(yè)分為狹義和廣義兩種方式,狹義的方式指把石油轉(zhuǎn)變?yōu)槊河?,汽油,柴油,潤滑油及化學(xué)工業(yè)的原料,然后再把烴類(石腦油,輕烴,輕柴油、重油以及渣油等)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?、乙烯、丁二烯、甲苯、苯、二甲苯,然后通過進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)把這些材料轉(zhuǎn)化為合成樹脂,合成纖維和合成橡膠的工藝。廣義上的方式包含了以前常用的無機(jī)化學(xué)工業(yè),新興化學(xué)工業(yè),有機(jī)化學(xué)工業(yè),新型材料化學(xué)工業(yè),生物技術(shù)化學(xué)工業(yè)以及現(xiàn)代的煤和天然氣化學(xué)工業(yè)。
怎樣在石化產(chǎn)品的生產(chǎn)中提高節(jié)能效率?要想解決這個(gè)問題我們就要學(xué)習(xí)理論知識,同時(shí)也要積極利用以往積累的經(jīng)驗(yàn);只有通過這種方式我們才能對這個(gè)問題有所了解,逐步的把它解決掉?,F(xiàn)在就讓我們來探討一下有關(guān)石油化工節(jié)能的重要技術(shù)。
1 如何定性石油化工節(jié)能技術(shù)
1.1 原料路線和節(jié)能的關(guān)系
下面我們就拿乙烯來說明一下,在生產(chǎn)乙烯的過程中,原料占了將近60%~80%,所以,在乙烯裝置中如何選擇原料路線就顯得十分關(guān)鍵。那么如何選擇乙烯裝置的原料路線呢?其要考慮的主要因素就是原料以及產(chǎn)品的價(jià)格。在一些不同的地區(qū),其所使用的原料也是不盡相同的,就好像在美國和北美地區(qū)大部分以石腦油作為原材料,歐洲很多地方使用乙烷和輕烴,而在國內(nèi)則主要使用天然氣凝析油,石腦油,輕烴,輕柴油以及加氫尾油等。但是實(shí)踐證明:裂解原料越輕所獲得的經(jīng)濟(jì)效益就越大。
不用說我們就能明白,通過裂解原料的輕質(zhì)化我們不僅可以賺取較多利潤,還能夠很大限度的減少在生產(chǎn)單位產(chǎn)量上的能量消耗。
1.2 裝置規(guī)模的大小和節(jié)能的關(guān)系
伴隨著科技的與日進(jìn)步,許多新技術(shù)被引進(jìn)到這個(gè)行業(yè)中來,這就大大的促進(jìn)了石化產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)裝置規(guī)模迅速的增大??茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,隨著裝置規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其單位產(chǎn)品能源消耗就會減少,這一事實(shí)早已被人民大眾所了解。
就乙烯生產(chǎn)來說,1970年左右,我們從外國進(jìn)口了一套乙烯裝置并把它建在上海,這套裝置規(guī)模為30萬t/a。在當(dāng)時(shí)的情況下,這套設(shè)備的規(guī)模是比較大的。伴隨著改革開放步伐逐步的深入,引進(jìn)的裝置的規(guī)模也逐步增大。比如天津乙烯,因?yàn)樵谄渖a(chǎn)設(shè)備中,使用了很多新技術(shù),新工藝,所以其能耗值降低到了580kg標(biāo)油的水平,這個(gè)數(shù)值已經(jīng)符合了國際規(guī)范的要求。根據(jù)全世界范圍內(nèi)具有高水平的基評公司Solomon公布的世界乙烯裝置績效對比的數(shù)值,我們可以清楚的看到上海一家公司的乙烯裝置能耗水準(zhǔn)在世界108套乙烯裝置里排在第二位。
1.3 技術(shù)路線和節(jié)能的關(guān)系
要做好減少物耗和能耗的工作首先就要考慮技術(shù)路線應(yīng)該具有科學(xué)性,高水平以及要滿足合理的要求。我們?nèi)匀荒靡蚁﹣碚f明問題,從書中的知識里可以知道,裂解反應(yīng)是具有很強(qiáng)的吸收熱量的反應(yīng)。所以,不管是從熱力學(xué)的方面,還是從動力學(xué)的方面,都需要很高的反應(yīng)溫度,以動力學(xué)數(shù)據(jù)優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果為基礎(chǔ),我們可以得出結(jié)論:停下來的時(shí)間要是短的話,乙烯的吸收效率就會提高。
乙烯裂解爐一般情況下是根據(jù)特殊的工藝要求做出來的。當(dāng)前在中國的乙烯裝置大部分是從外國引進(jìn)的技術(shù)較先進(jìn)的工藝專利,裂解爐則是按照工藝設(shè)計(jì)的要求由專門認(rèn)定的若干個(gè)廠子經(jīng)過競爭后來生產(chǎn)的。裂解爐的一些型號有:
(1)CBL型裂解爐:國內(nèi)生產(chǎn)的裂解爐。(2)SRT型裂解爐:在里面停放時(shí)間不長的裂解爐。(3)USC型裂解爐:具有良好選擇性的裂解爐。(4)毫秒爐;可滿足在里面停留0.1秒的要求。(5)GK型裂解爐,可滿足在里面停留0.2秒的要求。
1.4 剩余熱量回收和節(jié)能的關(guān)系
剩余熱量的回收可以有效的減少能源的浪費(fèi)。在石化生產(chǎn)的過程中,剩余熱量主要來自:化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量,比如,在乙烯裂解爐出來地方的物料,經(jīng)過二次反應(yīng)生成燒焦煙氣,這種氣體可以使焦化的時(shí)間減短;高溫加熱爐及大型蒸汽鍋爐往外排放的氣體;輪機(jī)排出的尾氣和經(jīng)過水冷卻器和空氣冷卻器后排出的低溫水體及空氣等很多方面。
2 定量的石油化工節(jié)能技術(shù)
2.1 化工熱力學(xué)和節(jié)能的關(guān)系
通過學(xué)習(xí)化工熱力學(xué)我們知道:所謂的熱量其實(shí)是低質(zhì)能量,其可供使用的能量只是其中的一部分,另外一部分則不能被利用。人們接觸的最多的熱量是用火發(fā)出的熱量,這其中有一部分沒有被利用,隨著煙氣散發(fā)到自然環(huán)境中。通常情況下把不可逆性所引發(fā)的有效能轉(zhuǎn)變成沒有能效能的損耗叫做有效能損失。一般情況下我們用它來度量能量的變質(zhì)。不可逆性大部分來自相互摩擦、流體流動過程中產(chǎn)生的壓力差、及不平衡化學(xué)反應(yīng)過程中出現(xiàn)的化學(xué)勢差等。
2.2 化工系統(tǒng)工程和節(jié)能的關(guān)系
要想在化工系統(tǒng)工程的方面考慮有關(guān)節(jié)能的事情,就應(yīng)該從全局的角度,全方位的、有計(jì)劃的、科學(xué)的來研究,只有通過這個(gè)方法才能夠最終的找到節(jié)能的措施。依據(jù)一些化工系統(tǒng)工程的經(jīng)驗(yàn),可以知道在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中工藝流程要盡量的簡潔,其實(shí)就是要求我們在其反應(yīng)過程中最好不用催化劑,如果非用不可,則應(yīng)該使用高活性、高質(zhì)量的。
通過用化工系統(tǒng)工程的基本原理來提高節(jié)能水平,可以經(jīng)過建立石化生產(chǎn)過程的模擬軟件,建立石化生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型,并借用這個(gè)模型為參考來尋找減少物耗及能耗的方法。比如,把熱和功放在一起,實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)合生產(chǎn),運(yùn)用R曲線進(jìn)行分析,從而達(dá)到公用工程節(jié)約能源的目標(biāo)。熱電的聯(lián)合生產(chǎn)在一些公司的系統(tǒng)中具有關(guān)鍵作用,而R一曲線值就是分析其熱電轉(zhuǎn)換水平的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
熱電聯(lián)產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)化效率?濁定義如下:
式中: W-表示透平發(fā)電量;Qheat表示凈蒸汽熱量,包括蒸汽加熱用量及工藝過程(如汽提塔、蒸汽變換等)用蒸汽量;Qfuel表示燃料的能量。
R曲線是對一個(gè)專一的公用工程系統(tǒng)來說的,當(dāng)該系統(tǒng)在最好的情況的時(shí)候,制定出該曲線。通過與該廠的實(shí)際電熱轉(zhuǎn)換率相比較,就可以知道該公用工程系統(tǒng)與情況最好的時(shí)候之間的差別。
又比如,華南理工大學(xué)的研究人員以合理的使用能量為課題,舉出了“三環(huán)節(jié)理論節(jié)能”的說法。所謂的三環(huán)節(jié)都是什么呢?下面就來講一下。
(1)在工程中所使用的很大一部分能量是熱、流動功及蒸汽,它們的取得通常是經(jīng)由一些專門的轉(zhuǎn)換裝置(如:爐子、機(jī)泵)來實(shí)現(xiàn)的。
(2)能量通過轉(zhuǎn)換設(shè)備出來以后,就會進(jìn)到關(guān)鍵的一個(gè)步驟即塔或反應(yīng)器里,推動工藝的進(jìn)程,除了一部分能量被產(chǎn)品利用,剩余的就會被回收使用。
(3)能量完成其在關(guān)鍵步驟的任務(wù)后,效率就會降低,然而這里面仍有一部分可被利用。通過一些回收裝置使可以被利用的能量循環(huán)利用,提高能量利用的效率。
3 結(jié)束語
通過這篇文章的論述,我們知道做好石化生產(chǎn)過程的節(jié)能工作,既可以產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益,又可以產(chǎn)生很大的社會效益。既可以用以往的經(jīng)驗(yàn)來做這件事,也可以從研究一些先進(jìn)的理論開始。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)要不懈的堅(jiān)持奮斗!
【摘要】石油化工廠有大量的余熱,將余熱用于溴化鋰吸收式制冷劑作為空調(diào)冷源,節(jié)能效果顯著。中心控制室恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)應(yīng)降溫除濕避免冷熱互相抵消,其排風(fēng)應(yīng)進(jìn)行熱量回收。中心化驗(yàn)室應(yīng)采用變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng),其新風(fēng)再熱應(yīng)采用工廠余熱。生產(chǎn)廠房優(yōu)先采用自然通風(fēng),機(jī)械通風(fēng)為輔。配電室盡量采用通風(fēng)降溫,如設(shè)置空調(diào)系統(tǒng),應(yīng)考慮過渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】石油化工 節(jié)能 余熱 溴化鋰制冷 熱回收 變風(fēng)量 機(jī)械通風(fēng)
隨著石油化工行業(yè)的快速發(fā)展,石油化工建筑物的規(guī)模越來越大,建筑物對暖通空調(diào)的要求也越來越高。以前對溫度和濕度沒有要求的建筑物現(xiàn)在對溫度和濕度有了要求;以前對房間有害物的濃度要求較低而現(xiàn)在要求較高。以前依靠通風(fēng)降溫的建筑物可能需要設(shè)置空調(diào)系統(tǒng);特別是對溫度、濕度、有害物濃度均有要求的建筑物,通風(fēng)量很大,可能既要設(shè)置采暖系統(tǒng)、還要設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),這就導(dǎo)致暖通空調(diào)的能耗大量增加。如何在遵守相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下,選擇合理的設(shè)計(jì)方案,降低能耗,減少運(yùn)行費(fèi)用,是每一個(gè)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員的重要責(zé)任和義務(wù)。本人在石油化工設(shè)計(jì)單位工作多年,這方面有一些心得體會,供石油化工行業(yè)的技術(shù)及管理人員參考。
1 石油化工建筑空調(diào)冷源節(jié)能
石油化工廠在生產(chǎn)過程中,大量的物料要進(jìn)行冷卻,目前空冷器的使用非常普遍。空冷器將大量余熱排放到空氣中,同時(shí)空冷器上的通風(fēng)機(jī)還要消耗大量的電力。如果上述冷卻過程改為水冷,可產(chǎn)成大量的熱水,將熱水用于溴化鋰制冷機(jī),生產(chǎn)7~10℃的冷凍水用于辦公樓、中心化驗(yàn)室、中心控制室、變電所等建筑的空調(diào)系統(tǒng),將大大降低制冷的電力消耗。以國內(nèi)華南地區(qū)某煉油化工一體化項(xiàng)目為例,生產(chǎn)裝置可提供的余熱是90℃的熱水,用于溴化鋰吸收式制冷機(jī),制取7℃冷凍水用于空調(diào)系統(tǒng)。按空調(diào)制冷量13970kW計(jì)算,使用溴化鋰制冷機(jī)可節(jié)省用電約4600kW,空調(diào)系統(tǒng)按每年運(yùn)行8個(gè)月(即5760h),則每年空調(diào)節(jié)能折合10740噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果電價(jià)按0.6元/度計(jì)算,每年可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用1590萬元??梢钥闯?,將工廠余熱用于作為空調(diào)冷源的溴化鋰制冷機(jī),無論是減少能源消耗,還是降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用,效果都是十分可觀的。
溴化鋰吸收式制冷機(jī)和蒸汽壓縮制冷機(jī)一樣,都是利用液體在汽化時(shí)要吸收熱量這一物理特性來實(shí)現(xiàn)制冷的。蒸汽壓縮式制冷機(jī)要消耗電能來制取冷量,而吸收式制冷機(jī)主要是消耗熱能來制取冷量,其最大特點(diǎn)是可以利用低勢熱源來制冷,因此,它特別適用于有余熱可供利用的場合。
2 中心控制室空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
隨著石油化工行業(yè)的迅猛發(fā)展,石油化工中心控制室早已再是單純的“控制室”,已經(jīng)變成為管理控制中心,建筑面積可達(dá)7000。空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)主要應(yīng)注意下列三個(gè)方面:
2.1 正確選擇和合理劃分空調(diào)系統(tǒng)
全廠性中心控制室內(nèi)的主要房間包括:主操作中心、機(jī)柜間、工程師站、指揮調(diào)度中心、電信機(jī)房、配電室、UPS室、會議室、辦公室等。中心控制室內(nèi)主要房間的室內(nèi)溫濕度要求見表1。 各個(gè)房間的余熱量不同,而且各個(gè)房間對溫度、濕度、新風(fēng)量的要求不一樣。 對于配電室,可設(shè)置風(fēng)冷冷風(fēng)型空調(diào)機(jī)。對于會議室、辦公室等單獨(dú)劃分一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)。對于主操作中心、機(jī)柜間,雖然室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)一樣,但由于機(jī)柜間的余熱量很大,而主操作中心的余熱量較小,應(yīng)盡量劃分為兩個(gè)空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)由于受條件所限,只能設(shè)置一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)時(shí),建議將溫度傳感器設(shè)在主操作中心,在機(jī)柜間另外設(shè)置風(fēng)冷冷風(fēng)型空調(diào)機(jī),從而避免在主操作中心設(shè)置末端電加熱器,造成冷熱抵消。
2.2 恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的夏季新風(fēng)應(yīng)降溫除濕
機(jī)柜間、主操作中心一般采用一次回風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng),室內(nèi)除了人員之外基本沒有余濕產(chǎn)生,只有余熱。如果新風(fēng)不經(jīng)降溫除濕直接與空調(diào)回風(fēng)混合,需要先降溫除濕,再用電加熱器二次加熱,形成冷熱抵消,浪費(fèi)能源嚴(yán)重。
如果在新風(fēng)機(jī)組內(nèi)設(shè)置加熱和冷卻裝置,則恒溫恒濕空調(diào)機(jī)不用除濕,也就不需要對送風(fēng)進(jìn)行二次加熱,可以大量節(jié)省不必要的能源消耗。
2.3 對排風(fēng)進(jìn)行熱量回收
隨著國標(biāo)《石油化工中心控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范》的,大部分的中心控制室采用抗爆結(jié)構(gòu)。由于沒有外窗進(jìn)行自然通風(fēng)換氣,抗爆中心控制室的新風(fēng)量比普通建筑物的新風(fēng)量要高,按人計(jì)算的新風(fēng)量每人為50m3/h,按新風(fēng)比計(jì)算的新風(fēng)量為10%,新風(fēng)量很大。目前大部分工程項(xiàng)目沒有對排風(fēng)的冷(熱)量進(jìn)行回收。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2009的規(guī)定,當(dāng)新風(fēng)量大于3000m3/h時(shí),應(yīng)該設(shè)置排風(fēng)熱回收系統(tǒng),盡可能減少能源消耗。熱回收設(shè)備采用采用轉(zhuǎn)輪式換熱器、板翅式全熱換熱器。
3 中心化驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能
隨著石油化工廠的規(guī)模越來越大,中心化驗(yàn)室的面積也越來越大。一方面,由于很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備為進(jìn)口設(shè)備,對環(huán)境條件要求較高,不僅需要控制實(shí)驗(yàn)室的溫度,還要控制濕度,否則常出現(xiàn)故障甚至損壞,既影響生產(chǎn)又會造成很大經(jīng)濟(jì)損失。另一方面,隨著社會的進(jìn)步,以人為本的理念越來越深入人心,全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)被普遍采用。這就造成了新風(fēng)處理能耗非常大,新風(fēng)冷負(fù)荷指標(biāo)高達(dá)400W/m2甚至更高,運(yùn)行費(fèi)用非常高。所以通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能潛力巨大。主要應(yīng)注意一下兩個(gè)方面:
3.1 通風(fēng)柜通風(fēng)系統(tǒng)采用變風(fēng)量控制
為了降低通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗,通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)建議采用變風(fēng)量系統(tǒng),保證通風(fēng)柜的操作面風(fēng)速為0.5m/s,排風(fēng)量隨著柜門的開啟高低不同自動調(diào)整排風(fēng)量,只要保證換氣次數(shù)不小于6次/h即可,送風(fēng)量隨著房間排風(fēng)量的變化而變化,始終保持恒定的負(fù)壓值,排風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)采用變頻通風(fēng)機(jī),風(fēng)管末端定靜壓控制。采用上述變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng),既保證了通風(fēng)效果,由在最大程度上減少通風(fēng)量,有效減小了新風(fēng)冷、熱負(fù)荷。
3.2 新風(fēng)再熱使用余熱
由于石油化工廠均有相當(dāng)多的余熱可以利用,為了節(jié)能,應(yīng)盡可能利用余熱,在新風(fēng)機(jī)組表冷段后設(shè)施加熱盤管,對冷卻后的新風(fēng)進(jìn)行再熱,不要選擇在各個(gè)房間送風(fēng)支管上設(shè)置電加熱器再熱。以華南某中心化驗(yàn)室設(shè)計(jì)為例,新風(fēng)量為90000m3/h,新風(fēng)加熱量230KW,如果采用電加熱,以每年運(yùn)行三季也就是270天,每度電0.5元計(jì)算,一年的加熱電費(fèi)為75萬元。為了節(jié)約能源消耗和新風(fēng)機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用,該項(xiàng)目新風(fēng)加熱使用的是廠內(nèi)提供的110熱水。
4 生產(chǎn)廠房通風(fēng)系統(tǒng)
(1) 對于散發(fā)熱量的生產(chǎn)廠房如空氣壓縮機(jī)房、循環(huán)水泵房等,優(yōu)先采用自然通風(fēng),設(shè)置天窗或風(fēng)帽排風(fēng),節(jié)省通風(fēng)機(jī)的能耗。當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時(shí),設(shè)置機(jī)械排風(fēng),排風(fēng)機(jī)可采用屋頂通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)自帶重力止回閥,冬季通風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)風(fēng)閥自動關(guān)閉。無論是自然排風(fēng)還是機(jī)械排風(fēng),冬季均應(yīng)做到關(guān)閉排風(fēng)口,防止熱量散失。
(2) 對于散發(fā)爆炸危險(xiǎn)氣體的生產(chǎn)廠房,如氫氣壓縮機(jī)房、烴類氣體壓縮機(jī)廠房,通風(fēng)機(jī)可劃分為兩組,第一組作為平時(shí)通風(fēng)之用,第二組作為事故通風(fēng)之用,第二組通風(fēng)機(jī)與廠房內(nèi)的可燃?xì)怏w報(bào)警器連鎖,當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)自動啟動。兩組通風(fēng)機(jī)總的通風(fēng)量折合房間換氣次數(shù)不小于12次/h。當(dāng)廠房內(nèi)設(shè)置采暖時(shí),補(bǔ)風(fēng)加熱量不考慮第二組排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量,減少補(bǔ)風(fēng)機(jī)的規(guī)格及能耗。
節(jié)能減排越來越受到全社會的關(guān)注,公共建筑、居住建筑均有了節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),唯獨(dú)工業(yè)建筑還沒有這方面的標(biāo)準(zhǔn)。這說明大家對工業(yè)建筑節(jié)能的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。實(shí)際上,工業(yè)建筑的能耗總量不小于民用建筑的能耗總量。由于各個(gè)工業(yè)行業(yè)的建筑物均有其特殊性,無法像民用建筑那樣給出具體的能耗指標(biāo),但定性的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是可以制定的。作為工業(yè)建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員,每個(gè)人都應(yīng)該從我做起,為節(jié)能減排貢獻(xiàn)自己的聰明才智。
作者簡介
張俊,高級工程師,暖通專業(yè)副總,1986年畢業(yè)于西安冶金建筑學(xué)院環(huán)境工程系供熱及通風(fēng)專業(yè),長期從事石油化工建筑物暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和技術(shù)管理工作。
摘要:本文就國內(nèi)石油化工生產(chǎn)企業(yè)中節(jié)能管理的問題以及化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的措施兩方面進(jìn)行了簡要分析。
關(guān)鍵詞:石油化工生產(chǎn);節(jié)能管理
中圖分類號:TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著自然氣候以及生存環(huán)境的不斷惡化,人們逐步認(rèn)識到了節(jié)能環(huán)保在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的巨大作用。 石油化工產(chǎn)業(yè)本身的價(jià)值性就是巨大的,包括制藥、化工、塑料等其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)對于石油化工產(chǎn)業(yè)均具有一定的依賴性。 石油化工生產(chǎn)過程中,由于生產(chǎn)工藝的原因或化工生產(chǎn)工藝的不完善性會造成資源可利用率不高,也會使大量的工業(yè)“三廢”產(chǎn)生,這極大的制約了石油化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展, 因而對于石油化工生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保具有一定的價(jià)值意義。
一、 國內(nèi)石油化工生產(chǎn)企業(yè)中節(jié)能管理的問題
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 1 0 - 1 5 個(gè)百分點(diǎn),實(shí)際利用效率僅為 3 0 % 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 . 2 6 工,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。
2、節(jié)能管理基礎(chǔ)較為薄弱
由于我國對于石油化工生產(chǎn)節(jié)能工藝的研究還處于發(fā)展階段,某些先進(jìn)的節(jié)能工藝僅適用于大規(guī)模的石油化工企業(yè),對于中小型企業(yè)節(jié)能管理體系建設(shè)的研究還不夠完善,一些節(jié)能監(jiān)管部門也存在職能不到位、力量薄弱等一些現(xiàn)實(shí)問題,最終造成石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不夠綠色、節(jié)能,不能夠滿足現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展要求。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,在石油化工生產(chǎn)工藝方面也存在著一定的缺憾,進(jìn)而造成節(jié)能工作不能夠從生產(chǎn)源頭進(jìn)行控制,同樣不利于全員節(jié)能意識的培養(yǎng)。
3、 石油化工生產(chǎn)工藝的管理不夠先進(jìn)
除了上述問題以外,由于石油化工生產(chǎn)對于節(jié)能管理不夠重視,自身對于生產(chǎn)工藝節(jié)能管理的研究不夠深入,最終導(dǎo)致石油化工生產(chǎn)中存在著資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。如沒有對化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生余熱進(jìn)行有效回收,并未對化工生產(chǎn)廢水中的化學(xué)品進(jìn)行綜合沉淀并利用、對于催化劑的過度應(yīng)用等等,均會造成一定的資源浪費(fèi)。
二、、 化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的措施
1、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,余熱主要來源于各種化學(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)化為動能投入到石油化工生產(chǎn)系統(tǒng)。
2、優(yōu)化現(xiàn)有的石油化工生產(chǎn)工藝
事實(shí)上,石油化工產(chǎn)業(yè)節(jié)能管理的根本在于對石油化工生產(chǎn)工藝的研究,其主要體現(xiàn)在于生產(chǎn)過程工藝控制,包括催化反應(yīng)的管理、系統(tǒng)節(jié)能的管理、綜合利用能源的工藝設(shè)計(jì)等等。如今, 國內(nèi)的一些研究機(jī)構(gòu)對于石油化工生產(chǎn)工藝優(yōu)化的研究已經(jīng)具有了一定的進(jìn)展,如一些企業(yè)通過改變催化劑的形狀,減
少異相催化反應(yīng)時(shí)固體催化劑對流體的阻力。 如國外某公司研制的一種球形的氨合成催化劑,與不規(guī)則形狀的催化劑相比,流體阻力可減小 50%,由此也就降低了流體贏服阻力的動力消耗,從而達(dá)到了節(jié)能的目的。 此外,控制石油化工生產(chǎn)的排放,對工業(yè)“三廢”進(jìn)行能源計(jì)量、監(jiān)控,并且對其進(jìn)行循環(huán)吸收并且加以利用,同樣能夠得到石油化工生產(chǎn)節(jié)能的要求。
3、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。以我國的乙烯生產(chǎn)為例,20世紀(jì)70年代,北京燕山石化引入國內(nèi)第一套30萬t/a乙烯裝置,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。2000年以后,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)能工作逐漸邁入正軌,為各種節(jié)能技術(shù)的研究與實(shí)踐提供了必需的條件。
4、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,減少生產(chǎn)過程中的能源消耗。
5、采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備
采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能型設(shè)備,是化工企業(yè)提高生產(chǎn)效益和節(jié)能降耗的重要技術(shù)手段。結(jié)合化學(xué)反應(yīng)特性采用先進(jìn)合理的生產(chǎn)工藝使工藝總用能達(dá)到較為優(yōu)越的水平。優(yōu)選節(jié)能連續(xù)型的化工生產(chǎn)工藝,通過生產(chǎn)工藝的技術(shù)升級改造提高化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)的綜合效益。生產(chǎn)工藝應(yīng)盡量優(yōu)選連續(xù)型、操作便捷、能量轉(zhuǎn)換效率較高的工藝,這樣可以有效避免間歇性生產(chǎn)工藝過程切換中的能源浪費(fèi)。優(yōu)選高效分餾塔、換熱器、空冷器、電機(jī)拖動系統(tǒng)、加熱爐等先進(jìn)傳質(zhì)、換熱、旋轉(zhuǎn)等節(jié)能型電氣設(shè)備,降低機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中的綜合能耗。
6、降低生產(chǎn)全過程的動力能耗
(1)采取變頻節(jié)能調(diào)速降低電機(jī)拖動系統(tǒng)的電能消耗。采用變頻節(jié)能動態(tài)調(diào)速方案對常規(guī)的閥門靜態(tài)調(diào)節(jié)方案進(jìn)行技術(shù)升級改造,可以確保電機(jī)拖動系統(tǒng)輸出與輸入間長期處于動態(tài)平衡狀態(tài),尤其對化工企業(yè)裝置負(fù)荷率普遍較低的問題,可以避免電機(jī)拖動系統(tǒng)長時(shí)間處于工頻運(yùn)行狀態(tài),降低無謂電能資源浪費(fèi)。
(2)供熱系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)。供熱系統(tǒng)在優(yōu)化升級改造過程中,要打破常規(guī)單套裝置界限,實(shí)現(xiàn)組合裝置的整體優(yōu)化匹配。如:在進(jìn)行供熱系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)過程中,要根據(jù)不同溫位熱源的功能特點(diǎn),合理地進(jìn)行供熱裝置的匹配組合,實(shí)行裝置間的聯(lián)合運(yùn)行,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在較大范圍內(nèi)進(jìn)行冷、熱能源流的優(yōu)化轉(zhuǎn)換,從設(shè)備源的基礎(chǔ)上避免“高熱低用”等不利情況發(fā)生,實(shí)現(xiàn)熱能資源的最優(yōu)化利用。
(3)推廣污水回用技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)施加過程中,化工企業(yè)必須高度重視水資源管理和綜合利用,杜絕出現(xiàn)跑、冒、滴、漏和常流水等不利現(xiàn)象,并積極結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)際特點(diǎn)推廣污水回用技術(shù),降低水資源的綜合消耗。做好電、熱、水等資源的余能回收利用,可以大幅提高化工企業(yè)的綜合節(jié)能降耗效果。利用生產(chǎn)工藝中的余壓、余熱等資源進(jìn)行綜合利用,通過制冷、發(fā)電等轉(zhuǎn)換技術(shù),有效節(jié)省化工生產(chǎn)過程中的常規(guī)能源浪費(fèi),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源資源的高效、安全可靠、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、低碳環(huán)保的綜合轉(zhuǎn)換利用。
結(jié)束語
綜上所述,對于石油化工生產(chǎn)節(jié)能的研究對于石油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說具有一定的價(jià)值意義。本文僅簡單論述了石油化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的問題,并提出了化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的措施。就目前石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來分析,如何優(yōu)化石油化工生產(chǎn)工藝、加強(qiáng)能源的綜合利用率、深度挖掘石油化工生產(chǎn)的潛在效能才是石油化工生產(chǎn)技能未來發(fā)展的重要途徑。
摘 要:加熱爐常用于石油化工企業(yè),其直接燃燒燃料,發(fā)出的熱量主要用于加熱石油化工生產(chǎn)中的工藝設(shè)備。加熱爐在工作過程中需要消耗大量的資源,對加熱爐進(jìn)行優(yōu)化控制能夠有效的提高資源利用率,并且能夠符合相關(guān)的節(jié)能環(huán)保要求。本文主要闡述石油化工生產(chǎn)中加熱爐節(jié)能環(huán)保的控制技術(shù),進(jìn)而降低加熱爐的耗能,為石油化工企業(yè)控制成本,提高加熱爐的熱效率。
關(guān)鍵詞:石油化工 節(jié)能環(huán)?!嵝省〖訜釥t
加熱爐是工業(yè)生產(chǎn)中重要的輔助設(shè)備,常用于冶金、石油化工,機(jī)械熱處理等行業(yè),加熱爐能夠在保證產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,有效地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。石油化工生產(chǎn)中所采用的是管式加熱爐,其熱效率能夠達(dá)到80%~85%,最高能夠達(dá)到88~93%。為了能夠保障石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率,加熱爐需要長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),操作周期較長。大型石油化工企業(yè)所采用的加熱爐設(shè)備所消耗的熱負(fù)荷和能量都較大。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)中型的石油化工企業(yè)每年所消耗燃料費(fèi)用約占其操作費(fèi)用的60~70%。因此,加熱爐熱效率的高低直接影響著石油化工企業(yè)的生產(chǎn)成本。目前提高加熱爐的熱效率的主要措施為利用特殊的方式對加熱爐的余熱進(jìn)行回收,減少熱消耗,降低過剩空氣系數(shù),降低加熱爐排煙量。加熱爐作為石油化工產(chǎn)業(yè)中的主要的單元化設(shè)備,重視加熱爐的節(jié)能優(yōu)化控制,能夠保證加熱爐長期穩(wěn)定運(yùn)行。
一、影響加熱爐節(jié)能優(yōu)化控制的因素
目前結(jié)合石油化工生產(chǎn)企業(yè)的具體情況,加熱爐的節(jié)能環(huán)保控制指標(biāo)主要分為以下幾種,對加熱爐出口溫度的控制,對加熱爐爐膛的負(fù)壓的控制以及對排放煙氣中的含氧量的控制。對于石油化工生產(chǎn)中所用的加熱爐,其出口溫度高低直接影響著后一道生產(chǎn)工藝的完善性和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),因此是一項(xiàng)重要的工藝措施,而加熱爐的爐膛的負(fù)壓以及排放煙氣中含氧量是重要的節(jié)能的措施,加熱爐爐膛的負(fù)壓一般都有一個(gè)固定的數(shù)據(jù)值,如爐膛的實(shí)際負(fù)壓高于所規(guī)定的數(shù)值就會使高溫?zé)煔鈴臓t膛內(nèi)泄漏出去,從而耗費(fèi)了大量的熱能,降低了加熱爐的熱的利用效率。同時(shí)當(dāng)爐膛中中的負(fù)壓過高時(shí)也會引起一些安全事故,加熱爐煙氣中的氧含量的高低代表著加熱爐中燃燒后氣體中過剩的空氣的含量,當(dāng)過剩的實(shí)際的空氣的含量比理論值高時(shí),說明煙氣中的氣體并不是燃燒完全所排放出去的,即加熱爐的熱效率較低。同時(shí)當(dāng)煙氣中含有過多的過??諝鈺涌旄g爐管,降低設(shè)備的持久度。因此降低煙氣中的含氧量,減少煙氣中的過??諝獾暮烤哂泻芏嗪锰帲粌H符合環(huán)保措施,同時(shí)也可以增加加熱爐的熱效率。但是降低煙氣中的含氧量的基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)出讓加熱爐中燃料燃燒完全的措施。下面簡要講述對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能控制在滿足生產(chǎn)工藝要求的情況下,降低能源消耗和提高熱爐的熱效率的措施。
二、對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能控制措施
1.燃料的比值的控制
對加熱爐中的空氣與燃料的比值進(jìn)行有效的控制,可以實(shí)現(xiàn)對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能。通過對加熱爐入料口處空氣以及燃料的燃燒流程圖,計(jì)算燃料流量和氧含量的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)結(jié)果作為調(diào)節(jié)空氣流量的閥值,進(jìn)而調(diào)節(jié)入料口空氣的流量。因此當(dāng)加熱爐出口的溫度發(fā)生變化時(shí),爐出口處得智能溫度調(diào)節(jié)裝置就會自動調(diào)節(jié)進(jìn)料入口處的燃料流量設(shè)定值,改變?nèi)剂狭髁靠梢允辜訜釥t出口溫度符合規(guī)定值。同時(shí)由于調(diào)節(jié)空氣流量的閥值是通過相關(guān)的數(shù)據(jù)運(yùn)算出來的結(jié)果,因此在燃料流量不便的瞬間,雖然氧含量智能檢測裝置還未檢測出煙氣中的氧含量是否處于規(guī)定值的范圍內(nèi),但是燃料的變化值會改變調(diào)節(jié)空氣流量的閥值,從而達(dá)到燃料流量值與空氣流量值的比例關(guān)系,可以有效的提高加熱爐的熱效率,使燃料燃燒更加充分。同時(shí)在調(diào)節(jié)空氣流量的同時(shí)可以改變爐膛內(nèi)的壓力,對爐膛壓力的及時(shí)的調(diào)節(jié)可以穩(wěn)定中的壓力,為加熱爐的運(yùn)行控制穩(wěn)定提供了有力的條件。
2.加增燃料
加增燃料,即是在瓦斯中添加其他的燃料,一般是添加油類物質(zhì),說的直接一點(diǎn)及時(shí),盡量增加瓦斯的燃燒量,少燒油類物質(zhì),當(dāng)瓦斯流量不足時(shí),在添加油類物質(zhì),這樣可以實(shí)現(xiàn)對加熱爐的節(jié)能優(yōu)化控制,具體原理為,瓦斯的可用性是通過背壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)的,當(dāng)瓦斯的可用限制在流量調(diào)節(jié)器所要求的流量之下時(shí),此時(shí)就需要加增燃料油,保證加熱爐出口處溫度在恒定的范圍之內(nèi),況且燃燒流量與空氣流量具有一定的比例關(guān)系,因此在加增燃料油的同時(shí)可以緩解空氣流量調(diào)節(jié)閥的反應(yīng)時(shí)間,控制煙氣中空氣的系數(shù),降低了加熱爐的能耗,提升了加熱爐的熱效率。
3.運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段對加熱爐進(jìn)行優(yōu)化控制
這種對加熱爐控制的方法就是將加熱爐看做一個(gè)整個(gè)的部分,通過多點(diǎn)變量控制加熱爐的穩(wěn)定運(yùn)行,一般來說加熱爐最基本的被控變量有以下幾種,加熱爐出口溫度的變化,煙氣中氧的含量,加熱爐爐膛的壓力變化,控制的變量主要是以下幾種,燃料流量,空氣流量等各種設(shè)備所需的流量控制器,將被控變量與控制變量有機(jī)的結(jié)合同時(shí)放到多變量控制系統(tǒng)中,在多變量控制系統(tǒng)中確定控制變量以及被控變量之間的運(yùn)算關(guān)系,這樣,當(dāng)某個(gè)變量出現(xiàn)異常時(shí),多變量控制器就會根據(jù)相應(yīng)的變量異常運(yùn)用預(yù)先的預(yù)算控制的方案平衡各個(gè)變量的平衡,使加熱爐低能耗,高效率的運(yùn)行。
三、總結(jié)
如今,石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)國家發(fā)展的命脈,而節(jié)能減排可以有效的控制資源的浪費(fèi)以及提高資源的利用率。對于設(shè)計(jì)加熱爐的優(yōu)化節(jié)能的方案還有很多,本文主要通過簡述對加熱爐相關(guān)變量的控制間接的達(dá)到對加熱爐的優(yōu)化節(jié)能的控制的目的。針對于加熱爐的節(jié)能環(huán)保措施,也可以對加熱爐運(yùn)用節(jié)能技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
摘要:隨著社會分工的不斷深化,全球工業(yè)化已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢。石油資源的開發(fā)和利用更是工業(yè)化發(fā)展過程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在設(shè)計(jì)的過程中為了型號統(tǒng)一等需要,導(dǎo)致不少機(jī)泵并沒有真正發(fā)揮其應(yīng)有的工作效能,“殺雞用牛刀”的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,造成了石油化工泵電能、功效的浪費(fèi)。因此,本文通過詳細(xì)介紹石油化工泵的具體應(yīng)用,探討石油化工泵的節(jié)能技術(shù),真正做到節(jié)能減排,合理應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:石油化工泵;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用
一、我國石油資源的現(xiàn)狀以及石油化工泵節(jié)能的根本原因
隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,我國“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中明確提出了“突破節(jié)能關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)降低國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗”的戰(zhàn)略目標(biāo)。石油是一個(gè)國家重要的戰(zhàn)略資源,也是人民日常生活中必不可少的能量資源。
但是我國石油等能量資源依靠國外進(jìn)口的程度已經(jīng)高達(dá)百分之四十七,不僅嚴(yán)重影響到了我國能源的安全,而且對于全面落實(shí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,節(jié)約資源,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本國策提出了挑戰(zhàn)。
作為石油化工等領(lǐng)域必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備,機(jī)泵的節(jié)能技術(shù)的先進(jìn)與否已經(jīng)嚴(yán)重影響到了石油化工等能源的開發(fā)和成本結(jié)算。由于常年為了適應(yīng)生產(chǎn)彈性的要求,石油化工企業(yè)大多數(shù)的機(jī)泵經(jīng)常會出現(xiàn)“殺雞用牛刀”,“小馬拉大車”的情況。導(dǎo)致不少機(jī)泵的工業(yè)效能沒有得到合理的配制和發(fā)揮,經(jīng)常造成不必要的浪費(fèi)。因此,加大力度探討石油化工泵的節(jié)能技術(shù)啊,已經(jīng)成為我們發(fā)展石油化工等重工業(yè)的必然趨勢。
二、石油化工泵的節(jié)能技術(shù)
1、輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)
為了適應(yīng)生產(chǎn)操作的彈性要求和真正做到節(jié)能減排,維護(hù)數(shù)據(jù)質(zhì)量的良好局面,加大能源統(tǒng)計(jì)分析力度,嚴(yán)格按照有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定,積極的收集、整理、上報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù),增強(qiáng)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)工作的指導(dǎo)作用。方便更加深入的進(jìn)行耗能原因的分析以及探討石油化工泵的節(jié)能技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理,切實(shí)做到節(jié)能減排,提高能效的根本目標(biāo)。
輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)的關(guān)鍵是做到出口節(jié)流、進(jìn)口節(jié)流、旁路調(diào)節(jié)以及根據(jù)具體情況,具體分析和實(shí)施是否需要切割葉輪外徑,減少葉輪數(shù)量、更換葉輪大小。
首先,由于應(yīng)用輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)不適于調(diào)節(jié)要求太大的機(jī)泵,特別是具有陡降揚(yáng)程性能曲線的機(jī)泵。所以出口節(jié)流成為機(jī)泵最常見、最簡單的調(diào)節(jié)方法。通過關(guān)小出口閥的方式來增加管線系統(tǒng)損失,減少工作流量。但是閥門的開度一般不能夠小于百分之五十,否則將會出現(xiàn)泵過大的情況。
其次,盡量避免進(jìn)口節(jié)流比出口節(jié)流揚(yáng)程少的情況發(fā)生,因?yàn)檫@種情況極有可能引起輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)、抽空,會隨時(shí)損壞機(jī)泵的軸承。因此,我們通常采用的方式是,利用對串聯(lián)運(yùn)行的第二臺機(jī)泵的進(jìn)口,吸入壓力較大的裕量。這樣不僅能夠避免多級泵因?yàn)檩S力的突然改變而引起的零部件的損壞,更能夠節(jié)省能源,發(fā)揮機(jī)泵的最大效益。
除此之外,我們還可以通過旁路調(diào)節(jié),即在機(jī)泵的出口管線旁設(shè)立另外一條管線,使部分液體返回泵的進(jìn)口或者吸液罐。這樣就可以保障實(shí)際泵送量比需要量大,不至于出現(xiàn)因?yàn)榈陀谧钚×髁慷a(chǎn)生的液體過熱、氣蝕和震動。
除了上述的幾個(gè)基本方法以外,我們還可以通過根據(jù)流量或者揚(yáng)程超過需要量的3%――5%時(shí),切割葉輪外徑,降低其流量。但是值得強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,葉輪切割時(shí)候,一定要注意葉輪是否是原型葉輪,如果之前因?yàn)槟撤N原因,已經(jīng)對葉輪進(jìn)行了切割,那么再次進(jìn)行切割時(shí)一定要注意切割量的掌握情況。避免葉輪外徑和導(dǎo)葉內(nèi)經(jīng)間隙過大的情況發(fā)生;多級泵不能在進(jìn)口處拆除葉輪,否則會出現(xiàn)因?yàn)樽枇υ黾佣鴮?dǎo)致的氣蝕現(xiàn)象。因此在多級泵的流量或者壓力調(diào)節(jié)較大的情況發(fā)生時(shí),可以在排除端減少葉輪的數(shù)量并加定距套,保證機(jī)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工泵中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步, 通過應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù),我們可以更好的控制風(fēng)機(jī)、泵類的負(fù)載量,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo),換句話來講,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要舉措,因此,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油、化工等多個(gè)領(lǐng)域得到了最廣泛的應(yīng)用。
首先,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在化肥裝置渣油進(jìn)料泵中的應(yīng)用。以A-GA101渣油進(jìn)料泵為例,該設(shè)備是將減壓渣油原料輸送到汽化爐,并合成氨裝置的重要設(shè)備。該系統(tǒng)的工作原理是通過采用控制出口閥門的方法進(jìn)行控制,即利用差壓變送器檢測系統(tǒng)的流量信號送至PID調(diào)節(jié)器,并通過PID調(diào)節(jié)器來控制出口調(diào)節(jié)閥的開度和輸出控制信號,從而保持機(jī)泵流量的穩(wěn)定。通過變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工泵中的應(yīng)用,我們不僅解決了源系統(tǒng)中節(jié)流量較大、浪費(fèi)大量電能、控制度低、電機(jī)噪聲較大的問題,而且由于變頻技術(shù)的改造,機(jī)泵投入運(yùn)行之后,操作工藝控制的更加平穩(wěn),變頻器的調(diào)節(jié)程度更加精準(zhǔn),不僅使系統(tǒng)控制的精準(zhǔn)度達(dá)到了優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn),而且節(jié)約了渣油進(jìn)料泵的電源能量。
其次,積極實(shí)踐渣漿泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)。在平時(shí)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,尾礦泵是安全生產(chǎn)的重要組成部分,尾礦泵一般都是流水連續(xù)作業(yè),在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,尾礦系統(tǒng)的耗電量一般會比較大,因此,積極實(shí)踐渣漿泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)是提高尾礦泵運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)自動化的重要保障。例如,某公司在利用花費(fèi)裝置檢修的時(shí)候,針對3臺渣油進(jìn)料泵進(jìn)行了變頻優(yōu)化節(jié)能改造。在經(jīng)過調(diào)速變頻技術(shù)之后,工藝控制水平逐步平穩(wěn),系統(tǒng)控制精準(zhǔn)度也大幅度提高,不僅減少了以前機(jī)泵控制系統(tǒng)的有關(guān)滯后現(xiàn)象,更使得機(jī)泵的運(yùn)行壓力日趨平穩(wěn),工藝運(yùn)行指標(biāo)也得到了優(yōu)化。
摘 要:為了適應(yīng)現(xiàn)階段市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,必要健全石油化工工程設(shè)計(jì)體系,該文就電氣節(jié)能技術(shù)展開分析,旨在優(yōu)化石油化工工程設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行電氣系統(tǒng)能源消耗狀況的分析,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能模塊、照明系統(tǒng)節(jié)能模塊、電子設(shè)備節(jié)能模塊等的協(xié)調(diào),滿足現(xiàn)階段石油化工工程設(shè)計(jì)的要求,實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體投入資本的控制,確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)性運(yùn)作。
關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能技術(shù);石油化工;工程設(shè)計(jì);電氣能耗;電氣系統(tǒng)
一、石油化工工程的節(jié)能發(fā)展趨勢
能源是社會市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動力,通過對電力能源的優(yōu)化應(yīng)用,有利于推動我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定性運(yùn)作,電力能源關(guān)乎社會的穩(wěn)定性及國家的安全性。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,各種能源消耗量不斷提升,我國是世界能源生產(chǎn)大國,也是能源消耗大國,隨著可持續(xù)發(fā)展理念的興起,社會大眾對能源消耗狀況、生態(tài)環(huán)保狀況等有了一個(gè)全新的認(rèn)識,其對能源利用水平、生態(tài)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求。
為了順應(yīng)能源可持續(xù)利用的發(fā)展趨勢,必須健全能源管理體系,進(jìn)行新型能源節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)能源消耗模塊的控制,實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體能源利用率的優(yōu)化,避免出現(xiàn)能源浪費(fèi)問題,培養(yǎng)相關(guān)人員的節(jié)能管理意識,促進(jìn)我國石油化工企業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展,實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)整體電氣節(jié)能效益的增強(qiáng)。
二、電氣節(jié)能技術(shù)概念
為了適應(yīng)我國現(xiàn)階段電氣節(jié)能技術(shù)工作的要求,實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備節(jié)能模塊、照明系統(tǒng)節(jié)能模塊、電子系統(tǒng)節(jié)能模塊等的協(xié)調(diào)是必要的。在石油化工工作中,電氣設(shè)備扮演著重要的工程應(yīng)用地位,電力系統(tǒng)的節(jié)能工作是我國電氣節(jié)能體系的重要組成部分。與此同時(shí)也需要實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備環(huán)節(jié)、照明系統(tǒng)環(huán)節(jié)等的節(jié)能控制。
在電氣節(jié)能工作中,其需要遵循以下的工作原則,需要滿足生產(chǎn)設(shè)備的基本功能性,提升生產(chǎn)設(shè)備的工作效率,確保其可靠性及穩(wěn)定性的提升。這需要提升設(shè)備的整體生產(chǎn)技術(shù)性能,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行能耗水平的降低,提升工程的整體運(yùn)作效益。在這個(gè)過程中,需要遵循經(jīng)濟(jì)性的原則,進(jìn)行設(shè)備節(jié)能及投資回收期的分析,落實(shí)好相關(guān)的節(jié)能技術(shù)措施,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、社會效益、企業(yè)效益的有效結(jié)合。
三、電氣節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用策略
1.在電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程中,首先需要從變壓器選型環(huán)節(jié)、系統(tǒng)功率因素環(huán)節(jié)、線路功率損耗環(huán)節(jié)、高次諧波環(huán)節(jié)等展開分析。變壓器是電氣系統(tǒng)的常見電氣設(shè)備,在石化企業(yè)日常工作中,一系列的變壓器被投入使用,整體來看,這些變壓器的電能總量消耗巨大,在變壓器的選擇過程中,需要根據(jù)變壓器的負(fù)載率進(jìn)行選擇。
在這個(gè)過程中,負(fù)載率處于40%~60%時(shí),可以有效降低變壓器的額定負(fù)載,從而實(shí)現(xiàn)其損耗率的有效控制。在變壓器的選擇過程中,為了將負(fù)載率控制在上述范圍內(nèi),必須進(jìn)行變壓器節(jié)能方案的應(yīng)用,進(jìn)行新型、高效型、節(jié)能型變壓器的選擇,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)模塊能源消耗的有效控制。
2.為了提升企業(yè)的運(yùn)作效益,必須進(jìn)行系統(tǒng)功率因數(shù)的控制。這需要提升系統(tǒng)的功率因數(shù),從而提升能源的整體利用率,通過對這個(gè)環(huán)節(jié)的控制,有利于降低電力成本、生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)線路電壓的降低,實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體利用率的增強(qiáng),從而確保石油化工企業(yè)取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在用電設(shè)備應(yīng)用過程中,其是根據(jù)電磁感應(yīng)原理進(jìn)行工作的,無論是電動機(jī),還是配電變壓器等設(shè)備都需要進(jìn)行交變磁場的建立,從而進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換及傳遞,在這個(gè)過程中,交變磁場的建立需要電功率即無功功率。在這個(gè)過程中,功率因數(shù)是有功功率與視在功的比值。
功率因數(shù)是對電源輸出視在功率利用率的反映,功率因數(shù)在0到1之間,當(dāng)電氣系統(tǒng)功率因數(shù)趨向1時(shí),電路的無功功率降低,這說明視在功率的利用率不斷提升,從而增強(qiáng)系統(tǒng)電能的輸送功率,通過對功率因素的提升,實(shí)現(xiàn)電路損耗的降低。在功率因數(shù)優(yōu)化過程中,比較常見的方式有人工補(bǔ)償方式及自然提高方式。通過對電動機(jī)選型模塊、變壓器模塊、電動機(jī)模塊等的優(yōu)化,可以避免出現(xiàn)電機(jī)的空載運(yùn)行狀況,有利于提升設(shè)備的功率因數(shù)。通過對并聯(lián)電容器補(bǔ)償模式、同步電動機(jī)補(bǔ)充模式、動態(tài)無功功率補(bǔ)償模式的應(yīng)用,也有利于提升石油化工工程的系統(tǒng)電能輸送率。
3.實(shí)踐證明,通過對線路功率損耗狀況的控制,有利于提升電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效益。在這個(gè)過程中,凡是電流經(jīng)過電阻的介質(zhì)均會產(chǎn)生能量消耗,石油化工體系是一個(gè)復(fù)雜性的工程,其內(nèi)部涉及各類種類的線路及設(shè)備,通過對線路功率損耗的控制,有利于提升電氣節(jié)能的整體應(yīng)用效益,為了解決實(shí)際問題,必須進(jìn)行電氣線路走向的合理性設(shè)計(jì),進(jìn)行線路長度的減少,進(jìn)行線路粗細(xì)的合理性選擇,實(shí)現(xiàn)線路損耗模塊的優(yōu)化。
受到外界干擾因素的影響,正弦波會出現(xiàn)一定的畸變狀況,畸變程度越大,其具備越大的高次諧波能量,基波的分量也就越小。電網(wǎng)電壓模塊、電流基波模塊等是電動機(jī)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),系統(tǒng)中的電壓、高次諧波電流會導(dǎo)致額外無功損耗的增大,由于大量過電流、過電壓等的產(chǎn)生,不利于提升系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性。為了進(jìn)行電網(wǎng)高次諧波問題的解決,必須進(jìn)行無源濾波技術(shù)的應(yīng)用,該系統(tǒng)由濾波器、電力電子設(shè)備、電子控制設(shè)備等構(gòu)成通過對系統(tǒng)工作模塊的探測,進(jìn)行畸變波形的抵消,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)性正弦波的輸出。
4.為了滿足實(shí)際工作的要求,進(jìn)行系統(tǒng)供電率的提升是必要的,從而實(shí)現(xiàn)電壓節(jié)能的穩(wěn)定,進(jìn)行電壓運(yùn)作模式的優(yōu)化,避免出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的狀況。為了確保供電模塊的有效性,必須進(jìn)行用電設(shè)備額定電壓環(huán)境的創(chuàng)造,在這個(gè)過程中,如果額定電壓小于供電電壓,就會導(dǎo)致過高空載電流的產(chǎn)生,從而不利于能源成本的控制。如果額定電壓大于供電電壓,就會導(dǎo)致較大負(fù)載電流的產(chǎn)生,導(dǎo)致線損率的提升,從而出現(xiàn)一系列的能源浪費(fèi)狀況,為了解決實(shí)際問題,必須進(jìn)行供電電壓的合理性選擇。
通過對照明系統(tǒng)節(jié)能性的提升,有利于增強(qiáng)石油化工工作的整體應(yīng)用效益,這需要進(jìn)行能源消耗低的電磁感應(yīng)燈、LED燈、節(jié)能燈等的選擇,這些類型的節(jié)能燈具備較小的能耗成本,其整體使用壽命長。在照明系統(tǒng)工作過程中,過高的電壓會產(chǎn)生大量的熱量狀況,從而不利于照明設(shè)備壽命的提升。為了進(jìn)行系統(tǒng)回路電壓的有效性控制,必須進(jìn)行照明系統(tǒng)節(jié)能方案的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用壽命的提升。
在石化企業(yè)工作模塊中,電子設(shè)備節(jié)能體系主要包括計(jì)算機(jī)節(jié)能模塊、PID控制節(jié)能模塊、打印機(jī)節(jié)能模塊等。為了提升系統(tǒng)的整體節(jié)能性,工作人員必須養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣,養(yǎng)成隨手關(guān)閉計(jì)算機(jī)顯示器的習(xí)慣。在系統(tǒng)操作過程中,需要將操作模式盡量設(shè)置為省電模式,復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等設(shè)備需要在不使用時(shí)選擇待機(jī)或者關(guān)系。在PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,需要進(jìn)行低功率模塊的選擇。我國正處于社會經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展時(shí)期,在這個(gè)過程中,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展推動了我國科學(xué)技術(shù)的改革,為了實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展,必須進(jìn)行電氣能源消耗狀況的控制,降低我國能源總消耗成本,實(shí)現(xiàn)對國家資源的保護(hù)。
結(jié)語
為了適應(yīng)現(xiàn)階段市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,必須進(jìn)行能源節(jié)能減排方案的優(yōu)化,整體來看,電氣節(jié)能工作是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)電氣節(jié)能環(huán)節(jié)的分析及應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)電氣能源整體消耗成本的控制,確保石化企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增強(qiáng),滿足現(xiàn)階段市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。
(新疆科匯工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司)
摘 要: 隨著社會的發(fā)展,電氣化行業(yè)也有了較為迅猛的發(fā)展。早在十八世紀(jì)時(shí)期開始,英格m地區(qū)就出現(xiàn)了三次大的工業(yè)革命,這三次大的工業(yè)革命的發(fā)展使世界電氣行業(yè)開始出現(xiàn),隨后快速發(fā)展,電氣化行業(yè)之前被用在瓦特蒸汽機(jī)的改良上,以及愛迪生的電燈等科技革命的發(fā)展上。而二十一世紀(jì)以來,電氣化技術(shù)逐漸往節(jié)能方面發(fā)展,同時(shí)又被應(yīng)用在石油化工工程設(shè)計(jì)中,給石油化工工程設(shè)計(jì)方面帶來了很大的便利條件,不論是在能源的節(jié)約利用問題上,還是在安全問題的措施制定上,同時(shí)還提高了工程中的生產(chǎn)率,可以說電氣化節(jié)能技術(shù)使石油化工工程的發(fā)展邁開了新的一步,從而達(dá)到新的高度。使國家資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)得到了有效的助力。
關(guān)鍵詞: 節(jié)能燈;節(jié)能設(shè)備;存在問題;解決方案
引言:改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。人們的生活水平越來越高,百分之九十以上的人們生活居于中上等水平,總體上我國經(jīng)濟(jì)社會實(shí)現(xiàn)了小康水平,人們在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的變化。在衣著方面,人們從改革開放以前穿的色彩單調(diào)的衣服,到現(xiàn)在街道上櫥窗里五彩繽紛的各式各樣的衣服;在吃食方面,從抗日戰(zhàn)爭時(shí)期吃的窩窩頭,苦糠菜,到現(xiàn)在各式各樣的外國大餐,快餐等,人民實(shí)現(xiàn)了從吃得飽到吃的好的歷史性跨越;在住房方面,人們從以前的茅草屋、土房、瓦房到現(xiàn)在高樓大廈,摩天大樓等建筑;在出行交通媒介方面,人們從牛車發(fā)展到人人擁有小汽車;在人們所用物品方面,出現(xiàn)了節(jié)能燈,電冰箱,電視機(jī)等新世紀(jì)的科技產(chǎn)物,這些都是電氣技術(shù)所帶給我們?nèi)祟惿鐣谋憷麠l件。其中節(jié)能燈的使用是電氣技術(shù)節(jié)能化的結(jié)果,這為我們國家節(jié)省了較多的資源。而近幾年來,電氣節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用在石油化工工程設(shè)計(jì)中,這無疑是一件造福人類的事情。
一、電氣節(jié)能技術(shù)占據(jù)主要地位
如何做到節(jié)約資源目前是人類社會所最關(guān)注的問題。我國現(xiàn)在的治國宗旨是:努力實(shí)現(xiàn)全面奔小康,同時(shí)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的新型社會經(jīng)濟(jì)類型。節(jié)省資源,為人類可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。“節(jié)能燈都是小氣鬼”?,F(xiàn)在社會科技中,節(jié)能燈的發(fā)明是二十一世紀(jì)最偉大的發(fā)明,節(jié)能燈的全面推廣與發(fā)展為我國電力事業(yè)方面節(jié)約了大量的資源,并且使節(jié)約的資源更大化的應(yīng)用到其他領(lǐng)域。太陽能的開發(fā)也是電氣節(jié)能技術(shù)表現(xiàn)的結(jié)果,現(xiàn)在好多人會在房屋頂層鋪滿太陽能電池板,這樣轉(zhuǎn)化的電能可以供自己家里的電力使用,節(jié)省了電力資源這方面的開銷問題,同時(shí)把太陽能電池板產(chǎn)生的供自己正常使用外的電能上交給國家電力管理部門,還能獲得一定的國家補(bǔ)助資金。另外還有其他一些新的電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)明,這些都給國家和人民帶來了各種各樣的經(jīng)濟(jì)利益和生活便利。所以說,電氣節(jié)能技術(shù)地位不可估量。
二、電氣節(jié)能方面問題嚴(yán)峻
眾所周知,我國現(xiàn)在的電氣節(jié)能方面主要是為電氣化行業(yè)的人才提供就業(yè)崗位,而對于電氣化行業(yè)的人員來說,并沒有人曾經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)過節(jié)能燈的設(shè)計(jì)與發(fā)明。而讓他們在節(jié)能燈這一方面發(fā)揮作用是一件很困難的事情。畢竟沒有專業(yè)的指導(dǎo)設(shè)計(jì)知識,要在這一方面發(fā)揮作用,無疑要多走很多“彎路”,這樣在很大程度上浪費(fèi)了資源。另一方面,沒有專門的設(shè)計(jì)人才,在節(jié)能燈設(shè)計(jì)的安全系統(tǒng)方面存在很大的漏洞,這樣容易誘發(fā)一些不安全的事件發(fā)生,給國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來極大損失。希望有關(guān)部門能夠關(guān)注這一點(diǎn),進(jìn)行有效監(jiān)督。除此之外,在針對電氣節(jié)能產(chǎn)業(yè)方面研究的事情上有關(guān)研究機(jī)構(gòu)還存在資源短缺,資金短缺問題,這些都無疑給研究工作的進(jìn)度問題帶來了很大的干擾,希望國家有關(guān)機(jī)構(gòu)能夠及時(shí)處理這一問題,使得研究工作能夠順利完成。
三、石油化工技術(shù)方面存在問題
石油化工工程技術(shù)方面存在很大的技術(shù)問題。其中如何解決石油化工工程技術(shù)中出現(xiàn)的資源最大化問題。石油化工產(chǎn)業(yè)需要大量的石油和煤礦等一次能源,這些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所節(jié)制地使用,必定在將來的某一天造成資源匱乏,那么到時(shí)候沒有資源可以利用,石油化工產(chǎn)業(yè)必將走向關(guān)廠倒閉的地步。所以,必須尋找到一種可以節(jié)約能源的新型科技技術(shù),以實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用,這種新型的科技技術(shù)就是電氣節(jié)能技術(shù)。另一方面,石油化工工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)所存在的風(fēng)險(xiǎn)也是相當(dāng)大的,這主要是由于石油化工工程技術(shù)這一方面存在很大的安全問題。因?yàn)槭突すこ踢@一化工技術(shù)所利用的能源物體都是可燃的,極具危險(xiǎn)性的能源。常常能夠因?yàn)橐稽c(diǎn)小火星就能引發(fā)一場爆炸事故,這種事故帶來的危害不僅僅是出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)利益的減少倒貼上,而且會給廣大人民群眾造成生命財(cái)產(chǎn)的危害,這種危害是致命性的,必須被給予高度重視。這便要求石油化工工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)尋找到可以檢測,保證安全設(shè)施的新型科技DD電氣節(jié)能技術(shù),簡單的來說就是“電氣技術(shù)”。
四、電氣節(jié)能和石油化工緊密相連
石油化工工程技術(shù)在電氣設(shè)備和供電設(shè)備方面,要依靠電氣節(jié)能技術(shù)。電氣節(jié)能技術(shù)可以使石油化工工程技術(shù)向節(jié)約型經(jīng)濟(jì)方面發(fā)展,可以可以使石油化工產(chǎn)業(yè)的投資者獲得一定的非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益。電氣方面通過改進(jìn)供電設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)約電力化能源的消耗使用率,這樣在提高生產(chǎn)率的同時(shí)也做到了對于能源節(jié)約問題的保障。另一方面,石油化工工程技術(shù)的安全問題也是一個(gè)要引起高度重視的問題。對于石油化工工程這一領(lǐng)域所出現(xiàn)的危害問題帶來的影響是極具震撼力的。所以,在使用電氣設(shè)備技術(shù)的過程中要時(shí)刻注意安全問題,及早做好準(zhǔn)備,以防止意外事件的發(fā)生。要知道在石油化工工程這一方面發(fā)生問題不僅僅是嚴(yán)重的暴力事故,同時(shí)會使我國的電力系統(tǒng)癱瘓,給我國經(jīng)濟(jì)造成無法彌補(bǔ)的損失。因此電氣化有關(guān)管理部門必須要定期去石油化工廠進(jìn)行電氣設(shè)備的檢測與維修,以保證供電系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。
五、電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于石油化工產(chǎn)業(yè)
將電氣節(jié)能技術(shù)和石油化工工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)有效結(jié)合起來是一個(gè)合作雙贏的企業(yè)項(xiàng)目。首先電氣節(jié)能技術(shù)有了用武之地,這樣可以使電氣節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的管理部門帶來一些經(jīng)濟(jì)上的大好回報(bào),同時(shí)也檢測了電氣化節(jié)能的持效性。其次,對于石油化工工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)的有關(guān)管理部門來說,也帶來了經(jīng)濟(jì)利益。通過電氣節(jié)能技術(shù)手段的利用,節(jié)約了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率,給石油化工工程產(chǎn)業(yè)帶來的輸送利息升高了,同時(shí)新技術(shù)的使用代替了原有的人力勞動資源,節(jié)約了人力勞動所要支出的費(fèi)用,壓低了生產(chǎn)成本,再加上電氣節(jié)能技術(shù)在設(shè)備安全檢測方面更加精準(zhǔn)了,給職工人員們帶來了很大的安全保護(hù),所以電氣節(jié)能技術(shù)對于石油化工工程技術(shù)來說,不論從哪個(gè)角度出發(fā),都是百利而無一害。
所以,總體上來說,石油化工工程技術(shù)中的有關(guān)于電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)方面的問題離不開電氣節(jié)能技術(shù),必須要依附于電氣節(jié)能技術(shù)。同時(shí)希望電氣節(jié)能技術(shù)在有關(guān)方面存在的問題要進(jìn)行一定的改革措施,改良電氣節(jié)能技術(shù)方面有關(guān)人才的技術(shù)分配問題,要術(shù)業(yè)有專攻,為電氣節(jié)能技術(shù)的每一個(gè)發(fā)展階段匹配與之相對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化人才。將電氣節(jié)能技術(shù)與石油化工工程設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用,為我國走可持續(xù)發(fā)展道路做貢獻(xiàn)。
石油化工生產(chǎn)企業(yè)中節(jié)能管理的問題
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工,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。由于我國對于石油化工生產(chǎn)節(jié)能工藝的研究還處于發(fā)展階段,某些先進(jìn)的節(jié)能工藝僅適用于大規(guī)模的石油化工企業(yè),對于中小型企業(yè)節(jié)能管理體系建設(shè)的研究還不夠完善,一些節(jié)能監(jiān)管部門也存在職能不到位、力量薄弱等一些現(xiàn)實(shí)問題,最終造成石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不夠綠色、節(jié)能,不能夠滿足現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展要求。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,在石油化工生產(chǎn)工藝方面也存在著一定的缺憾,進(jìn)而造成節(jié)能工作不能夠從生產(chǎn)源頭進(jìn)行控制,同樣不利于全員節(jié)能意識的培養(yǎng)。除了上述問題以外,由于石油化工生產(chǎn)對于節(jié)能管理不夠重視,自身對于生產(chǎn)工藝節(jié)能管理的研究不夠深入,最終導(dǎo)致石油化工生產(chǎn)中存在著資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。如沒有對化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生余熱進(jìn)行有效回收,并未對化工生產(chǎn)廢水中的化學(xué)品進(jìn)行綜合沉淀并利用、對于催化劑的過度應(yīng)用等等,均會造成一定的資源浪費(fèi)。
化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的措施
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)化為動能投入到生。事實(shí)上,對于石油化工產(chǎn)業(yè)節(jié)能管理的根本在于對石油化工生產(chǎn)工藝的研究,其主要體現(xiàn)于生產(chǎn)過程工藝控制,包括催化反應(yīng)的管理、系統(tǒng)節(jié)能的管理、綜合利用能源的工藝設(shè)計(jì)等等。如今,國內(nèi)的一些研究機(jī)構(gòu)對于石油化工生產(chǎn)工藝優(yōu)化的研究已經(jīng)具有了一定的進(jìn)展,如一些企業(yè)通過改變催化劑的形狀,減少異相催化反應(yīng)時(shí)固體催化劑對流體的阻力。如國外某公司研制的一種球形的氨合成催化劑,與不規(guī)則形狀的催化劑相比,流體阻力可減小50%,由此也就降低了流體贏服阻力的動力消耗,從而達(dá)到了節(jié)能的目的。此外,控制石油化工生產(chǎn)的排放,對工業(yè)“三廢”進(jìn)行能源計(jì)量、監(jiān)控,并且對其進(jìn)行循環(huán)吸收并且加以利用,同樣能夠得到石油化工生產(chǎn)節(jié)能的要求。
綜上,對于石油化工生產(chǎn)節(jié)能的研究對于石油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說具有一定的價(jià)值意義。本文僅簡單論述了石油化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的問題,并提出了化工生產(chǎn)中節(jié)能管理的措施。筆者認(rèn)為,就目前石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來分析,如何優(yōu)化石油化工生產(chǎn)工藝、加強(qiáng)能源的綜合利用率、深度挖掘石油化工生產(chǎn)的潛在效能才是石油化工生產(chǎn)技能未來發(fā)展的重要途徑。
本文作者:胡建工作單位:中石油大慶煉化公司聚合物一廠丙烯酰胺一車間
摘要:泵是石油化工生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備,通過實(shí)現(xiàn)對于石油化工泵設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì),可以有效降低整個(gè)石油化工生產(chǎn)的成本。本文就將在研究石油化工泵節(jié)能技術(shù)的基本特點(diǎn)、基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,找尋石油化工泵的節(jié)能技術(shù),以利有效控制石油化工生產(chǎn)過程的成本,提升石油化工生產(chǎn)效益。
關(guān)鍵詞:石油化工泵;節(jié)能技術(shù);優(yōu)化方式
隨著各種新型石油化工泵的出現(xiàn),其在石油化工生產(chǎn)過程中扮演的角色也越來越重要。近幾年來,隨著石油化工生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步完善,給石油化工泵的節(jié)能技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。新型石油化工泵節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,也可以在改善石油化工泵使用性能的基礎(chǔ)上,控制石油化工生產(chǎn)過程的成本,進(jìn)而保證了石油化工泵在石油化工生產(chǎn)過程中的整體使用效果?;诖?,本文將對石油化工泵的節(jié)能技術(shù)進(jìn)探索研究工作。
1引進(jìn)石油化工泵節(jié)能技術(shù)的意義
石油化工泵在石油化工生產(chǎn)的應(yīng)用過程中,通過引進(jìn)相應(yīng)的節(jié)能技術(shù),不僅可以保證石油化工生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性,還可以在優(yōu)化石油化工泵的運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上,有效的降低石油化工生產(chǎn)過程的能耗,降低石油化工生產(chǎn)成本。具體的來說,在石油化工泵的應(yīng)用過程中,通過添加靈敏的傳感器部件,可以高效進(jìn)行對石油化工泵的參數(shù)控制。與此同時(shí),基于傳感器技術(shù)的具體運(yùn)行原理,可以智能、高效的進(jìn)行對石油化工泵的開度調(diào)節(jié),并經(jīng)過信息處理元件,及時(shí)有效的獲取石油化工生產(chǎn)過程中的一系列運(yùn)行信息,進(jìn)而保證整個(gè)石油化工生產(chǎn)過程的智能高效完成。通過引進(jìn)高科技的石油化工泵節(jié)能技術(shù),可以幫助石油化工泵更加精確的進(jìn)行石油化工工藝參數(shù)控制,并對石油化工運(yùn)行過程中所涉及到的各種工藝參數(shù)進(jìn)行智能化控制,保證整個(gè)生產(chǎn)過程的高效率、高精確度完成。與此同時(shí),由于石油化工生產(chǎn)過程都處于高溫、高壓的工作狀態(tài),對于石油化工泵節(jié)能技術(shù)的要求相對較高。具體的來說,石油化工泵都處于復(fù)雜的化工工藝條件之下,在這樣的背景下,就很容易導(dǎo)致石油化工泵出現(xiàn)偏差問題,進(jìn)而導(dǎo)致石油化工泵的正常功用難以得到有效的發(fā)揮。因此,就需要對現(xiàn)有的石油化工泵節(jié)能技術(shù)進(jìn)行更新設(shè)計(jì),讓石油化工泵所使用的材料、引用的智能控制設(shè)備能夠滿足石油化工工作環(huán)境,并設(shè)定智能化的運(yùn)行參數(shù),保證石油化工泵的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
2石油化工泵節(jié)能技術(shù)概述
在進(jìn)行石油化工泵節(jié)能技術(shù)研究過程中,其核心內(nèi)容主要包括:引進(jìn)專門的化工泵保護(hù)材料、智能化的傳感器控制體系。具體的來說,專門的化工泵保護(hù)材料部分,主要指的是對石油化工生產(chǎn)的工藝條件參數(shù)進(jìn)行調(diào)查,并從特種材料、零部件表層設(shè)計(jì)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),防止可能出現(xiàn)的石油化工泵泄漏情況,保證整個(gè)石油化工生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行;在另一個(gè)角度,石油化工泵的智能化控制元件的設(shè)計(jì),是從收集到的石油化工泵的工藝條件信息入手,智能化的控制石油化工泵的開度,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。石油化工泵上的傳感器部位進(jìn)行化工生產(chǎn)條件的感應(yīng),并從DCS系統(tǒng)上的智能化反饋石油化工泵的具體狀態(tài),進(jìn)而控制石油化工泵的開度,完成對石油化工生產(chǎn)過程的控制。與此同時(shí),經(jīng)過一定的石油化工泵內(nèi)部的傳感器進(jìn)行有效控制,利用智能化控制系統(tǒng)分析石油化工泵的工作運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)而快速的進(jìn)行對石油化工泵的狀態(tài)調(diào)節(jié),滿足當(dāng)前工藝條件下的工作需要,保證石油化工生產(chǎn)過程的高效完成。
3石油化工泵節(jié)能技術(shù)措施探析
首先,在進(jìn)行石油化工泵節(jié)能技術(shù)措施研究過程中,使用對現(xiàn)有的石油化工泵傳感器部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并為之所配套的DCS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),快速有效的對石油化工泵的運(yùn)行參數(shù)的進(jìn)行獲取,然后對石油化工泵的具體參數(shù)進(jìn)行分析,拿出行之有效的應(yīng)對技術(shù)措施,保證整個(gè)石油化工生產(chǎn)過程的高效完成。第二,要充分考慮石油化工生產(chǎn)工藝條件的復(fù)雜性,并對石油化工泵的損耗情況進(jìn)行充分的考慮。在這樣的背景下,通過在石油化工泵的軸承部分、石油化工泵的外部密封部分進(jìn)行重點(diǎn)的保護(hù)設(shè)計(jì),保證石油化工泵的正常運(yùn)行。第三,在石油化工泵節(jié)能技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃過程中,還要充分的考慮到對石油化工泵在石油化工生產(chǎn)應(yīng)用過程中的維護(hù)保養(yǎng)。在上文中,已經(jīng)介紹到石油化工泵的工作條件,因此,就需要結(jié)合石油化工生產(chǎn)過程的實(shí)際情況,定期進(jìn)行石油化工泵的保養(yǎng)維護(hù),保證石油化工泵的生產(chǎn)效率,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
4結(jié)語
綜上所述,在石油化工生產(chǎn)運(yùn)行的過程中,離不開對先進(jìn)的石油化工泵節(jié)能技術(shù)的追求。針對這樣的情況,就需要定期分析石油化工泵的生產(chǎn)工藝條件,并注重到對先進(jìn)智能控制的引進(jìn),以此為基礎(chǔ)綜合性的進(jìn)行后續(xù)的石油化工泵節(jié)能技術(shù)研究。
作者:林長健 單位:撫順市國際工程咨詢中心
摘要:石油化工泵在設(shè)計(jì)的過程中為了滿足型號統(tǒng)一等基本需求,很多機(jī)泵基本效能未得到充分的發(fā)揮,使石油化工泵在電能、功效等方面產(chǎn)生了巨大的浪費(fèi)。為此,本文針對石油化工泵的具體運(yùn)用進(jìn)行淺述,同時(shí)對石油化工泵節(jié)能技術(shù)進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:石油化工泵;節(jié)能技術(shù);原因分析
1目前我國石油資源狀況和石油化工泵節(jié)能的原因分析
石油作為一個(gè)國家非常重要的戰(zhàn)略性資源,亦是人們?nèi)粘I町?dāng)中不可或缺的能量資源。機(jī)泵作為石油化工領(lǐng)域中重要基礎(chǔ)設(shè)備,其節(jié)能技術(shù)水平的高低將對我國石油化工等能源的進(jìn)一步開發(fā)及成本結(jié)算的結(jié)果有著直接的影響。為此,應(yīng)增加對石油化工泵節(jié)能技術(shù)的深入探究。
2石油化工泵節(jié)能技術(shù)
輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)分析如下。為能夠更好地適應(yīng)操作彈性準(zhǔn)求、真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、維護(hù)數(shù)據(jù)質(zhì)量的良好局面,則需不斷地加大對能源數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析力度,嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)指標(biāo)中的具體規(guī)定,積極進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集、整理及上報(bào)工作,不斷增強(qiáng)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)工作的指導(dǎo)性作用,以便于對具體的耗能原因作出系統(tǒng)性的淺析,同時(shí)對石油化工泵節(jié)能技術(shù)結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行研究,真正的達(dá)到節(jié)能減排、促使節(jié)能效果得到進(jìn)一步提高。出口節(jié)流、進(jìn)口節(jié)流、旁路調(diào)節(jié)是輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)的關(guān)鍵所在,同時(shí)需要根據(jù)實(shí)際狀況,對于問題進(jìn)行具體分析,實(shí)施是否需切割葉輪外徑,以盡可能地縮減葉輪的實(shí)際數(shù)量,并且需對葉輪的大小進(jìn)行更換處理。第一,因運(yùn)用輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)與調(diào)節(jié)要求過大的機(jī)泵不吻合,尤其是具備化工泵揚(yáng)程性能曲線的機(jī)泵,為此,出口節(jié)流是機(jī)泵中最為多見的一種調(diào)節(jié)方式。通過將出口閥關(guān)小的方法來增加管線系統(tǒng)損失,將工作流量縮減到最小的程度。但是,閥門的開度通常不可低于50%,否則便會有泵過大的現(xiàn)象發(fā)生。第二,盡可能地避免進(jìn)口節(jié)流比出口節(jié)流揚(yáng)程少的狀況出現(xiàn)。由于此現(xiàn)象很有可能會引起輸送泵過剩揚(yáng)程控制技術(shù)會隨時(shí)對機(jī)泵的軸承造成損壞。為此,一般情況下我們會選擇的方法是利用對串聯(lián)運(yùn)行的第二臺機(jī)泵的進(jìn)口,吸入大壓力的裕量,如此不但可避免多級泵由于軸力的突然改變造成的零部件損壞,更容易造成事故的發(fā)生。第三,我們通過旁路調(diào)節(jié),在機(jī)泵的出口管線旁設(shè)置另一條管線,使得一部分液體返回泵的進(jìn)口,以此便能夠真正地保障泵送量的實(shí)際需求量,以免由于流量過小引起液體溫度過高、震動等情況的發(fā)生。除此之外,我們可按照實(shí)際流量或揚(yáng)程超出需求量的3%~5%的情況下,切割葉輪外徑,可促使實(shí)際流量得到明顯的減少。但是,需要特別指出的是,葉輪切割的過程當(dāng)中,一定要注意葉輪是否屬于原型葉輪,若前期受到某些因素的影響,對葉輪進(jìn)行了切割,那么再次切割的過程當(dāng)中一定要時(shí)刻注意切割量的有效性掌握,防止葉輪外徑與導(dǎo)葉內(nèi)經(jīng)之間出現(xiàn)間隙過大的現(xiàn)象。多級泵不可在進(jìn)口的位置進(jìn)行葉輪的拆除,以免出現(xiàn)因阻力的增多而造成有氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。為此,在多級泵流量、壓力調(diào)節(jié)過大狀況出現(xiàn)的時(shí)候,可在排除斷縮減葉輪的使用數(shù)量,與此同時(shí)增加定距套,從而確保機(jī)泵在正常的狀態(tài)下順利運(yùn)行。
3化工泵中變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用
伴隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)得到了廣泛性的運(yùn)用,我們能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載量的科學(xué)合理性掌控,從而達(dá)到節(jié)能減排的最終目的。變頻調(diào)度節(jié)能技術(shù)現(xiàn)已成為節(jié)能的有效措施。
3.1變頻調(diào)速技術(shù)基本原理
(1)變頻調(diào)速基本原理。變頻設(shè)備是通過對電機(jī)定子供電頻率的大小來實(shí)現(xiàn)改變轉(zhuǎn)動速度的,從而促使電壓與頻率的比例產(chǎn)生相應(yīng)的變化,即:工頻電源精整流器變化成恒定的直流電壓,同時(shí)通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電源。(2)變頻調(diào)速節(jié)電基本原理。變頻調(diào)速節(jié)能是從閥門調(diào)節(jié)的角度進(jìn)行分析的,采用變頻調(diào)速設(shè)備的基礎(chǔ)上,開啟全部的閥門,通過改變電機(jī)電源頻率的方式更改電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速率。通過流體力學(xué)可以清楚地認(rèn)識到,轉(zhuǎn)速n與流量Q的一次方成正比的關(guān)系;轉(zhuǎn)速n與風(fēng)壓H的平方成正比例的關(guān)系;轉(zhuǎn)速n與功率P的立方成正比。在具體流量Q轉(zhuǎn)換成特定流量50%的狀況下,電頻調(diào)速運(yùn)用過程中電機(jī)功率損耗可達(dá)到0.125P;而利用閥門對流量進(jìn)行掌控其電機(jī)損耗功率可達(dá)0.7P。(3)控制方式的選擇。①單回路控制。單回路控制形式轉(zhuǎn)變成變頻調(diào)速掌控,這種方式是非常簡潔的,是對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)設(shè)備輸送信號進(jìn)行科學(xué)掌控的方式,通過由最初的送往控制轉(zhuǎn)化為送往變頻設(shè)備的控制。但是,傳統(tǒng)固有的控制閥、副線閥、后手閥一定要全部打開,這樣才能夠通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速的科學(xué)有效掌控實(shí)現(xiàn)合理控制泵流量的目的。②雙回路控制。通常,雙回路控制為主控制回路的一種方式,目的是為了能夠促使所需流量達(dá)到有效控制。而另一種回路控制為副回路控制,發(fā)揮著對機(jī)泵分流與保護(hù)的有效作用。在這一基本現(xiàn)狀下,能夠?qū)⒅骰芈芬詥位芈房刂频姆绞絹碜鞒鱿嚓P(guān)的設(shè)計(jì),同時(shí)將前后手閥、控制閥全部關(guān)閉。(4)變頻調(diào)速器的顯著優(yōu)勢。①質(zhì)量輕、小體積、操作方便,能夠根據(jù)具體需求對其進(jìn)行有效性的掌控。②將變頻設(shè)備的輸入端口和電源連接在一起,電機(jī)進(jìn)線與輸出端口連接在一起。③電機(jī)可促使速度得到明顯地降低,實(shí)現(xiàn)在線啟動,啟動過程中電流是非常低的,通常是額定電流的1.7倍,這種情況下給整個(gè)電網(wǎng)設(shè)備會造成巨大的沖擊。④變頻調(diào)速器具有過電壓、瞬間停電、過電流、短路等多種保護(hù)功能。⑤隨著泵出口位置壓力的逐漸降低,下游操作壓力會發(fā)生縮減的現(xiàn)象,這種情況下需把所有的調(diào)節(jié)閥全部開啟。在沒有任何磨損現(xiàn)象發(fā)生的情況下,設(shè)備的維護(hù)工作會得到不斷地減少。
3.2變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在化工泵中的運(yùn)用
(1)變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在化肥裝置渣油進(jìn)料泵中投入使用。此設(shè)備是把減壓渣油原料輸送至整個(gè)汽化爐內(nèi),是氨裝置合成的主要設(shè)備。此系統(tǒng)的工作原理是通過采用控制出口閥門的方式來進(jìn)行掌控的。利用的是差壓變送器檢測系統(tǒng)的流量信號輸送到PID調(diào)節(jié)器中,同時(shí)通過PID調(diào)節(jié)器對出口調(diào)節(jié)閥的開度與輸出控制信號進(jìn)行系統(tǒng)性的掌控,從而確保機(jī)泵流量處于穩(wěn)定的一種狀態(tài)。石油化工泵當(dāng)中變頻調(diào)度節(jié)能技術(shù)的有效運(yùn)用,不但成功解決了源系統(tǒng)中巨大流量、電能浪費(fèi)及控制度過低等一系列問題,同時(shí),可通過對變頻技術(shù)的科學(xué)合理性改造、機(jī)泵投入正常運(yùn)作,其操作工藝控制逐漸趨于穩(wěn)定化的運(yùn)行狀態(tài),變頻器的調(diào)節(jié)程度變得更加準(zhǔn)確,不但促使系統(tǒng)控制精準(zhǔn)系數(shù)不斷地增高,同時(shí)節(jié)省了渣油進(jìn)料泵的電源能量。(2)積極實(shí)踐渣漿泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)。日常生產(chǎn)過程當(dāng)中,尾礦泵是確保生產(chǎn)安全的重要內(nèi)容。通常情況下,尾礦泵屬于流水連續(xù)性作業(yè),實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中,尾礦系統(tǒng)的電能損耗量通常是非常大的。為此,積極實(shí)踐渣漿泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)可促使尾礦泵的整體運(yùn)行水平得到進(jìn)一步的明顯提高,確保自動化的順利實(shí)現(xiàn)。
4我國石油化工業(yè)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國石油化工業(yè)節(jié)能技術(shù)的迅速發(fā)展,將更好地推動石化工業(yè)的不斷進(jìn)步,并在極大限度上促使我國躋身于世界先進(jìn)石油化工國家領(lǐng)先水平。2009年末,我國原油加工能力第一次高出400Mt/a,排名于世界領(lǐng)先地位。乙烯生產(chǎn)能力達(dá)到10.25Mt/a,穩(wěn)居世界第二的水平。需要指出的是,石油化工業(yè)為一種高損耗的傳統(tǒng)行業(yè),其中,能源損耗數(shù)量遠(yuǎn)超過建材、冶金、化工等行業(yè),在石油化工節(jié)能技術(shù)方面的持續(xù)性投入,對聚丙烯、乙烯裂解爐等成套技術(shù),在一定程度上起到了有效地推動性作用。在許多企業(yè)中,石油化工節(jié)能技術(shù)獲得了大范圍的運(yùn)用,其中包含:創(chuàng)建能量平衡方法、有效能平衡等方式對原料的路線進(jìn)行合理性的更改,從而將能源利用率得到顯著性的提高。隨著變頻電機(jī)、熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)、向熱聯(lián)合裝置等先進(jìn)節(jié)能降耗技術(shù)的投入使用,進(jìn)一步促使我國的石油化工節(jié)能降耗水準(zhǔn)得到了明顯地提高。(1)工藝技術(shù)的改進(jìn)??刹捎孟冗M(jìn)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新催化劑等,對現(xiàn)有化工泵設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的改良。(2)低溫能源回收利用技術(shù)。其中涵蓋有熱泵技術(shù)、使用低溫?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)。(4)氣代油、焦代油技術(shù)。主要是將燃料油換成水煤漿,對目前的燃油鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)地改造,從而逐漸將重油、輕油全部取代。
5結(jié)語
在現(xiàn)代化社會日益發(fā)展的今天,油氣資源逐漸緊張,我國石油化工企業(yè)需進(jìn)一步加快節(jié)能技術(shù)研發(fā)步伐,逐漸降低能源損耗量。
作者:何立根 單位:鄂爾多斯中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司
1壓縮機(jī)的節(jié)能
將氣體從低壓壓縮到所需要的高壓需要壓縮機(jī),常見的“乙烯三機(jī)”(裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)和乙烯壓縮機(jī))就屬于大型離心式壓縮機(jī),是乙烯裝置的耗能大戶。除了離心式壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī)也在石油化工生產(chǎn)過程中有著廣泛的應(yīng)用。盡管離心式壓縮機(jī)和往復(fù)式壓縮機(jī)因工作原理不同節(jié)能方式存在差異,但從有效能分析的觀點(diǎn)看,壓縮過程的有效能損失主要是非等溫壓縮的不可逆性引起的。因此,壓縮機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵是改變壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),采用多級壓縮,級間冷卻,使整個(gè)壓縮過程向等溫壓縮過程趨近,減少有效能損失。例如,乙烯裂解氣壓縮機(jī)通常設(shè)計(jì)成四段或五段。離心式壓縮機(jī)的能量損失方式有流動損失、沖擊損失、輪阻損失和漏氣損失等,對離心式壓縮機(jī)的操作與設(shè)計(jì)改進(jìn)是增產(chǎn)節(jié)能的主要措施之一。例如:提高吸入壓力,降低吸入溫度,增加流量,提高轉(zhuǎn)速;增加葉輪擴(kuò)壓器的通流寬度,降低葉輪輪阻損失,改變?nèi)~輪葉片和擴(kuò)壓器葉片的幾何安裝角度等。對于往復(fù)式壓縮機(jī),通過減小壓縮過程的不可逆性實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要方法有:合理的選擇壓縮比,增加壓縮機(jī)段數(shù),提高吸入壓力,降低出口壓力,降低壓縮機(jī)入口氣體的溫度,減小段間阻力降,盡量取消壓縮機(jī)前后不必要的閥件和彎頭等。
2熱量傳遞與節(jié)能
熱量傳遞過程可以分為導(dǎo)熱傳熱、對流傳熱和輻射傳熱三種基本方式,它們有各自不同的傳熱規(guī)律,石油化工生產(chǎn)過程中的傳熱通常是幾種傳熱方式的組合。強(qiáng)化傳熱的目的就是力求使換熱器在單位時(shí)間內(nèi)、單位傳熱面積傳遞的熱量盡可能的多。從傳熱基本方程Q=KFΔT可以看出,增大傳熱量Q可以通過增大傳熱溫差ΔT、擴(kuò)大傳熱面積F和提高傳熱系數(shù)K三種途徑來實(shí)現(xiàn)。(1)優(yōu)化平均傳熱溫差。在換熱器中冷熱流體的流動方式有四種,即順流、逆流、交叉流、混合流。在冷熱流體進(jìn)出口溫度相同時(shí),逆流的平均傳熱溫差ΔT最大,順流時(shí)ΔT最小,因此,為增加傳熱量應(yīng)盡可能采用逆流或接近于逆流的傳熱方式。增加冷熱流體的平均傳熱溫差T雖然可以強(qiáng)化傳熱,但同時(shí)也增加了傳熱過程的不可逆性,增加了傳熱過程的損失,因此,通過權(quán)衡,優(yōu)化冷熱流體的平均傳熱溫差T是節(jié)能必須進(jìn)行的工作。(2)擴(kuò)大換熱面積。增大傳熱面積以強(qiáng)化傳熱,并不是簡單地通過增大設(shè)備體積來擴(kuò)大傳熱面積,而是通過傳熱面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)來增大單位體積內(nèi)的傳熱面,從而使得換熱器高效而緊湊。如采用小直徑的管子,并實(shí)行密集布管,采用各種形狀的翅片管來增加傳熱面積。一些新型的緊湊式換熱器,如板式換熱器和板翅式換熱器,同管殼式換熱器相比,在單位體積內(nèi)可布置的換熱面積要大得多。對于高溫、高壓工況一般都采用簡單的擴(kuò)展表面,如普通翅片管、銷釘管、鰭片管,雖然它們擴(kuò)展的程度不如板式結(jié)構(gòu)高,但效果仍然是顯著的。(3)提高傳熱系數(shù)K。提高傳熱系數(shù)是增加傳熱量的重要途徑,也是當(dāng)前強(qiáng)化傳熱研究工作的重點(diǎn)內(nèi)容。提高傳熱系數(shù)的方法重點(diǎn)是提高冷熱流體與管壁之間的換熱系數(shù)。尤其要提高管子兩側(cè)中換熱較差一側(cè)的換熱系數(shù),以取得較好的強(qiáng)化傳熱效果。強(qiáng)化對流傳熱的措施有[7]:表面粗糙化,提高壁面的表面粗糙度以影響湍流粘性底層的傳熱;表面加擾動單元,如表面為引發(fā)渦流而引入的小翅;管道中加入插件以引發(fā)轉(zhuǎn)動;用水射流冷卻熱表面等。上述各獨(dú)立措施通??梢越M合使用,以取得更好的強(qiáng)化效果。需要注意的是,強(qiáng)化傳熱的所有措施總要以較高的壓力損失和驅(qū)動功率為代價(jià)。因此,把傳熱和驅(qū)動功率統(tǒng)一到過程的不可逆性上來評價(jià)強(qiáng)化傳熱過程的效果,才能使各種技術(shù)具有可比性。
3質(zhì)量傳遞與節(jié)能
精餾過程是一個(gè)典型的分離過程,也一個(gè)重要的質(zhì)量傳遞過程。根據(jù)熱力學(xué)基本原理可知,不同物流的混合是自發(fā)的不可逆過程;反之,要把混合物分離成不同組成的產(chǎn)品時(shí),必須消耗某些形式的外界功或熱能。精餾過程中物質(zhì)在不同相間的轉(zhuǎn)移是在恒溫和恒壓下進(jìn)行的,相轉(zhuǎn)移過程的推動力是化學(xué)勢,化學(xué)勢在處理相變和化學(xué)變化時(shí)具有重要意義。精餾過程中,蒸汽以一定壓力降通過精餾塔是產(chǎn)生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分別以一定的溫差加入和移走熱量,更重要的原因是氣液兩相相互接觸或混合時(shí)因未達(dá)到相平衡而使精餾過程的不可逆程度增大。因此,降低流體流動所產(chǎn)生的壓力降,減小傳熱過程中的溫度差,減小傳質(zhì)過程中的濃度差即化學(xué)勢差,均能使精餾過程中的功耗降低。使損失的減少。精餾塔通??梢圆捎靡韵鹿?jié)能措施:(1)在精餾塔的操作方面,應(yīng)盡可能減小回流比,預(yù)熱進(jìn)料,減小再沸器的負(fù)荷;應(yīng)充分利用塔釜液余熱,減小再沸器與冷凝器的溫差,并通過防垢除垢減小傳熱熱阻等。(2)在精餾塔的結(jié)構(gòu)方面,應(yīng)盡量采用新型塔盤或新型填料以減少塔的壓降。在石油化工生產(chǎn)中,過去板式塔多為泡罩塔,填料塔多用拉西環(huán)、鮑爾環(huán)。隨著塔設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,老式的塔板和填料逐漸被淘汰。浮閥、篩板、旋流塔板、波紋穿流塔板被采用。在填料上則選用較先進(jìn)的階梯環(huán)、扁環(huán)、矩鞍形金屬環(huán)和孔板波紋、格柵等新型填料,為提高產(chǎn)量、減少能耗、安全生產(chǎn)和穩(wěn)定操作創(chuàng)造了條件。此外,采用設(shè)置中間冷凝器和中間再沸器的方法減少塔的有效能損失,這樣可以降低塔的操作費(fèi)用,但卻增加了塔的設(shè)備折舊費(fèi)用。
4化學(xué)反應(yīng)與節(jié)能
化學(xué)反應(yīng)過程同時(shí)受動量傳遞過程、熱量傳遞過程、質(zhì)量傳遞過程以及化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律支配?;瘜W(xué)反應(yīng)的平衡問題和速率問題是互相關(guān)聯(lián)的,可以從反應(yīng)速率導(dǎo)出化學(xué)平衡,但卻不能從化學(xué)平衡導(dǎo)出反應(yīng)速率,因此化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)比化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)更為基礎(chǔ)。熱力學(xué)僅是給出了化學(xué)反應(yīng)的可能性,要實(shí)現(xiàn)這種可能性還必須從動力學(xué)的角度研究化學(xué)反應(yīng)的速率及相關(guān)影響因素?;瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行時(shí),大多數(shù)情況下都伴有熱量的吸入或放出。如何有效地供給或利用反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)過程節(jié)能的重要方面。對于吸熱反應(yīng),應(yīng)合理供熱。吸熱反應(yīng)的溫度應(yīng)盡可能低,以便采用過程余熱或汽輪機(jī)抽汽供熱,節(jié)省高品質(zhì)的燃料。對于放熱反應(yīng),應(yīng)合理利用反應(yīng)熱。放熱反應(yīng)的溫度應(yīng)盡可能高,以回收較高的品質(zhì)的熱量。例如,利用乙烯裝置裂解氣急冷鍋爐產(chǎn)生的8~14MPa的高壓蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī),可使每噸乙烯消耗的電力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h,大大提高了乙烯裝置的經(jīng)濟(jì)性。不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),均應(yīng)盡量減少惰性稀釋組分。因?yàn)閷ξ鼰岱磻?yīng),惰性組分要多吸收外加熱量;而對放熱反應(yīng),要多消耗反應(yīng)熱?;瘜W(xué)反應(yīng)器是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的重要設(shè)備。絕大多數(shù)反應(yīng)過程都伴隨有流體流動、傳熱和傳質(zhì)等過程,每種過程都有阻力,都需要消耗能量。所以,改進(jìn)反應(yīng)裝置,減少阻力,就可降低能耗。
反應(yīng)設(shè)備的選型應(yīng)滿足如下基本要求:(1)反應(yīng)器內(nèi)要有良好的傳質(zhì)和傳熱條件;(2)建立合適的濃度、溫度分布體系;(3)對于強(qiáng)放熱或吸熱反應(yīng)要保證足夠的傳熱速度和可靠的熱穩(wěn)定性;(4)根據(jù)操作溫度、壓力和介質(zhì)的耐腐蝕性能,要求設(shè)備具有材料穩(wěn)定、型式好、結(jié)構(gòu)可靠、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。例如,凱洛格(Kellogg)公司為減少合成氨催化劑床層壓力降、提高單程轉(zhuǎn)化率以及簡化設(shè)備結(jié)構(gòu),開發(fā)了激冷型臥式反應(yīng)器。催化劑呈水平板狀,反應(yīng)氣體垂直通過催劑床層,反應(yīng)器壓力損失明顯下降。文獻(xiàn)較為全面、系統(tǒng)地討論了各種化學(xué)反應(yīng)器,特別是新型化學(xué)反應(yīng)器在節(jié)能降耗中的作用。催化劑的選取則是另一個(gè)決定物耗和能耗水平的關(guān)鍵因素。由阿勒尼烏斯(Arrhenius)方程可知,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度成正比,與反應(yīng)活化能成反比,與指前因子,即碰撞因子成正比。所以,選擇合適的催化劑至關(guān)重要。例如,意大利蒙特愛迪生公司與日本三井石油化學(xué)公司共同開發(fā)的丙烯聚合反應(yīng)高效催化劑,與以前采用的齊格勒(Ziegler)型催化劑相比,生產(chǎn)強(qiáng)度提高了7~10倍,并省掉了脫灰工序,原料、蒸汽、電力等消耗均顯著下降。
5結(jié)語
本文重點(diǎn)討論了傳遞過程原理以及化學(xué)反應(yīng)工程與石油化工節(jié)能的關(guān)系。特別是從減小動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)過程的不可逆性,減小過程的有用功損失,減小過程的有效能損失出發(fā),探討了反應(yīng)設(shè)備、分離設(shè)備、換熱設(shè)備和流體輸送設(shè)備的節(jié)能途徑和改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)的方法。根據(jù)化學(xué)工程的基本理論所獲得的節(jié)能途徑是多種多樣的,節(jié)能效果也各不相同,但最終的評價(jià)則取決于經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)情況下,采用節(jié)能技術(shù)均會減少操作費(fèi)用,但設(shè)備費(fèi)用可能會增加,所以最大限度節(jié)能不一定是最經(jīng)濟(jì)的。此外,節(jié)能措施還往往使操作變得復(fù)雜,要求較高的控制水平,這是在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)時(shí)不容忽視的現(xiàn)實(shí)問題,必須綜合權(quán)衡,優(yōu)選最佳方案。
作者:劉維康魏壽彭郭彥楊樹林單位:中國石油規(guī)劃總院北京化工大學(xué)
目前,煉化裝置不斷大型化,集群化,為節(jié)省占地,減小投資,加熱爐常集中布置,采用聯(lián)合余熱回收系統(tǒng)回收煙氣余熱,這樣做雖節(jié)省了空間,降低了投資,但同時(shí)也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮,以免影響各爐的正常工作。某煉化公司芳烴廠二甲苯車間8500單元有二甲苯塔再沸爐(8501A/B)設(shè)計(jì)介質(zhì)熱負(fù)荷76.4MW,設(shè)計(jì)熱效率90%;擇形歧化加熱爐(5501)設(shè)計(jì)介質(zhì)熱負(fù)荷5.02MW,設(shè)計(jì)熱效率61%;、甲苯塔再沸爐(5502)設(shè)計(jì)介質(zhì)熱負(fù)荷30.5MW,設(shè)計(jì)熱效率80%;進(jìn)料加熱爐(7501A/B)實(shí)際熱負(fù)荷在5.5~16.5MW之間,設(shè)計(jì)熱效率不會高于90%。爐群采用一套聯(lián)合余熱回收系統(tǒng)并采用純熱管空氣預(yù)熱器,實(shí)際排煙溫度>150℃。
1加熱爐目前存在的主要問題
1.18501A/B加熱爐對流段排管不足
8501A/B加熱爐對流段介質(zhì)入口溫度280~300℃,煙氣出口溫度約460℃,介質(zhì)和煙氣溫差在160~180℃;對新設(shè)計(jì)的加熱爐,碳鋼管材的爐管和介質(zhì)換熱溫差一般控制在30~50℃是比較經(jīng)濟(jì)合理的。目前8501A/B爐的換熱溫差明顯偏大。同時(shí)對流出口煙氣溫度過高,也給后續(xù)的余熱回收系統(tǒng)操作帶來困難。
1.2加熱爐出口煙道進(jìn)爐頂水平聯(lián)合煙道布置不合理
加熱爐出口煙道進(jìn)爐頂水平聯(lián)合煙道布置不合理,在保證加熱爐燃燒器正常燃燒的前提下,造成加熱爐操作過程中輻射頂負(fù)壓和爐膛煙氣氧含量難以控制,并且其中一臺加熱爐的操作波動會引起其他加熱爐爐膛壓力的波動。爐頂壓力低,爐體看火門、防爆門、長明燈、看火孔、彎頭箱等處漏風(fēng)量大,漏進(jìn)爐內(nèi)的空氣不參與燃燒,相當(dāng)于將空氣加熱到排煙溫度排放,直接造成加熱爐熱效率下降;漏風(fēng)還導(dǎo)致實(shí)際煙氣量比理論煙氣量大,影響余熱回收系統(tǒng)預(yù)熱器的操作。
爐頂壓力高,設(shè)計(jì)負(fù)壓操作的加熱爐可能形成爐內(nèi)正壓,給加熱爐的操作帶來安全隱患。爐膛煙氣氧含量過高,說明未參與燃料燃燒的空氣量多,造成加熱爐實(shí)際操作熱效率下降。爐膛煙氣氧含量過低,無法保證燃料的完全燃燒,燃料的不完全燃燒使加熱爐操作時(shí)燃料消耗增加,致使加熱爐熱效率降低。
1.3加熱爐余熱回收系統(tǒng)預(yù)熱器①
空氣預(yù)熱器直接使用熱管預(yù)熱器不合適。目前8501爐群混合煙氣溫度在375~400℃之間,根據(jù)我公司的經(jīng)驗(yàn)及綜合多個(gè)煉廠實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),熱煙氣溫度高于300℃不適合直接使用熱管空氣預(yù)熱器。8500#爐群混合煙氣375~400℃這么高的煙氣溫度很容易造成預(yù)熱器的熱管失效,而一旦熱管開始失效將形成惡性循環(huán):煙氣溫度高熱管失效加熱爐效率降低燃料消耗增加煙氣進(jìn)預(yù)熱器溫度升高熱管失效。②熱管預(yù)熱器熱管采用立式不合理。熱管煙氣側(cè)結(jié)構(gòu)有環(huán)形翅片,立式布置的熱管其翅片是水平的,不利于煙氣中的灰塵靠自重清除,未能合理利用煙氣自清灰能力。
1.4加熱爐群余熱回收系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道布置不合理
加熱爐群余熱回收系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道布置不合理,兩臺鼓風(fēng)機(jī)并聯(lián)布置,但風(fēng)機(jī)布置不對稱,且風(fēng)機(jī)空氣出口流形不合理,兩臺風(fēng)機(jī)同時(shí)操作時(shí)調(diào)節(jié)困難,空氣出口壓力不穩(wěn)定。
2數(shù)據(jù)整理分析
2.1數(shù)據(jù)整理
整理出的數(shù)據(jù)如表1所示。
2.2數(shù)據(jù)分析
目前進(jìn)預(yù)熱器混合煙氣溫度在375/400℃,這么高的溫度如果直接進(jìn)行余熱回收,假如環(huán)境溫度按20℃計(jì)算,煙氣和空氣間換熱溫差40℃,則換熱后空氣溫度不能超過335~360℃計(jì)算,空氣溫升在315~340℃之間,漏風(fēng)量按15%反算煙氣溫降:Δt=238-258℃,排煙溫度最低不能低于135~145℃,這還沒有考慮空氣內(nèi)漏、煙氣內(nèi)循環(huán)的影響。
如果考慮空氣內(nèi)漏和煙氣內(nèi)循環(huán)影響因素,實(shí)際排煙溫度不會低于150℃。而空氣內(nèi)漏和煙氣內(nèi)循環(huán)是不可避免的。爐群的實(shí)際熱效率<86%。芳烴廠燃料非常干凈,燃料硫含量小于5PPm,具備進(jìn)一步降低排煙溫度的條件;加熱爐改造工程必須考慮改造后裝置操作的適應(yīng)性,并且冬季和夏季環(huán)境溫度相差40℃以上,必須設(shè)置一定的調(diào)節(jié)手段,控制排煙溫度在合理的范圍內(nèi);根據(jù)核算結(jié)果,最大操作負(fù)荷和原設(shè)計(jì)負(fù)荷基本吻合,本裝置改造以原設(shè)計(jì)負(fù)荷為準(zhǔn)比較合適;要想進(jìn)一步提高熱效率,必須增加主要介質(zhì)吸熱量;我公司控制鋼水熱管預(yù)熱器的使用范圍是:煙氣溫度280~180℃,特殊工況下最高使用溫度不超過300℃,中溫?zé)峁芑蚋邷責(zé)峁?,根?jù)我們了解的目前國內(nèi)實(shí)際使用情況,不推薦使用。
3改造目標(biāo)
解決BA8501A/B加熱爐對流段取熱不足問題,為進(jìn)一步提高加熱爐熱效率創(chuàng)造條件;解決加熱爐余熱回收系統(tǒng)操作壽命短,長周期操作效率低下問題,提高加熱爐長周期實(shí)際操作熱效率,減少燃料消耗;解決加熱爐余熱回收系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)操作不穩(wěn)定問題。
4改造方案
4.18501A/B對流段增加介質(zhì)排管
由于8501A/B爐對流出口煙氣溫度偏高,致使?fàn)t群混和后煙氣溫度在375℃以上,給后續(xù)的空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)帶來困難。采用擾流子預(yù)熱器取熱,一程擾流子不夠,兩程設(shè)計(jì)困難。因此只能加高對流段,根據(jù)需要增加合理的主介質(zhì)對流排管。根據(jù)8501A/B加熱爐的結(jié)構(gòu),在不改變原結(jié)構(gòu)的前提下,在對流頂新增加一段對流段,用來加熱主介質(zhì)。由于主介質(zhì)為液相,排管內(nèi)外氣—液的換熱系數(shù)比空氣預(yù)熱器氣—?dú)鈸Q熱系數(shù)大,換熱效果也更加經(jīng)濟(jì)。并且用較高溫位的煙氣直接加熱主介質(zhì)不會降低煙氣品味,加熱爐的操作運(yùn)行更加合理,并且真正的減少燃料消耗。初步估算增加一段對流段后,出對流煙氣溫度能降低到360℃以下,爐群混和煙氣溫度在334℃左右。完全可以采用一程擾流子保護(hù)段回收煙氣余熱并對熱管預(yù)熱器進(jìn)行保護(hù)。確保加熱爐及配套的余熱回收系統(tǒng)長周期高效率操作。
4.2加熱爐出口煙道
加熱爐出口煙道進(jìn)爐頂水平聯(lián)合煙道布置不合理。現(xiàn)有煙道情況使得遠(yuǎn)離水平煙道煙氣出口的加熱爐排煙煙氣可能對靠近水平煙道煙氣出口位置的加熱爐排煙形成封堵。造成靠近煙囪位置的加熱爐排煙不暢,爐膛壓力波動,爐膛壓力及煙氣氧含量調(diào)整不便,無法將加熱爐內(nèi)輻射頂負(fù)壓及煙氣氧含量控制在合理的范圍內(nèi),甚至造成火嘴熄火的危險(xiǎn)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,將加熱爐排煙進(jìn)入水平煙道的角度由垂直進(jìn)入修改為順煙氣流向傾斜30°~45°匯入,使煙氣流動順暢。
4.3余熱回收部分
①根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,利用原熱管預(yù)熱器框架,在熱管預(yù)熱器前部增加高溫保護(hù)段。因煙氣進(jìn)入預(yù)熱器溫度偏高,而現(xiàn)有缺少高溫保護(hù)的熱管預(yù)熱器,預(yù)期壽命在3~6個(gè)月。之后換熱效果開始急劇惡化,不能保證加熱爐的長周期高效率操作。所以必須在現(xiàn)有熱管預(yù)熱器前部增加高溫保護(hù)段。
②調(diào)整熱煙道。調(diào)整熱煙道下行角度,使煙氣流動合理,降低煙道中的煙氣流動阻力損失。利用原熱煙道做支撐,改變熱煙氣出口流向,使熱煙氣從上面直接進(jìn)入新增的預(yù)熱器高溫保護(hù)段。
③調(diào)整5501熱煙道。原加熱爐5501煙氣匯入5502對流段,爐5501缺乏調(diào)整手段,無法調(diào)整爐頂負(fù)壓,建議增加煙道調(diào)節(jié)擋板,方便爐5501的操作。
④調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道?,F(xiàn)場鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道布置不合理,改造后保持鼓風(fēng)機(jī)位置不動,根據(jù)需要調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道,空氣直接向上流動進(jìn)入熱管空氣預(yù)熱器,使空氣流動更加順暢,解決目前操作中鼓風(fēng)機(jī)存在的問題。
⑤鼓風(fēng)機(jī)控制方案調(diào)整兩臺鼓風(fēng)機(jī)單獨(dú)操作都能滿足加熱爐燃燒供風(fēng)要求,但如果采用一開一備,實(shí)際過程操作中運(yùn)行鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí),臨時(shí)啟動另外一臺鼓風(fēng)機(jī)在時(shí)間上來說是來不及的。建議采用兩臺鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)供風(fēng),每臺鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)50%的運(yùn)行模式。這樣其中一臺鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)才有足夠的時(shí)間調(diào)整另外一臺鼓風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行。
⑥現(xiàn)場旁通風(fēng)道偏大,重新設(shè)計(jì)旁通風(fēng)道,使之結(jié)構(gòu)更合理,操作調(diào)節(jié)方便。如果旁通風(fēng)道過大,相關(guān)的密封調(diào)節(jié)擋板及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)也大,不僅占地,而且擋板密封調(diào)節(jié)不便,容易泄漏??諝庑孤┖蟛唤?jīng)過預(yù)熱器直接進(jìn)入主風(fēng)道。使實(shí)際經(jīng)過預(yù)熱器的空氣量偏小,影響空氣預(yù)熱器換熱效果。
⑦調(diào)整預(yù)熱器冷煙出口煙道。目前預(yù)熱器冷煙出口煙道結(jié)構(gòu)復(fù)雜,煙氣流動過程中彎多彎陡彎急,煙氣流動阻力大??朔枇托枰碾娏Γ斐杉訜釥t的實(shí)際操作能耗加大。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際,增加預(yù)熱器高溫保護(hù)段后,適當(dāng)調(diào)整冷煙道結(jié)構(gòu),使之達(dá)到節(jié)能降耗目的。
5改造效果
目前,該系統(tǒng)已按此方案進(jìn)行了改造投用一年多,改造后爐群熱效率一直保持在91%以上。且各爐的各項(xiàng)指標(biāo)均在合理范圍之內(nèi),操作也更加簡單平穩(wěn)。改造帶來的經(jīng)濟(jì)效益,正常工況下燃料消耗減少467Nm3/h,按每年開工8000h計(jì)算,節(jié)約燃料氣4170t/a。按燃料氣3000元/t計(jì)算,每年燃料節(jié)約費(fèi)用約1251萬元。改造總投資工程費(fèi)用800萬元,8個(gè)月即回收了全部投資。
摘要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,所需消耗掉的能源總量日漸增多,資源緊張現(xiàn)已成為影響我國社會發(fā)展最為關(guān)鍵的一項(xiàng)問題。盡管我國國土面積廣闊,已探明的能源儲量十分可觀,種類也相對較為豐富,但是鑒于我國人口規(guī)模的龐大,人均資源占有量極為稀少。為了應(yīng)對日漸短缺的能源緊張問題,就開展有關(guān)的化學(xué)工程與石油化工節(jié)能研究便有著極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。該文將就化學(xué)工程與石油化工節(jié)能展開相關(guān)的探究工作,并為我國在能源節(jié)約方面提出了一些有價(jià)值的建議。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;石油化工;節(jié)能
不論是在生產(chǎn)領(lǐng)域還是石油化工當(dāng)中,均必須要依賴于化學(xué)反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng)當(dāng)中的提純與分離技術(shù)是生產(chǎn)階段最為關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)策略,其對于整體石油化工生產(chǎn)工作有著無可替代的價(jià)值作用。若要想確保能夠順利完成對整體石油化工生產(chǎn)就必須要對質(zhì)量傳遞及化學(xué)反應(yīng)要有一定的了解,以及應(yīng)用到相關(guān)的換熱設(shè)備、流體傳送設(shè)備,以便能夠更好地開展節(jié)能工作。據(jù)此,下文將就上述原理與設(shè)備展開具體分析,以期能夠?qū)崿F(xiàn)對石油化工生產(chǎn)達(dá)到良好的節(jié)能效果。
1節(jié)能原理
1.1質(zhì)量傳遞與節(jié)能
石油化工的分離主要是以精餾方式為主,這同時(shí)也是質(zhì)量傳遞的關(guān)鍵所在。依據(jù)熱力學(xué)原理可了解到,完全差異化的物流混合是一種自發(fā)性的行為,有著明顯的不可逆性;相反的,若要將混合物分離為各種構(gòu)成成本完全不同的產(chǎn)品之時(shí),便要耗損掉一部分的外部能量。在蒸餾階段物質(zhì)位于不同相間的轉(zhuǎn)移是處在溫度與壓力均保持恒定的狀態(tài)下所實(shí)施的,相轉(zhuǎn)移階段的推動力量為化學(xué)勢,其在應(yīng)對相變以及化學(xué)改變之時(shí)作用價(jià)值巨大。在精餾處理階段,蒸汽采用特定壓力降通過精餾塔是導(dǎo)致不可逆的關(guān)鍵因素之一。其次為再沸器與冷凝器各自通過特定溫度變化差異加入以及將熱量轉(zhuǎn)移,更為關(guān)鍵的一方面原因是氣體與液體的兩相接觸亦或是在發(fā)生混合之后由于遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能夠滿足于相平衡從而導(dǎo)致精餾階段的不可逆性明顯升高。因而,減小流體流動所出現(xiàn)的壓力降,降低在熱傳導(dǎo)階段的溫差值,降低質(zhì)量傳遞使得濃度差,都能夠確保精餾階段的功耗大大降低,促使被耗損的功耗大幅度降低。
1.2化學(xué)反應(yīng)與節(jié)能
在化學(xué)反應(yīng)階段當(dāng)中也會受到動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)等原理的支配?;瘜W(xué)反應(yīng)的速率及平衡性是存在密切相關(guān)性的,具體可由反應(yīng)速率將化學(xué)平衡導(dǎo)出,然而卻不能反推。因而化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)相較于反應(yīng)熱力學(xué)是更加底層的一項(xiàng)核心基礎(chǔ)。熱力學(xué)純粹是給出了化學(xué)反應(yīng)的一種可能性,要達(dá)到這樣一種可能性還需要能夠由更高的動力學(xué)角度來探討化學(xué)反應(yīng)速率與有關(guān)影響因素。在化學(xué)反應(yīng)階段,絕大部分狀況下均會同時(shí)出現(xiàn)熱量放出亦或是吸入現(xiàn)象。怎樣能夠高效化地應(yīng)用或供應(yīng)反應(yīng)熱量將是在化學(xué)反應(yīng)階段實(shí)現(xiàn)節(jié)能最為關(guān)鍵的一方面內(nèi)容。針對吸熱反應(yīng),應(yīng)當(dāng)盡可能科學(xué)化地進(jìn)行熱量供應(yīng)。吸熱反應(yīng)溫度也應(yīng)將其最大程度地減小,以便于能夠更好地應(yīng)用過程剩余熱量抑或是采取汽輪機(jī)抽氣予以熱量供應(yīng),降低對高品質(zhì)燃料的損耗。針對放熱反應(yīng)現(xiàn)象,便需要盡可能確保對反應(yīng)熱的科學(xué)化應(yīng)用。放熱反應(yīng)溫度必須要在允許的范圍內(nèi)達(dá)到最大值,以期能夠確保所回收到的熱量有著較高的品質(zhì)?;瘜W(xué)反應(yīng)設(shè)備是開展化學(xué)反應(yīng)最為關(guān)鍵的部分,在絕大多數(shù)的反應(yīng)階段當(dāng)中往往都會同時(shí)存在有流體流動、熱傳導(dǎo)、質(zhì)量傳遞等流程,其中每一項(xiàng)流程均會不同程度地產(chǎn)生一定的阻力,且還要耗損一定的能量。因此,對反應(yīng)裝置予以適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),降低阻力,便可實(shí)現(xiàn)對能量耗損的有效減小。
2節(jié)能設(shè)備
2.1換熱設(shè)備節(jié)能
這一設(shè)備最終重要的一項(xiàng)功能即為實(shí)現(xiàn)對熱量的高效化傳導(dǎo),并且在熱量傳導(dǎo)之時(shí)有可能還會因?yàn)閭鳠岱绞饺源嬗幸欢ǖ娜毕荻斐蔁崃縼G失。要想解決這一問題便應(yīng)當(dāng)就熱量傳導(dǎo)過程之中的溫度差予以適當(dāng)?shù)膬?yōu)化協(xié)調(diào),促使溫度能夠始終處在較為穩(wěn)定的狀況之下。熱量傳導(dǎo)還存在有順流、逆流、交差流以及混合流等多種形式,特別是在逆流階段所出現(xiàn)的溫差變化是最為明顯的,在順流階段所出現(xiàn)的溫度變化是最不顯著的。因而,為了盡可能地增強(qiáng)熱量傳導(dǎo)效應(yīng),還應(yīng)盡可能地選用逆流傳熱形式,并借此來實(shí)現(xiàn)對熱量損耗的降低。提高換熱設(shè)備換熱面積,促使其熱傳導(dǎo)效應(yīng)能夠盡可能增強(qiáng)。革新傳導(dǎo)設(shè)備結(jié)構(gòu),并借此來提高單位體積內(nèi)的傳熱面積,進(jìn)而促使換熱器工作效率能夠盡可能地得以提升。若可選用部分直徑相對偏小的傳送管道,還可將管道采取密切排列的方式,采用形狀適當(dāng)?shù)某崞軄硖岣邿醾鲗?dǎo)面積,增強(qiáng)熱傳導(dǎo)效率。要想提升熱傳導(dǎo)能量最有效的方式途徑即為增強(qiáng)熱傳導(dǎo)系數(shù),這同時(shí)也是在熱傳導(dǎo)設(shè)備節(jié)能研究領(lǐng)域最為關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容。而對于熱傳導(dǎo)效率的提升就必須要新增一部分的冷熱流體以及和管壁間的換熱系數(shù),尤其是針對換熱性能相對不足的那一部分,可將其管道壁壘的表面設(shè)置為粗糙結(jié)構(gòu),以期能夠?qū)崿F(xiàn)對底層流體熱傳導(dǎo)效率的影響。此外,還可在管道內(nèi)新增部分插件,引導(dǎo)其轉(zhuǎn)動同時(shí)生成一部分的熱量。
2.2流體傳送設(shè)備節(jié)能
2.2.1泵節(jié)能
在流體流動或者是在傳輸階段內(nèi),都會在一定程度上和傳輸管道內(nèi)壁產(chǎn)生撞擊摩擦,從而便會造成部分能量轉(zhuǎn)換成了熱能,致使能源耗損量大大提高。依據(jù)能量守恒定律來就流動情況展開分析,需針對流體的流動速度采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?,從而盡可能地降低管道當(dāng)中的額外閥門零件,若有需要還可適當(dāng)新增一些減阻劑來減小流體耗損能量。另外,還可選用更高質(zhì)量同時(shí)效率也更高的泵,來促使流體當(dāng)中所通過的零部件其表面能夠更加光滑,降低摩擦系數(shù)并最終實(shí)現(xiàn)對流體能量耗損的全面降低。
2.2.2壓縮機(jī)節(jié)能
在生產(chǎn)石油化工之時(shí),除過離心式壓縮機(jī)外常常還會應(yīng)用到復(fù)式壓縮設(shè)備,盡管此兩種壓縮設(shè)備在原理以及節(jié)能的方式上存在著一定的差異性,然而其在實(shí)施壓縮之時(shí),均可促使有效能受損。導(dǎo)致這一問題現(xiàn)象出現(xiàn)的關(guān)鍵因素是由于采取了非等溫壓縮處理方式。因此,若要確保壓縮設(shè)備能夠達(dá)到更好的節(jié)能效果,便需要對壓縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)予以調(diào)整,促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗉墑e壓縮,在傳輸下級過程內(nèi)逐漸冷卻,從而也便能夠最大程度地促使壓縮設(shè)備接近于等溫壓縮,可較為高效的降低能量損失,極大地降低額外的能量浪費(fèi)。
2.2.3離心式壓縮機(jī)節(jié)能
這一種類型的設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中出現(xiàn)能量損失的環(huán)節(jié)主要為流動、沖擊、輪阻等環(huán)節(jié)。若要促使這一設(shè)備能夠達(dá)到更為優(yōu)異的節(jié)能效果,便需轉(zhuǎn)變其操作方式及設(shè)計(jì)方案。具體包括:利用對吸入過程壓力的提升,來減小在吸入過程內(nèi)所出現(xiàn)的熱能,降低葉輪阻力,轉(zhuǎn)變?nèi)~輪及葉片角度,以促使其能量耗損可得以顯著減小。
3結(jié)語
總而言之,隨著當(dāng)今世界能源危機(jī)問題的日漸嚴(yán)重,資源短缺問題不斷凸顯,節(jié)能技術(shù)的重要性也上升到了空前的高度。節(jié)能技術(shù)有著多種形式與類型,每一種節(jié)能技術(shù)也都有著其最為顯著的優(yōu)勢特點(diǎn),科學(xué)應(yīng)用好有關(guān)的節(jié)能技術(shù),盡最大努力減小能源耗損將是未來在能源應(yīng)用領(lǐng)域最為重要的一項(xiàng)研究內(nèi)容。石油化工資源作為一種不可再生能源,其完全枯竭只是時(shí)間長短問題,對此就必須要在這一方面大力加強(qiáng)有關(guān)的研究工作,由每一個(gè)環(huán)節(jié)來降低浪費(fèi),以期最終能夠?qū)崿F(xiàn)對經(jīng)濟(jì)成本的節(jié)約。
作者:孫英河 單位:德寶路股份有限公司