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摘 要:化工产品的生产成本由多方面构成,用电成本是其中不可忽视的重要因素之一。近年来,随着节能减排政策的大力推行,产品结构的不断优化,如何减少设备投资、降低企业用电成为化工企业共同关注的问题。电气节能技术合理应用在化工企业,将大大降低生产成本,提高企业的综合实力和整体竞争力。本文基于电气节能应遵循的原则,论述化工企业节约电能的方法。
关键词:化工企业;节能;电气
1 化工企业电气节能的原则
化工企业电气节能应遵循“满足功能、经济合理、技术先进”的原则:
1.1 适用性
以满足生产所需动力为前提,根据用电设备对电能质量、供电可靠性等方面的要求,优化供配电设计。
1.2 经济性
合理选用节能电气产品,使节能设备增加的投资在短期内能获得收益。
1.3 节能性
采取措施减少电气设备、传输线路消耗等无关电能的消耗。
2 化工企业电气节能措施
对化工企业而言,电气节能应从装置建设的电气设计开始,还可通过电气设备经济运行以降低电能损耗,这是化工企业节能的一个重要方面。本文旨在探讨后者在化工企业中电气节能的方法。
2.1 變压器节能
合理选择变压器负载率是变压器节能的关键。变压器有功损耗⊿P=Pe+βPk。其中,Pe为空载损耗;Pk为负载损耗;β为负载系数。一般来说,负载率β在40%~60%时是经济运行区。由于化工企业多采用双回路供电方式,两台变压器分列运行,互为备用,设计时应考虑紧急状态下一台变压器容量满足两段负荷的要求。故从供电可靠性及经济运行角度来说,负载率β取50%较为合理。
使用高效节能的电气设备,是化工企业改善经济效益的重要途径之一。以化工一厂老高压聚乙烯装置为例,其6台搅拌变压器是1975年装置投产时所建油浸式变压器,至今已连续运行40多年,与新式变压器相比,旧设备能耗高,如若择机更换,短期内即可收回投入资金并取得较大节电效果。
2.2 提高功率因数
提高功率因数最经济的方法是不加设任何补偿设备,降低用电设备的无功功率。常见的方法主要有:合理使用电动机、变压器,避免电气设备低负荷运行;提高异步电动机的检修质量等。
在用电设备一侧安装无功补偿装置,补偿用电设备所需的无功电流,减少线路输送的总电流,以降低线路损耗,达到节能目的。采用无功补偿装置的同时可减少线路电压损失,稳定线路末端电压,利于电机启动。
2.3 减少线路能量损耗
电流流过线路会产生功率损耗,要减少线路损耗,须降低线路电阻。线路电阻R=ρl/s。化工企业生产装置高温高压、易燃易爆,为减少电缆散热,避免在高负荷、高温的夏季发生事故的可能性,化工企业的线路一般选用低阻值的铜导线。化工企业减少线路电阻可采取以下措施:
(1)减少线路长度。主要有2种实现方法:一是尽可能沿直线敷设线路,减少导线长度;二是变压器尽量接近负荷中心,减少供电距离。
(2)增大导线截面。增大线路截面的同时必然要考虑成本,推荐做法是充分考虑负荷容量、扩建可能性以及必要的安全裕度,尽量选取截面积小的电缆。
2.4 电机节能
电机耗电占化工企业总耗电的90%以上,电机节能存在很大潜力。就电机选择而言,一般低于160kW选低压电机,高于355kW只有高压电机,尽管高压电机及配电设备初期投入较大,但其效率高、损失小,长期使用经济效益高。
(1)使用高效防爆电机 三相异步电动机损耗包括定子铜耗、转子铝耗、铁芯损耗和杂散损耗等,改进制造材料和工艺能够降低各类损耗,提高电机效率。从长远收益来看,项目新上电机、待更新电机应选高效电动机。
(2)合理应用变频器 化工企业中大量风机、水泵等长期处于工频状态运行,阀门消耗大量电能以控制风量、流量。采用变频器调节电机转速,改变电机输出功率可以控制风量、流量,大大减少电能损耗,以达到节能目的。
2.5 照明系统节能
化工装置中的灯具长期处于高污染、高腐蚀的环境中,灯具很容易因腐蚀造成透光性能减弱,定期检查、清洁可以延长光通量衰减过程。另外,还可采用安装智能照明控制设备,根据现场光照或时间变化来控制照明,以实现节能。
2.6 加强电力计量管理
首先,对运行的电能计量设备进行检测、管理,定期分析监测数据,避免计量设备失准运行,提高电能计量设备的准确性;其次,整理、分析电能计量设备的监测数据,并据此制定相关措施,减少不必要的电能损耗,以降低企业产品成本。
3 结语
化工企业电气节能是企业精细管理和自身经济效益的内在需要,也是企业社会责任的体现。电气节能除了采用节能技术,还应制定科学的用电管理制度;树立节能与安全运行并重的意识;在设计、选型过程中重视节能,避免新项目不节能。同时,与工艺、仪表、设备专业多沟通,找到生产过程中电气节能的潜在点,并有针对性地加以改进。
作为电气专业技术人员应不断学习、了解和掌握化工电气节能新技术、新设备,在确保生产装置安稳运行的前提下,积极实施电气节能技术的改进工作。
参考文献
[1]毛敬华.中小型化工厂的电气节能设计,2007.
[2]宋万圣,朱庆斌.高压变频控制在化工生产中的应用,2009.
[3]刘乾业,施明灿.我国电工节能技术的热点,2006.
[4]赵璞.浅析“电气节能措施”在石油化工企业的应用,2006.
关键词:化工企业;节能;电气
1 化工企业电气节能的原则
化工企业电气节能应遵循“满足功能、经济合理、技术先进”的原则:
1.1 适用性
以满足生产所需动力为前提,根据用电设备对电能质量、供电可靠性等方面的要求,优化供配电设计。
1.2 经济性
合理选用节能电气产品,使节能设备增加的投资在短期内能获得收益。
1.3 节能性
采取措施减少电气设备、传输线路消耗等无关电能的消耗。
2 化工企业电气节能措施
对化工企业而言,电气节能应从装置建设的电气设计开始,还可通过电气设备经济运行以降低电能损耗,这是化工企业节能的一个重要方面。本文旨在探讨后者在化工企业中电气节能的方法。
2.1 變压器节能
合理选择变压器负载率是变压器节能的关键。变压器有功损耗⊿P=Pe+βPk。其中,Pe为空载损耗;Pk为负载损耗;β为负载系数。一般来说,负载率β在40%~60%时是经济运行区。由于化工企业多采用双回路供电方式,两台变压器分列运行,互为备用,设计时应考虑紧急状态下一台变压器容量满足两段负荷的要求。故从供电可靠性及经济运行角度来说,负载率β取50%较为合理。
使用高效节能的电气设备,是化工企业改善经济效益的重要途径之一。以化工一厂老高压聚乙烯装置为例,其6台搅拌变压器是1975年装置投产时所建油浸式变压器,至今已连续运行40多年,与新式变压器相比,旧设备能耗高,如若择机更换,短期内即可收回投入资金并取得较大节电效果。
2.2 提高功率因数
提高功率因数最经济的方法是不加设任何补偿设备,降低用电设备的无功功率。常见的方法主要有:合理使用电动机、变压器,避免电气设备低负荷运行;提高异步电动机的检修质量等。
在用电设备一侧安装无功补偿装置,补偿用电设备所需的无功电流,减少线路输送的总电流,以降低线路损耗,达到节能目的。采用无功补偿装置的同时可减少线路电压损失,稳定线路末端电压,利于电机启动。
2.3 减少线路能量损耗
电流流过线路会产生功率损耗,要减少线路损耗,须降低线路电阻。线路电阻R=ρl/s。化工企业生产装置高温高压、易燃易爆,为减少电缆散热,避免在高负荷、高温的夏季发生事故的可能性,化工企业的线路一般选用低阻值的铜导线。化工企业减少线路电阻可采取以下措施:
(1)减少线路长度。主要有2种实现方法:一是尽可能沿直线敷设线路,减少导线长度;二是变压器尽量接近负荷中心,减少供电距离。
(2)增大导线截面。增大线路截面的同时必然要考虑成本,推荐做法是充分考虑负荷容量、扩建可能性以及必要的安全裕度,尽量选取截面积小的电缆。
2.4 电机节能
电机耗电占化工企业总耗电的90%以上,电机节能存在很大潜力。就电机选择而言,一般低于160kW选低压电机,高于355kW只有高压电机,尽管高压电机及配电设备初期投入较大,但其效率高、损失小,长期使用经济效益高。
(1)使用高效防爆电机 三相异步电动机损耗包括定子铜耗、转子铝耗、铁芯损耗和杂散损耗等,改进制造材料和工艺能够降低各类损耗,提高电机效率。从长远收益来看,项目新上电机、待更新电机应选高效电动机。
(2)合理应用变频器 化工企业中大量风机、水泵等长期处于工频状态运行,阀门消耗大量电能以控制风量、流量。采用变频器调节电机转速,改变电机输出功率可以控制风量、流量,大大减少电能损耗,以达到节能目的。
2.5 照明系统节能
化工装置中的灯具长期处于高污染、高腐蚀的环境中,灯具很容易因腐蚀造成透光性能减弱,定期检查、清洁可以延长光通量衰减过程。另外,还可采用安装智能照明控制设备,根据现场光照或时间变化来控制照明,以实现节能。
2.6 加强电力计量管理
首先,对运行的电能计量设备进行检测、管理,定期分析监测数据,避免计量设备失准运行,提高电能计量设备的准确性;其次,整理、分析电能计量设备的监测数据,并据此制定相关措施,减少不必要的电能损耗,以降低企业产品成本。
3 结语
化工企业电气节能是企业精细管理和自身经济效益的内在需要,也是企业社会责任的体现。电气节能除了采用节能技术,还应制定科学的用电管理制度;树立节能与安全运行并重的意识;在设计、选型过程中重视节能,避免新项目不节能。同时,与工艺、仪表、设备专业多沟通,找到生产过程中电气节能的潜在点,并有针对性地加以改进。
作为电气专业技术人员应不断学习、了解和掌握化工电气节能新技术、新设备,在确保生产装置安稳运行的前提下,积极实施电气节能技术的改进工作。
参考文献
[1]毛敬华.中小型化工厂的电气节能设计,2007.
[2]宋万圣,朱庆斌.高压变频控制在化工生产中的应用,2009.
[3]刘乾业,施明灿.我国电工节能技术的热点,2006.
[4]赵璞.浅析“电气节能措施”在石油化工企业的应用,2006.