节能措施优化（通用12篇）
节能措施优化 篇1
“十一五” (2006—2010年) 规划提出，到2010年中国单位GDP能耗比2005年下降20%，主要污染物排放减少10%。去年中国单位GDP能耗下降1.2%，没有完成4%的目标。今年是完成“十一五”规划的关键年，节能减排的形势仍相当严峻。目前工业蒸汽仍然是工业能源的主要载体之一，提高工业蒸汽系统的效率，对完成“十一五”规划提出的目标影响巨大。
1 提高蒸汽品位
一般来说，蒸汽的应用在生产和生活中，主要有三种用途：一是利用蒸汽直接或间接进行加热;二是得用蒸汽推动汽轮机做功，将热能转换成机械能;三是通过蒸汽加湿器对空气进行加湿。而一般化工厂中最常用的功能就是利用蒸汽直接或间接进行加热。对于蒸汽的加热应用，应使用饱和蒸汽进行加热，因为饱和蒸汽可以在瞬间释放出所含有的巨大蒸汽潜热，变成冷凝水，并在换热器内换热面的表面产生激烈的汽水湍流，大大提高了换热系数，进而提高了换热效率。蒸汽的品位直接决定了传热效率。为了提高蒸汽的品位，对于现有蒸汽系统、优化蒸汽品质主要可以从以下几个方面入手：
1.1 安装合适的疏水装置
干度较低的湿蒸汽不适宜加热，由于蒸汽中的水分增加，冷凝水会在换热器壁面的表层中形成水膜，增加了传热阻力，从而降低了换热效率。因此，必须及时除去蒸汽中凝结水。所以，在蒸汽的加热应用中，保证蒸汽的干度，提升蒸汽的品质是至关重要的。蒸汽干度通常要求>0.95，如果冷凝水没有及时的排除，不仅会影响蒸汽的品质和传热效率，有时还会造成严重的水锤，导致设备的损坏。合适，高效，并能随时监控的疏水装置是解决蒸汽中冷凝水的有效方法。应该注意的是不仅用汽设备要装疏水阀，总管分汽缸上都应该装，以减少蒸汽在输送时的能耗，提高蒸汽品位。
1.2 及时消除泄漏
据统计，杜绝泄漏可省蒸汽达30%。一个7.5mm的小孔，在0.6Mpa蒸汽系统中，一年漏汽达880t，折合人民币13万元(蒸汽价格150元/吨)。因此在化工生产中，必须及时做好设备检修工作，消灭泄漏点，以减少能源浪费。
1.3 做好保温工作
蒸汽管道没有保温，不仅损失热量，同时降低了蒸汽品位，造成浪费，如仅10m长一段DN25管道，若通0.6Mpa蒸汽，在没有保温情况下，一年热量损失相当于42吨蒸汽。在保温时要选择导热系数小、容质轻，有一定坚固性的耐温、耐湿材料，且要有保护层和合理厚度。
1.4 安装汽水分离器
在用汽设备前安装汽水分离器是保证蒸汽干燥的最好办法。汽水分离器能最大限度地除去蒸汽中的冷凝水和夹带的小水滴，一般能使蒸汽的干度达到0.98以上，能有效地提高蒸汽的品质和传热效率，使蒸汽的潜能获得充分的利用，从而节省单位做功时蒸汽的用量。
1.5 安装排空气阀
由于蒸汽系统在停车启动阶段或运行不稳定时，系统中难免会有空气进入，蒸汽中的空气会严重影响蒸汽的品质，影响蒸汽换热效率。于是在蒸汽系统的最高点和设备中易集聚空气的位置安装自动排空气阀是很有必要的。
2 冷凝水回收利用
冷凝水回收及其热量的利用，是蒸汽供热系统中节约能源的生要组成部分，提高蒸汽系统的冷凝水回收率对提高企业蒸汽系统的经济性具有重要意义。通过蒸汽换热设备所排出的冷凝水，如果不回收或回收量很少，则不仅浪费大量的软化水，而且还将损失大量热量。冷凝水损失，通常约占蒸汽本身热量的12%～15%，如果包括疏水阀漏气，则可达20%～50%或更高。因此回收冷凝水，对提高能源利用率，节约燃料和减少软化水的处理费用，具有非常重要的意义。为提高冷凝水回收率，必须正确选择冷凝水的回收系统，合理地进行设计和安装。
目前我国很多企业凝结水回收率很低，原因主要有以下几个方面：
1)存在大量关于蒸汽疏水阀选型、安装等方面的认知问题及疏水阀本身质量等问题，致使间接用汽设备无法正常疏水，或影响加热，或漏汽严重;
2)未能彻底解决凝结水对水泵的汽蚀、水击、气塞等问题，或通过开放式方法回收，闪蒸降温的损耗十分普遍;
3)不同用汽设备产生的凝结水压力不同而出现的高低压共网问题未能得到根本解决，使得各蒸汽用户不得不选择单独排放，从而造成了凝结水资源不能进行有效综合利用。
较先进回收系统为无泵背压式回收，通过疏水器和合理的回收管道形成疏水器回收系统。该系统结构简单、安全可靠、无需动力、投资少、收效高、全封闭式，可100%杜绝跑、冒、滴、漏，是实实在在的高效节能，效益十分可观。
3 输汽主管优化
很多工厂进行蒸汽节能改造后，达到了很好的效果，蒸汽用量也比以前少了很多，有些工厂甚至节能达到了原蒸汽用量的一半以上。可是这些节能措施实施后，还有一个很大的节能环节却往往被忽视，那就是蒸汽输送主管的优化节能。
很多化工厂在设计时，一般都是在锅炉房附近或者在外部供热管网接入工厂后，设计一个分气缸，将蒸汽按各个车间的需求减压后送往各用户。实际上这是一个很大的能量浪费。一般蒸汽系统的设计应尊偱“高压输送，低压使用”的原则，高压输送蒸汽有以下优点：一是蒸汽管道口径小，热损失少，产生的冷凝水少;二是通过减压后在用汽设备点可以得到更加干燥的蒸汽，提高蒸汽的热效率;三是蒸汽管道的安装费用，支撑费用，人工费用，隔热费用都会减少。低压使用蒸汽有以下的优点：一是压力降低时可以提供蒸汽中更大比例的潜热;二是减压后不仅可以使蒸汽的干度提高，还可以减少冷凝水所含的热量，以减少二次蒸汽产生的量，提高蒸汽中热量利用的效率。虽然很多工厂在设计之初已经定型，对整个系统进行大的改造投资过于巨大而且在生产过程中对生产的影响过大，实行起来有很大的难度。但是即使对于本身存在设计问题的蒸汽主管输送系统，同样也有对主管进行改造和优化的有效措施。如在流量允许的条件下对并行的数条管道进行合并，减少输送主管的数量以减少管路的热量损失;对节能量较大的主管进行管道缩径，高压输送蒸汽，到用汽车间再进行减压使用等。
以下就某工厂的一条蒸汽输送管线缩径前后的节能效果进行计算示例：
某车间原蒸汽在减压站从1.4Mpa(表压)蒸汽减压至0.3Mpa(表压)后经主管输送至车间，主管长度为400米，口径DN150，设计最大输送蒸汽流量为：2000kg/h。通过一系列的节能优化措施后，该车间的最大用汽量减少到了800kg/h，以高压输送为原则，将1.4Mpa(表压)的蒸汽直接输送到车间用户后再减压至0.3Mpa(表压)。经计算选用主管口径为DN40。通过计算得DN150, 0.3Mpa(表压)的蒸汽主管道运行光管热损失为970W/m;DN40, 1.4Mpa(表压)的蒸汽主管道运行光管热损失为520W/m，假设环境平均温度为20o C，管道保温效率为80%，该蒸汽系统全年操作时间为8000小时，则每年可节约的蒸汽量为： (970-520) *400*8000*3600*20%=1.04*1012J/年=1.04*109KJ/年。折算为蒸汽用量为：532吨/年;直接经济效益约8万元/年(蒸汽价格150元/吨)。
通过对现有蒸汽系统的改进和加强维护，取得了良好的节能效果，这不仅是对国家能源政策的一种支持，更重要的是对企业本身也是降低单位能耗，增加产品竞争力的有效手段。在市场经济的体制下，成本是影响企业生存和发展的重要因素之一，降低企业成本，提高市场竞争力，从蒸汽节能开始。
参考文献
[1]贺平, 孙刚.供热工程[M].中国建筑工业出版社, 1993.
[2]SPIRAX SARCO实用蒸汽教程.
节能措施优化 篇2
编制人：XXXX 审核人：XXXX 批准人：XXXX
一、节能计划：
1、加强辅助设备维护检修管理，保证设备健康，降低厂用电率。
2、加强设备的维护，实现年度通过省公司的“无泄露电厂”检查。
3、提高班组人员的平常节能习惯，杜绝长明灯，长流水等平常的不良习惯。
二、节能措施
1、加强辅助设备维护检修管理，保证辅助设备健康，可以避免辅助设备长时间低效率运行，从而降低厂用电率。
（1）按照辅助设备检修计划表，做好辅助设备的计划检修。（2）做好辅助设备巡检，保证及时发现设备隐患。
（3）做好辅助设备的运行分析，把握设备状态，及时堵住工作漏洞。
（4）及时消除设备缺陷，保证设备实时健康。
2、加强设备巡检及维护，保证年度通过省公司的“无泄露电厂”检查，主要措施如下：
（1）制定班组的三漏管理制度；（2）制定班组的三漏整治计划（3）定期进行三漏检查
3、加强辅助设备维护检修管理，保证设备健康，加强人员节能意识，保证班组人员养成节能习惯，加大班组节能考核力度，对出现以下情况者报请部门进行考核：
（1）最后出门者未将电脑及空调全部关好（2）开空调时未将各门窗关好（3）将空调温度设置在22度以下者（4）最后离开办公室的人未将电灯关闭（5）最后离开休息室的人未将电灯、空调关闭
探讨暖通空调系统节能优化 篇3
关键词：暖通空调；系统节能；优化对策
工程案例1：南京紫金（江宁）科技创业创业服务中心商务办公大楼，建设单位：南京紫金（江宁）科技创业特别社区建设发展有限公司。用地位位于南京市江宁区创业路东侧，秣周路北侧，U湖西侧。总建筑面积61977m2，建筑层数地上22层，地下1层，建筑高度96.85m（室内外高差0.25m），建筑防火设计分类：一类高层建筑。耐火等级：地上一级 地下一级。主要功能为办公及配套设施，节能类型均为甲类。
工程案例2：南京东吉谷科技产业有限公司建设的南京市东吉谷三创载体研发园7#楼，项目地下一层，地上九层。地下一层为汽车库，地上一层为餐厅等，二层为多功能厅、办公室，三至九层均为办公室。
工程案例3：南京东吉谷科技产业有限公司建设的南京市东吉谷三创载体研发园 14#楼，项目地下一层，地上九层。地下一层为汽车库、餐厅，地上一层为门厅、茶座等，二层为会议室、办公室，三至十五层均为办公室。下文主要探讨暖通工程空调节能优化问题。
一、暖通空调系统能耗问题
1.系统方案设计的问题
在实际工程项目中，设计方案对暖通空调工程设计的成败是整个工程的使用和节能的基础。就目前来说，空调系统的能源消耗日益加重，其主要原因是暖通空调系统设计的不科学，使得空调系统大大低于其设备系统寿命。最常见的就是由于设计人员的不负责、不重视的态度使得从系统从一开始就处于不良的工作环境中，不仅增加了投资的成本，还对随后的施工造成了错误的引导。
2.运行管理水平的高低问题
在暖通空调系统中，运行管理也起着必不可少的作用。实际生活中，人们常将空调调于能耗的最大值，缺乏专人管理制度，另外，在我国很多地方，有相当一部分建筑施工监理部门分工懒散、从业人员责任心低下、缺乏对本专业理论知识的认识，有一些甚至还是中学水平、远远达不到我们的要求。这样的参差不齐，给系统的运行管理留下极大的安全隐患。
3.系统设备的落后问题
与一些发达国相比，我们的建筑工程能耗是他们的两倍，如此刺眼的数据，不禁让我们触目惊心。可其根本原因是我们技术设备的落后，赶不上时代的需要。这不仅导致了能源的浪费、而且也消耗了极大的人力物力。
当然，除此之外，影响空调能耗日益加重的原因还有很多，如：政府职能杠杆的不到位，节能减排法律的发布只能在口头说说而已；人们节能观念的薄弱等等。
二、优化暖通空调系统节能的对策
为促进暖通空调系统的节能优化，提高暖通空调的利用效率。针对上述暖通空调系统能耗中存在的问题，我们可以从其根源方面入手，找出解决暖通空调系统在运行过程中存在的问题的有效措施。下文将逐一进行分析。
1.暖通空调系统设计的节能优化
暖通空调系统是一个巨大、复杂的体系，其设计的优劣直接影响到系统的经济运行和耗能性能。所以说，我们要精心设计，在设计、施工、审图和方案评审工作过程中决不能有半点的马虎。这一步至关重要，可以说是暖通空调系统能否节能优化的前提。鉴于此，笔者提出自己的两点建议。首先，我们要从节能减排方面来进行谨慎比较系统设计方案优劣；如：对冷热源系统的选择，要适时地根据建筑使用功能特点与当地的气候环境来选择，以避免不必要的浪费。其次，运用市场规律、寻找出具有良好经济效益的最佳方案。
2.暖通空调系统运行的优化管理
正如上文所说，运行管理的优化对暖通空调系统的能耗减少有着很重要的意义。要暖通空调系统运行的优化管理，我们应做到以下几点：
1）提高操作人员的综合素质
在暖通空调系统节能方面，优化运行管理的关键是提高操作人员的素质。在暖通空调的运行管理中，企业应该定期考核、对没达到要求的工作人员进行相应的专业培训，通过开展系统的暖通空调专业技能的培训，直到其符合上岗标准后才能参与管理上岗，增强大家的节能意识，提高管理人员的专业水平和业务技能。与此同时，我们还应加强企业员工的综合素质能力，提高其自身的职业素养，因为只有这样，才能更加的对各种情况进行相应的调节，达到必需的运行管理水平。
2）完善科学的管理规章制度
提高工作、维护人员的专业水平和素质是做好暖通空调系统运行管理工作的基本条件，制定专业性的规章制度是做好系统运行的基本保证。一套科学的规章制度应包括人员管理制度、系统运行制度、系统管理制度三大部分。在工作人员管理方面我们要实行岗位责任制、岗上技术考核，严格遵守员工交接班制度、员工值班守则；在领导系统管理方面，我们要规范管理，组织带队干部直接负责制，进行定期巡检维护保养。除上述的管理制度外，我们还可以制定出相应的考评办法，如奖惩制度等，这样可以进一步提高管理水平，进而达到整个系统高效、经济运行。
3）加大日常系统设备的维护保养
“工若善其事、必先利其器”，要系统处于良好的工作状态，稳定、高效的运行，日常精细的维护保养工作必不可少。在每个制冷期和采暖期开机之前，维护人员都应对整个系统进行认真、仔细的检查、清洗、维护、保养、维修。要及时更换损坏的系统附件，避免冷媒水循环系统的冷量流失、损失现象，同时调整布水器、风机叶片的位置、角度以减少系统蒸发耗水量损失，从而减少损耗。另外，根据实际情况，维护人员应该定期对水循环系统进行定期清洗，去除在管路内壁的水垢、青苔，因为这些杂质会严重影响系统导热系数，会导致系统能耗增加。
3.新型暖通空调节能技术的应用
随着现代科学的不断进步，暖通空调领域技术也相应的在不断地创新，人们开始利用更多的方法来实现暖通空调系统的节能。采用新型空调方式、新的控制方法，不仅能显著提高热舒适性而且可以使系统大幅度节能选用好的效率高的设备，如制冷设备、风机、水泵、热交换器等，提高系统的运转效率。到目前为止，如热能的回收技术、地源、水源热泵技术、太阳能供应技术已经在我们生活中有所应用，但使用最广泛的是变频空调。其采用变流量技术对时刻处于动态变化之中的室温改变电机转速从而改变风输流量，加以变频，以达到节电减排的目的。经调查，通过变频技术能够节电8～30%，从而达到节能效果，这在日本已经得到了很好的应用。
4、结束语
大型常减压装置节能优化措施 篇4
1 抽真空系统
1.1 设计
装置的减压抽真空系统是美国格雷汉姆的技术, 选用了蒸汽和机械抽真空混合抽空方案, 采用三级抽空冷凝冷却系统, 第一级采用3台蒸汽喷射式抽空器并联操作, 每台的设计负荷分别为操作负荷的60%、40%、20%;第二级采用3台蒸汽喷射式抽空器并联操作, 每台的设计负荷为操作负荷的50%;第三级采用1套液环真空泵系统, 3台液环泵, 每台的设计负荷为操作负荷的50%;同时, 第三级设1台蒸汽喷射式抽空器作为备用, 设计负荷为操作负荷的75%。一级抽真空系统耗气量设计为11.7 t/h, 二级抽真空系统耗气量为5.22 t/h, 三级采用液环泵, 仅开停工时切换到蒸汽抽空器, 若三级利用抽真空蒸汽, 则消耗蒸汽7.39 t/h, 年消耗蒸汽为62 076 t, 蒸汽价格170元/t, 则年成本为1055万元, 根据设计文件, 三级采用液环泵, 年耗电393.7×104k Wh, 则年成本为236.22万元, 从设计方面看, 三级利用机械抽真空节约成本较多。
1.2 操作
1.2.1 根据实际负荷调节一级抽真空系统
一级抽真空系统耗气量设计为11.7 t/h, 耗气量占总抽真空蒸汽消耗的将近70%, 所以一级抽真空系统是节约蒸汽的重点。经过实践对比, 在减压塔负荷较低时, 仅开60%一台抽空器就能满足生产需要。在加工负荷较大的情况下, 减压塔负荷增加, 仅开60%一台抽空器已经不能满足操作要求, 需要根据减压塔实际负荷调节一级抽真空系统, 做到在满足减压塔操作要求的前提下最大限度节约蒸汽。
1.2.2 降低抽真空蒸汽压力
装置的抽真空系统设计使用压力为0.85 MPa蒸汽, 但目前没有此压力蒸汽, 装置利用1.0 MPa蒸汽进行抽真空操作, 在一级仅开60%、二级开100%负荷下, 蒸汽用量为17.1~17.5 t/h;工艺调整降低抽真空系统蒸汽压力, 将压力降至0.85 MPa, 抽真空蒸汽总耗量降低至13.1 t/h, 节约蒸汽约4 t/h。在生产过程中, 根据油品性质变化及真空度分别调节一级、二级抽真空蒸汽的压力, 最低能调至0.50 MPa, 一级仅开60%的前提下, 蒸汽耗量最低达到11 t/h[1]。
1.2.3 合理利用液环泵降低电耗
根据设计文件, 三级液环泵每台的负荷是操作负荷的50%, 正常情况下, 开1台液环泵就能够满足真空度要求, 与3台液环泵同时工作对比, 年节约用电262×104k Wh。
2 高速电脱盐应用
2.1 设计
电脱盐是原油蒸馏装置重要的原油预处理设施, 可减轻本装置及下游装置设备的腐蚀, 并降低下游装置原料中的金属离子含量。近年来随着装置大型化, 国内有些企业引进了国外的高速电脱盐技术和设备, 其最大的优点就是处理能力比低速电脱盐提高约2倍, 同时罐体尺寸大幅缩小, 克服了装置大型化后电脱盐系统投资高、占地大的矛盾。常减压装置电脱盐设备采用国内电脱盐设备, 在消化吸收进口高速电脱盐技术的基础上开发出了国产化的高速电脱盐技术, 从几年的运行情况看, 脱盐效果比较理想, 而且设备造价比进口要低很多。
2.2 操作
每台电脱盐设备分别有5级电档, 分别是13 k V、16 k V、19 k V、22 k V、25 k V, 电档高的相应耗电量大, 脱盐效果好, 但在原油性质较好的情况下, 较低电档就能满足脱盐要求。因此, 在操作中要根据原油性质, 及时调节电档, 并配合调节好注水量、电场强度、注破乳剂量, 在乳化层较厚的情况下及时切除乳化层, 尽力降低电耗。根据实际操作测算, 上下两级电档每天耗电量相差2000 k Wh。
3 与下游装置的热联合
3.1 设计
根据设计文件, 下游装置完全吸收上游装置的波动, 也就是所有的外供料全部去下游装置, 高度的热联合在增加了上游装置的外输热之外, 对下游装置降低燃料消耗也是有益的。
3.2 操作
在实际操作中, 为了防止油品在冬季发生冻凝事故, 确保装置安全平稳生产, 应采取以下措施:
1) 增加热供料流量。在保证下游装置平稳的前提下, 尽量多向下游装置提供热料, 少量甩罐区, 对于航煤和柴油不易凝的物料, 下游装置若加工负荷允许, 应全部热供料;保证塔顶真空度, 尽力提高减炉出口温度, 提高蜡油收率, 进而提高蜡油外输热。
2) 提高热出料的出装置温度。将减压塔底温度控制在工艺卡片范围, 并向上限控制, 提高渣油出装置温度;通过调节换热器的副线来提高物料出装置温度, 如果换热器副线开得过大, 则热量损失大、消耗燃料多, 经过核算, 调节换热器副线增加的外输热比多消耗燃料增加的能耗相差无几, 因此, 这种方法视具体工艺条件进行调节[1]。
4 节约燃料效果
4.1 设计
常减压装置设计燃料能耗为8.24 kg/t (标油) , 占总能耗的76.05%, 主要通过用高温位的物料加热低温位的物料, 实现热回收, 也就是通过设计比较完善的换热网路, 提高换热终温, 降低加热炉负荷。装置还设计了烟气回收系统, 通过烟气的热量加热冷空气, 达到节约燃料的目的。
4.2 操作
4.2.1 降低加热炉负荷
1) 闪蒸塔的设计进料温度为214℃, 在操作温度达不到该温度时, 车间通过调整换热网络, 提高闪蒸塔进料温度, 从而提高了闪蒸塔塔顶气量, 降低了常压炉负荷。
2) 通过调整换热网络, 提高换热终温, 降低常压炉负荷[1]。
4.2.2 提高加热炉热效率
1) 对加热炉及时检修。针对排烟温度高的现象, 要及时清理热管及热管回装, 排烟温度最高一次能降低8℃。检修预热器过程中, 瓦斯耗量比投用预热器要多消耗10%左右, 可见加热炉预热器节能的重要性;针对余热回收漏风现象要及时进行堵漏。
2) 将氧含量控制在指标下线。2012年前, 加热炉氧含量的工艺指标为2%~4%, 2012年5月开始, 车间内控1%~3%, 并将氧含量指标修订为1%~4%。在每周的加热炉监测中, 烟气的CO含量不超标, 说明燃烧充分, 在同样的加工负荷下每小时降低燃气0.3 t, 效果比较明显。
5 减压深拔技术的应用
5.1 设计
大型常减压装置最大的效益点就是减压深拔, 通过深拔能提高蜡油收率, 为全厂蜡油平衡提供基础。该装置选用的是KBC专利技术, 是通过Petro—SIM模拟软件对减压蒸馏装置进行模拟计算, 测试出不同原油特性数据, 给出它们的结焦曲线, 从而提高常压塔及减压塔的切割点温度, 使减压蒸馏切割点温度达到较高温度。KBC公司减压深拔技术的优点是严格控制减压炉炉管在低于结焦温度下工作, 使减压炉在423℃以下的较高炉出口温度下长时间运行。
使用减压深拔技术, 燃料消耗增大, 但其对换热终温的提高是有作用的, 同时因为减压产品增多, 对热出料也是有贡献的。
5.2 操作
装置自2010年4月开始正式应用KBC减压深拔技术以后, 减压塔顶气、柴油、轻蜡油、重蜡油的收率全部有了明显的提高, 见表1。
从表1数据可知, 装置在达到100%的负荷的条件下, 深拔操作前后数据有了很大的变化, 尤其是减压产品的收率提高了不少, 减三线重蜡油的收率甚至超出了设计值将近1%, 减二线轻蜡油、减一线柴油收率也相应增加, 从收率的变化可以判断出蜡油切割点已经有了很大的提高[2]。渣油收率降低了1.95%, 假设全部转化为蜡油组分, 蜡油价格按5300元/t计算, 渣油价格按3000元/t计算, 则1000×104t/a常减压装置年效益为4.48亿元, 按每小时增加0.5 t燃料计算, 燃料价格3000元/t, 则多出的成本为1260万元, 可见效益可观。
6 装置加工负荷率
不同加工负荷下装置能耗见表2、图1。
通过数据能够看出, 在低负荷下能耗还是较高的, 因此在原油储备较高的情况下尽量提高装置加工负荷, 能达到节能降耗的目的。
7 结束语
通过以上几个方面的论述, 可以看出大型常减压装置无论是从设计上, 还是在操作上, 其优化节能措施效果还是比较显著的, 今后还要继续多方面挖掘节能项目, 争取更大的效益。
参考文献
[1]田增芹, 王云强, 高鹏, 等.天津1000x104t/a常减压装置降低能耗探讨[J].石油石化节能, 2011, 1 (8) :28-30.
节能措施优化 篇5
1建筑节能发展现状
随着现代化城市进程的加快，城市土地资源日益紧张，为了提高土地利用率，高层建筑工程项目越来越多，但是由于其垂直高度较高，楼层数比较多，整个建筑能耗也不断增加，特别是能源日益匮乏的大环境下，我国经济可持续发展需求和建筑行业巨大能耗矛盾更加突出，因此建筑节能发展势在必行。但是很多建筑企业没有充分认识到建筑节能发展的重要性，对于建筑工程项目节能降耗设计的研究不够深入，很多节能施工措施只是流于形式，并且认为建筑节能发展只是采用多种绿色节能材料和新型节能技术[1]，严重影响了建筑工程的节能性。我国建筑节能发展一方面要结合实际国情，另一方面应考虑到建筑行业发展实际需求，做好建筑工程项目的合理规划设计，提高各种资源和能源的利用率，最大程度地降低建筑能耗，实现绿色、节能发展。
2建筑工程的节能措施
2.1建筑门窗节能设计
门窗是建筑工程项目能量损耗较大的部分，一般情况下，门窗能耗占整个建筑工程能耗的45%以上，因此在确保施工设计要求以及满足正常的采光、通风条件下，增强建筑门窗的保温性和气密性，尽可能减少建筑门窗面积，降低建筑工程的整体热损耗，实现建筑工程的节能降耗。建筑门窗节能设计应注意以下几点：其一，建筑门窗应尽量采用绿色、节能环保材料，减少热量损耗，通过建筑材料确保建筑门窗的节能性;其二，尽量提高建筑门窗结构的气密性，高层建筑玻璃幕墙和外墙的气密性应控制在4级以上，防止大量冷空气渗入建筑空间，减少热量损耗;其三，优化窗墙比设计，结合建筑工程施工设计要求，科学计算建筑立面面积和门窗面积的比值，降低建筑门窗能耗。
2.2建筑墙体节能设计
墙体设计是现代化建筑工程节能设计的关键，其节能措施主要表现在以下两个方面：一方面，建筑墙体设计要尽量采用隔热保温材料，最好设计为复合墙体，添加保温夹层;另一方面，对建筑外墙粘贴石膏板或者内侧粉刷石膏，保护建筑墙体，还要实现建筑墙体隔热作用。建筑墙体节能设计要充分考虑到所采取的节能措施不能受到外界温度的影响，避免建筑墙体出现冷桥、热桥问题。同时，建筑外墙应尽量采用保温砂浆、聚氨酯、聚苯板等保温材料，保温砂浆和聚苯板的市场应用较广，其保温性不明显，虽然聚氨酯具有良好的保温性，但是普通聚氨酯硬泡板材不能应用在立面墙体中，为了满足建筑墙体的节能性要求，应尽量使用聚氨酯发泡喷涂材料，这种材料的保温性和憎水性效果较好，可应用在复杂的`立面墙体中，另外还可使用保温隔热板，实现建筑墙体的节能保温效果。外墙体遮阳是建筑工程墙体保温的重要组成部分，考虑到墙体热工性能，通常情况下，在建筑墙体外侧保温层上设计钢支撑结构，避免阳光直接照射在墙体上，然后利用流动空气层带走建筑室内热量，达到建筑遮阳隔热效果。
2.3建筑屋面节能设计
屋面作为建筑工程的维护结构，因此其节能设计非常重要。由于夏季的太阳辐射面较广，高层建筑屋面温度能达到75摄氏度以上，但是在冬季建筑屋面的热损耗较大，因此建筑屋面节能设计应全面分析屋面结构的使用性能，优化屋面保温层设计，仔细筛选保温材料，在具体设计中应注意以下几点：第一，建筑屋面设计，在条件允许的情况下，可应用蓄水屋面和种植屋面，在建筑屋面上种植合适的花草，增加屋面绿化率，提高建筑屋面的节能性和隔热保温性，并且蓄水屋面可大幅度降低建筑空间温度;第二，尽量采用高效的绿色节能材料，建筑屋面施工采用无公害、无污染、性价比高、隔热保温性好的施工材料;第三，保温层设计对于建筑屋面节能效果非常重要，因此应合理控制保温材料的吸水率和密度，控制好建筑屋面结构的自重。
2.4建筑遮阳节能设计
遮阳设计是建筑工程施工节能设计的重要部分，结合建筑施工设计要求和当地气候环境特点，采用多种遮阳设计。
(1)垂直式遮阳。建筑工程采用垂直式遮阳设计，其遮挡高度角相对较小，可有效遮挡建筑窗户的斜射阳光，比较适合西北、东北方向的窗户遮阳。
(2)水平式遮阳。水平式遮阳设计的遮挡高度角相对较大，用于遮挡建筑窗户上部照射的阳光，对于朝南坐北的房屋建筑可采用这种遮阳设计，既不会影响建筑室内采光效果，而且具有良好的遮阳效果。
(3)综合式遮阳。综合式遮阳设计可遮挡建筑窗户两侧和上方照射进来的阳光，非常适合西南、东南方向的窗户照射，根据建筑工程设计要求，合理设置遮阳结构，调整遮阳窗帘，调节百叶窗角度，使其夏季可遮挡阳光直接照射，降低室内温度，使其冬季获得良好的采光效果，减少热量损失。
3结束语
高速凹印机节能干燥系统的优化 篇6
节能干燥系统工作原理及分类
1.节能干燥系统工作原理
凹印机的节能干燥系统主要为对流干燥，就是指热气体以对流方式将热量传送至承印物表面，承印物表面得到热量后，再以传导方式将热量传至其内部。热风干燥装置如图1所示，新鲜空气由进风口进入，经过热交换器将新鲜空气加热并由风机通过进风管吹入烘箱，在烘箱单元内热空气由吹嘴吹向承印物表面，烘箱中废气的一部分热量经排风管抽出，而废气中的另一部分热量经过回风管再回到进风管与新鲜空气相混合后再次进入热交换器，使得废气中的部分热量被循环利用。
对流干燥的节能方式有多种，归纳起来为两方面：一是减少能量损失，提高干燥器的热能利用率，如采取密封、保温、热风循环措施等；二是强化干燥过程，提高干燥速率，提高生产效率。这两方面的最终效果均可提高干燥装置的热效率。在节能工作中，往往前者的效果最明显，多为工作的重点和主要工作对象，而后者常被忽视或遗漏，显然这是不全面的。因此，要全面提高对流干燥技术和用能水平，必须两者一起抓，才能取得较大的经济效益。
2.节能干燥系统分类及特点
（1）单出风口节能干燥系统
图2所示为单出风口的节能干燥箱模型，此干燥箱只有一个进风口和一个出风口，热空气由进风口进入干燥箱，通过风嘴将热空气吹向承印物，最后废气通过进风口上面的出风口被抽出，完成干燥工作。其不足在于只有一个出风口，需要较大的压强，因此对风机的选择会比较困难。
（2）双出风口节能干燥系统
图3所示为双出风口节能干燥箱，其与单出风口节能干燥箱的工作原理及结构基本相同，只是在干燥箱的下部增加一个出风口，其优点是解决了单出风口风机选择困难的问题，因为增加一个出风口，可以分担出风口抽出的废气的压强，于是便降低了压强，对风机也有更多的选择。
（3）双面吹风节能干燥系统
图4所示为双面吹风节能干燥箱，其与单面节能干燥箱的区别在于在单面节能干燥箱的背面增加了一个小型干燥箱，这个干燥箱只有4个像孔板一样的风嘴，空气全部由下面的进风口进入，一部分热空气由小的进风口通过导流板直接进入上面的小型干燥箱，再由小型干燥箱的风嘴吹向承印物的背面，使承印物能够双面干燥。双面吹风节能干燥系统的优点在于可辅助干燥工作，使墨层干燥得更快、更彻底。
高速凹印机出风口的优化
1.单出风口模型仿真分析
（1）建立干燥箱单出风口的三维模型
在保证干燥箱分析要求的前提下，对其进行适当简化，为了方便分析图2干燥箱的三维建模，定义干燥箱最下部风嘴为风嘴1，其他风嘴由下至上依次排列。
（2）对干燥箱单出风口模型进行网格划分
根据实际情况对其选择适合的网格单元，主体采用四面体网格划分方式，在适当位置辅以六面体网格和楔形网格，在热风风嘴及导流板附近对网格进行局部加密，精确捕捉热风流动状态，干燥箱共划分网格4256871个，将画好网格的干燥箱送入Fluent软件中进行计算。
（3）对干燥箱单出风口模型进行仿真计算
图5为单出风口干燥箱模型在Fluent软件中计算后得到的热风流场迹线图。从这个三维流动迹线图可以看出，干燥箱主要靠右侧（即离风口远处）回风，在两个风嘴之间形成涡流，涡流以涡旋式向右运动，大部分经由右侧回风腔被上出风口抽出，而少部分由左侧回风腔被上出风口抽出。经过干燥箱时，由于承印物向上运动，出风口将热风从干燥箱上部抽走，不利于油墨的干燥。
2.双出风口模型仿真分析
在保证干燥箱分析要求的前提下，对其进行适当简化，为了方便分析如图3干燥箱的三维建模，定义干燥箱最下部风嘴为风嘴1，其他风嘴由下至上依次排列。
对改进后的双出风口干燥箱模型进行网格划分，具体划分过程与单出风口干燥箱模型相同。接着对划分好网格的双出风口干燥箱在Fluent软件中进行计算，得到图6所示的热风流场迹线图。
从图6可以看出，干燥箱主要靠干燥箱右侧（即离风口远处）回风，在两个风嘴之间形成涡流，涡流区域主要靠右侧回风，大部分热风从下出风口抽出。由于承印物向上运动，增加下出风口后，有效增加了承印物与热风接触的时间，使干燥效果更好，这在高速凹印机上十分有意义。
因此，有下出风口的干燥箱为优化后的节能干燥箱，而且当一个出风口时，需较大负压才能将内腔外部热风抽出，风机较难选择，而增加下出风口，将热风抽出的难度降低，风机选择方便。因此优化改进后的节能干燥箱能够为印刷过程中的干燥提供更加有利的帮助。
浅议烟气脱硫系统节能优化措施 篇7
根据国家发展改革委、环境保护部等“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划 (2014—2020年) 》的通知” (发改能源[2014]2093号) 中明确了燃煤电厂节能减排主要参考技术。其中, 针对现役机组节能部分提出了脱硫系统运行优化, 预计可以降低供电煤耗约0.5g/k Wh。本文主要对现有脱硫运行优化措施进行简单的描述。
2 节约设备运行电耗
由于旋转设备较多, 脱硫系统的厂用电率占整个机组运行电耗的1%以上, 降低脱硫系统的运行电耗, 可以有效的降低机组的运行费用。
在脱硫系统中, 浆液循环泵的电机功率约在1000k W左右、氧化风机的电机功率约在600k W左右, 石膏脱水系统中的真空泵的电机功率也超过200k W, 均为高压电机 (6k V或者10k V) , 想降低脱硫系统的运行成本, 必须有效降低高压大电机的运行电耗。
2.1 引增合一改造
目前新建机组均不在单独设置增压风机。处于安全及经济性考虑, 有增压风机的在役机组大多进行了引增合一改造, 改造增压风机后, 针对600MW机组而言, 可有效降低厂用电率0.05%以上。
2.2 降低浆液循环泵的运行电耗
(1) 在现役机组进行脱硫系统改造时, 有条件时可以通过对吸收塔的塔型进行优化, 调整石灰石浆液的p H值、脱硫系统的钙硫比等数值, 或者通过调整塔内的烟气流速参数, 使浆液循环泵的运行功率达到最低值。如果设置烟气换热器后, 吸收塔入口的烟气温度会大大降低, 烟气的体积流量也会随之降低。在液气比等参数不变的情况下, 浆液循环泵的流量可以相应的减少, 泵的耗电量可以随之降低。 (2) 合理的选取系统的设计阻力, 使浆液循环泵的扬程降低, 可以减少泵的耗电量。例如适当加大浆液循环管的管径, 使系统的流速降低, 一是可以在停泵时避免损坏滤网, 同时又减少系统的水力损失。 (3) 根据机组的实际情况来调整泵的运行方式。受上网负荷及燃料来源的影响, 大多机组的负荷率存在一定的波动范围, 而且燃料的含硫量变化也较大。此时, 可以根据实际情况, 在保证SO2排放浓度的前提下, 适当减少浆液循环泵的运行数量, 达到降低脱硫系统电耗的目的。
2.3 降低真空泵的运行电耗
根据设计规程, 石膏脱水系统为两台机组公用设施, 一般设置不少于2台真空皮带脱水机。在设计时, 可适当优化脱水系统的设备出力, 使单台设备出力为2台机组设计工况的100%。开启1套脱水设备, 即可满足机组额定的运行要求。同时通过加装浆液切换管道及石膏浆液分配器等措施来简化系统, 降低真空泵的运行电耗。
2.4 采取有效措施, 降低烟气系统阻力
综合考虑引增合一及加装烟气换热器等改造, 可以优化脱硫系统的烟道布置, 选取适当的烟道截面积来降低烟气流速;通过管线的合理优化设计, 减少烟道弯头的数量, 管道的长度等措施, 甚至可以考虑采用圆烟道等, 来降低烟气系统阻力, 使系统阻力减少, 可有效降低引风机的运行功耗。
2.5 电机的变频改造
受燃料的影响, 锅炉的烟气量及烟气中SO2浓度会有一定的变化, 此时, 可将脱硫系统中部分低压的电机进行变频改造, 以适当降低系统的运行电耗。
3 节水
石灰石—石膏湿法脱硫工艺的用水量比较大, 2台660MW等级机组脱硫系统的水耗量约在280t左右。因此, 如何降低脱硫系统的耗水量成为人们日益关注的课题。
根据脱硫系统水平衡的计算公式, 工艺水量+烟气带入的水量=烟气带出的水量+石膏副产品带离系统的附着水和结晶水量+排放废水量。引风机后的原烟气进入吸收塔是个放热的过程, 而脱硫反应也是个放热过程, 会将部分水分蒸发为水蒸气, 虽然有除雾器进行除雾, 但随着设备出力的下降及制造工艺本身的原因, 一部分水汽会随着净烟气经烟囱排入大气。因此, 有效减少脱硫系统的放热, 即可有效的降低脱硫系统的水耗。在保证脱硫效率的前提下, 脱硫反应是不可能减少的, 所以必须有效降低原烟气的放热, 即降低原烟气的温度。目前国内的主要手段是在原烟道加装烟气换热器 (低温省煤器) 或GGH (气-气换热器) 。
根据目前掌握的资料来看, 设置有GGH的脱硫系统, 300M和600MW机组的水耗分别会减少约25t/h和50t/h左右。但由于设置GGH会带来运行费用高, 脱硫系统安全性降低等负面影响, 现有机组一般均不设或拆除GGH。
3.1 加装烟气换热器
烟气换热器布置在引风机出口的原烟道上, 用烟气余热加热凝结水, 对600MW机组而言, 可将烟气温度从约135℃降低到90℃ (具体工程应具体分析) , 加热的凝结水进入热力系统, 减少了加热器的用汽量。经初步估计, 机组的供电标煤耗可以降低约1g/k Wh, 单台机组可节水约50t/h, 按年利用5000h、水价2元/t计, 全厂全年可节水约50×104t、水费约100万元。
3.2 回收冷凝液
根据机组的实际运行工况, 吸收塔出口的净烟气温度约在46℃左右, 已经接近烟气中的水露点。当净烟气流经净烟道和烟囱时, 温度会进一步的降低, 烟气中的水蒸汽大多随烟气带出烟囱, 另外一部分会冷凝析出。经初步估算, 单台600MW机组烟囱冷凝液约2.5t/h。因此, 建议净烟道有一定的倾斜角度, 从而在烟囱内筒及入口膨胀节低位处、净烟道的低位处设计液滴回收装置来回收冷凝液, 一是可以有效预防石膏雨的产生, 同时可以降低脱硫系统的补水量。
3.3 选用好的真空皮带机
石灰石—石膏湿法脱硫系统的副产品是石膏, 石膏中的是主要是石膏的结晶水和游离水。而结晶水是石膏结晶必不可少的重要的组成部分。根据实际的运行情况, 石膏晶体一般带有10%的游离水。当石膏含水率超标时, 应及时调整石膏脱水系统运行情况, 优化真空皮带的脱水效率, 有效的减少游离水的损失。
3.4 冷却水及冲洗水的回收利用
脱硫系统的冷却水一般采用开式水或闭式水。如果采用闭式水, 则会和主厂房闭式水系统统一考虑, 脱硫系统的闭式水一般会回主厂房回收利用。如果采用开式水, 一般脱硫系统的冷却水会单独设置, 可将该部分回水接至工艺水箱。同时, 未利用完的机封冷却水也可接至工艺水箱。目前的脱硫系统会设置集水坑及集水泵, 临时排放的浆液及设备的冲洗水排入集水坑, 用集水泵达到吸收塔内循环利用, 有效的节约用水。
3.5 脱硫废水的治理措施
目前, 脱硫废水零排放的深度治理技术国内已经有电厂开始实施, 不过造价较高。国内主要有两种脱硫废水深度处理工艺, 一是“预处理+正渗透MBC系统+结晶”工艺;二是“预处理+MVR蒸发+结晶”工艺。
4 节约石灰石
石灰石耗量和石灰石的品质:石灰石品质的优劣决定着石灰石耗量的大小。根据国内的运行经验, 在购买石灰石时, 石灰石中Ca CO3的含量一般不应低于90%。同时, 通过优化浆液的p H值, 合理选择钙硫比等措施可以直接影响脱硫效率。一般而言, p H值越高, SO2向液膜主体扩散的速率越快, 传质系数就越大, 有利于促进SO2的吸收, 但是容易造成浆液沉淀、堵塞系统。同时, 石膏中的Ca CO3质量分数也越高, 相应增大了钙硫比, 造成石灰石耗量的增加。p H值越小, 浆液酸性越强, 酸性气体SO2就越难被吸收, 造成脱硫率下降。因此, 确定合理的p H值控制范围就成为湿法脱硫系统工艺设计的关键所在。
5 建议
现役机组通过脱硫系统运行优化及改造, 可有效降低厂用电率, 节约脱硫系统水耗, 减少石灰石耗量等, 预计可以降低供电煤耗约0.5g/k Wh, 达到节能降耗的目的。
摘要：通过对目前燃煤机组脱硫系统的描述, 指出该系统节能运行优化的简要措施。
关键词：节水,节电,节约石灰石
参考文献
[1]李皎, 廖国权, 马殿学.石灰石—石膏湿法脱硫系统节能降耗探讨[J].电力科技与环保, 2014 (06) .
[2]齐玄.浅谈燃煤机组脱硫系统取消GGH后应注意的问题[J].山东工业技术, 2015 (09) .
联合粉磨系统节能降耗的优化措施 篇8
1 选粉机冷风阀改造
2007年初车间生产时选粉机出现选粉效率低、磨机台时产量上不来的问题,后经厂家实地测量,选粉机管道内通风量160000m3/h,远小于额定风量210000m3/h。
经研究决定,在选粉机一次风管道侧面增加一ϕ1500mm手动蝶阀,以加大选粉机通风量。冷风阀增加后,平时开度50%,选粉效率由原来的不足30%提升至50%左右,基本满足磨机正常生产要求。由于选粉效率的提升使得回粉中细粉量减少,磨机过粉磨现象及物料垫层作用减少,磨内工况好转,比表面积提高,产量也相应提高。以生产PC32.5水泥为例,磨机产量由160t/h提升至170t/h,生产电耗也由38kWh/t下降到37 k Wh/t。
选粉机冷风门结构如图1所示。
2 辊压机承重仓改造
2007年辊压机系统投入使用初期,辊压机出现左右辊缝偏差大、辊压机振动大、液压系统频繁故障等问题,造成辊压机系统跳停(左右辊缝偏差超15mm),严重影响设备运转率,跳停后的频繁起动对设备也有较大伤害。
经分析,发现V型选粉机入承重仓的下料口原设计图纸应该是与承重仓垂直的,但由于施工和安装的原因,导致下料口与承重仓平面有一定的角度,现场测量其角度为75°(图2)。这样,从选粉机下落入承重仓的物料偏离了承重仓中心,物料产生离析现象,物料入辊压机挤压时东侧物料粒度较小,西侧偏大,从而造成两侧辊缝偏差较大,偏差超10mm时,辊压机气动插板自动关闭,偏差超15mm时,辊压机自动跳停。
为解决此问题,决定在承重仓内增加一个接料盒,尺寸为1800mm×1100mm×100mm,位于下料点正下方偏左50mm,接料盒距离下料点的垂直距离为1000mm,下部支撑为两根平行放置的16号槽钢,示意图见图3。
接料盒安装后,物料下落时首先冲击接料盒,在接料盒上分散后均匀下落,基本解决了物料离析的现象,辊压机振动及辊压机辊缝偏差大现象得到缓解,辊压机随机运转率大大提高,为车间稳定高效生产打下基础。
3 辊压机收尘系统回灰绞刀改造
改造前系统如图4所示,辊压机收尘器将系统内部收集的细粉送入磨内粉磨。改造前曾取得回灰样品,其各项指标与正常生产水泥样品比较如表1所示。
经初步测算,该收尘通风量为60000m3/h,含尘气体温度40℃,含尘气体浓度推算为0.85kg/m3,收尘效率按照99%计算,回灰绞刀送入磨内研磨的细粉约5t/h[1]。
经研究决定,在2008年车间检修时对其进行改造,新增一套输送设备,将回灰送入成品斜槽直接入水泥库。
改造后系统如图5所示。
现对辊压机收尘回灰系统改造前后生产状况进行比较(表1)。
改造前,由于回灰直接入磨,磨内细粉过多,易产生过粉磨现象,增加物料缓冲垫层作用,磨内微粉不易及时排出,磨机负荷较大;磨内通风状况不良,磨头吐料,研磨产生的热量不能及时排出,磨尾滑履温度一直偏高。以生产PC32.5水泥为例,改造前平均产量可达170t/h,电耗35kWh/t。
改造后,由于辊压机系统收集的细粉直接进入成品斜槽,磨内过粉磨现象及物料垫层作用减少,磨机负荷下降,磨头吐料现象明显减少,磨内通风状况变好,微粉和研磨产生的热量能够及时排出,磨尾滑履温度较改造之前有所下降;生产PC32.5水泥产量可达180t/h,电耗33.5kWh/t。产量至少可提高5t,电耗下降1.5kWh/t。
4 石膏、混合材破碎系统旁路改造
2008年以来我车间主要生产低碱水泥,混合材也以粒度较小的水渣为主,其粒度较细(0.5mm左右),走破碎系统毫无意义,破碎机锤头磨损较快。在上料过程中从板喂机边缝漏下的料量较大,增加了岗位员工的工作量。
经研究决定,将破碎系统斗提外墙拆除,增加一个3m×2m×2m的下料斗,上铺设30×30mm的篦子,粒径较小的物料如水渣、石灰石、炉底灰等可直接进入斗提入混合材库。
旁路改造后,上料工段板喂机、反击破碎机、破碎机下皮带,在上水渣、石灰石、炉底灰等粒度较小的混合材时可停用,只有在上石膏时才用,这样,破碎系统设备每天可减少开车时间6h。其中板式喂料机电机功率15kW,破碎机功率185kW,破碎机下皮带电机功率7.5kW。按电费每度0.46元计算,全年(按300d计算)可节约电费开支:
同时每年保守估计可节省锤头两副:
以上两项可为车间节约合计234750元。
5 结论
经过采取以上节能、优化措施,车间生产能力大幅提升,单位能耗下降。2008年车间生产水泥121万吨,超设计产量50%以上,PC32.5水泥产量最高可达185t/h,低碱水泥产量170t/h,水泥比表面积350m2/kg,水泥生产电耗由2007年的42.12kWh/t下降到2008年的36.05kWh/t。
参考文献
优化节能措施降低机采井耗电 篇9
关键词：机采井,优化,效果
抽油机举升是人工举升的主要方式, 采取有效的节能措施, 提高其系统效率, 可使投入产出比增加, 在提高能效的同时获得更高的经济效益。抽油机系统效率受多方面因素的影响, 做节能优化设计首先要对各种影响因素进行研究, 找出对系统效率影响最大的因素。根据产液量不降的基本原则, 制定节能设计方案, 采取可行性的措施, 提高抽油机的系统效率, 从而达到降低机采井耗电的目的。
1 影响系统效率及耗电因素
1.1 地面系统影响
1.1.1 冲速对系统效率及耗电的影响
抽油机工作时, 电动机的负荷变化较大, 并且电动机的平均输出功率不但与电流有关, 更重要的是与电动机的负荷变化周期有一定关系。冲次与电动机负荷周期变化是相对应的;能量在减速箱中的传递通过齿轮完成, 一般情况下, 1对齿轮传动功率损失约为2%, 抽油机减速箱3对齿轮传动损失共为6%。抽油机的冲速每增加一次, 能量经过3对齿轮传递后, 减速箱的机械效率会降低1.5%~2.0%;抽油机的四连杆机构的能量损失主要包括轴承损失, 钢丝绳的变形损失。通常情况下, 抽油机的四连杆机构装置能量损失为7.5%~12.5%, 若增加1个冲速, 能量在该处的损失会增加3.0%左右;光杆运动速度增大, 功率损失也随之增大, 系统效率降低。总之, 在确保产量的前提下尽可能地降低冲速, 适当增大冲程能有效提高系统效率。
1.1.2 不平衡度及负扭矩对系统效率的影响
由扭矩曲线可直接得到上下冲程中的高峰扭矩值和负扭矩值与曲柄转角的范围。抽油机不平衡状态对系统效率影响分析, 通常是以上下冲程高峰扭矩峰值相等为标准来判断抽油机的工作状况, 在实际生产中, 不可能经常保证上下冲程扭矩峰值完全相等, 只要Md max/Mu max0.85, 抽油机就能保持良好的平衡状况, 扭矩曲线可以求得减速箱的平均输出功率, 由于根据悬点载荷计算扭矩时, 忽略了从悬点到曲柄的传动效率, 所以, 根据扭矩曲线求得的功率也就是光杆功率。将该功率除以抽油机效率可得电动机输出平均功率, 通过实际计算可以得出抽油机在不平衡状态下工作电动机输出功率会增大, 系统效率降低。
1.1.3 电动机机械特性不同直接影响系统效率
电动机的损耗可分为两大类:一是可变损耗, 二是不变损耗。不同类型电动机由于内部结构及原理不同损耗不同, 直接影响机采井耗电和系统效率。电动机的效率及功率因数都在额定功率附近时达到最大值, 因此选用电动机时应使电动机的容量与负载相匹配。
1.2 井下系统影响
抽油杆柱与液体间的黏滞摩擦功与下泵深度、原油黏度、抽油杆运动速度的平方成正比。随着下泵深度的增加, 摩擦损失功率增大, 导致系统效率的下降;原油黏度的变化主要体现在摩擦载荷和沿程压力损失上, 随着原油黏度的增加, 液体摩擦力增加, 悬点的最大载荷增加而最小载荷减小, 载荷变化幅度和示功图面积都增大, 功率消耗增加, 从而导致系统效率降低[1]。
2 优化节能措施, 降低耗电
通过以上分析, 可得知对抽油机系统效率影响的因素。对于抽油机井节能优化设计来说, 必须先对抽油机井的生产状况及时分析, 找出影响系统效率的因素, 在不影响产量的前提下, 根据现场实际情况, 调整参数, 优化软件得出合理的优化方案。
2.1 根据优化结果采用新型过渡轮装置下调冲速
过渡轮装置工作原理:在电动机轮和抽油机皮带轮中间安装一个减速装置, 减速装置有两个同轴同步减速轮, 电动机轮直接带动大轮达到降低转速的目的, 减速器小轮带动抽油机皮带轮, 相当于下调电动机输出转速, 达到降低冲速的目的。该装置分两种型号, 分别是400/200和300/180, 可以把原井4 r/min和3 r/min的冲次下调到2 r/min, 采用滑轨固定在抽油机底座, 4 700 mm和2 300 mm双皮带传动, 可定期注润滑剂进行保养。
过渡轮装置选择产液量在0.5 t以下、小层连通性相对较差、系统效率偏低的特低效井进行安装, 取得了较好的节能效果, 安装前后对比, 综合节电率达到9.4%, 平均单井日节电12.0 kWh, 平均系统效率提高1.40个百分点。
2.2 优选新型节能电动机, 提高系统效率
2.2.1 老井采用YCHD高转差率双速节能电动机
随着油田开发时间的延长, 低效井逐年增加, 老井产液量下降;作业过程中泵挂上提, 电动机负荷降低。电动机的效率及功率因数都在额定功率附近时达到最大值, 因此, 选用适当电动机使电动机的容量与负载相匹配是非常重要的。YCHD225—12/8型高转差率双速节能电动机采用两种输出转速, 分别为462/698 (r/min) , 对应额定功率分别为7.5/15 (k W) , 更换配套电动机轮可按要求调整冲速。因此, 可以根据单井实际变化情况随时调整适当的额定功率和冲速, 在控制箱内直接转换转速开关档位, 改变转速时, 必须停机后才能改变转换开关“S”档位, 避免电流突变造成电动机损伤。另外, 电动机具有7%的转差率和2.75倍的堵转力矩, 有利于抽油机在启动和井下遇阻时减少减速箱和抽油杆所受的冲击载荷, 有利于降低抽油机故障率。
在老井选取电动机消耗功率小于7.5 kW的低效井进行安装, 到目前共更换安装YCHD高转差率双速节能电动机20台套。更换前后对比, 平均单井实耗功率由5.40 kW下降到4.80 k W, 综合节电率达到11.1%, 平均单井日节电14.4 kWh, 平均系统效率9.2%, 提高2.3个百分点。
2.2.2 优化产能井地面拖动装置
针对新产能井低效高耗这一问题采用新型节能拖动装置, 起到了突出的节能效果。南区块投产新井27口, 采用TNM系列稀土永磁电动机一体化装置。该装置采用电流无功补偿技术, 无功电流在电动机处交换, 能有效提高电动机功率利用率, 与普通Y系列异步电动机比较有较高的节电率。统计27口新井, 单井平均实耗功率4.40 kW, 和老井平均实耗功率5.50 kW对比, 平均单井日节电26.4kWh, 节电率20.0%, 平均系统效率10.1%, 提高3.1个百分点。
北区块投产新井115口, 采用LP/CJT一体化节能拖动装置, 该装置是由JFD系列控制箱与CJT系列电动机组成, 具有两种功率输出形式, 通过高低速转换开关来实现输出功率形式交换, 高档转速700 r/min, 对应冲速是4次, 输出功率为17 kW;低档转速450 r/min, 对应冲速是3次, 输出功率为12 kW;该装置装有补偿电容, 可有效降低电动机本身铜损、铁损, 达到节能和提高系统效率的目的。统计115口新井, 单井平均实耗功率5.0 kW, 和老井平均实耗功率5.5 kW对比, 平均单井日节电12.0 kWh, 节电率9.1%, 平均系统效率8.6%, 提高1.6个百分点。
2.3 优化井下系统, 降低油井负荷
2.3.1 上提泵挂深度
影响油井负荷的井下因素主要包括泵挂深度和井筒阻力。下泵深度越深, 杆柱及液柱重量增大, 功率消耗增加, 抽油杆柱与液体间的黏滞摩擦功与下泵深度、原油黏度成正比, 原油黏度的变化主要体现在摩擦载荷和沿程压力损失上, 应用摩擦载荷计算和压力分布计算分析研究, 随着原油黏度的增加, 液体摩擦力增加, 悬点的最大载荷增加而最小载荷减小。某地区井底流压均低于饱和压力, 当压力降低到一定界限, 井底附近油层原油脱气严重, 黏度升高。通过对油井最低允许流动压力公式得出上提泵挂靠近合理流压, 降低原油黏度, 从而降低杆柱及液柱重量, 减少摩擦阻力, 降低油井负荷。老井根据实际情况泵挂上提顶界20~50 m, 目前老井已完成泵挂上提工作, 平均理论载荷下降1.4kN, 平均最大载荷下降2.2 kN, 收到明显效果。
2.3.2 高黏度井采用强磁防蜡技术
工作原理:原油是抗磁物质, 当以一定的流速通过特殊磁路设计的强磁场时, 分子产生透导磁矩, 此磁矩与外磁场相反, 因而使原油进入磁场时克服磁场力。由于原油中各种组成的分子质量和磁矩不同, 进动角速度也不同, 磁场强度越高, 进动角速度越高, 使不同分子间距离拉大, 作用力减小, 有利于降黏。同种蜡分子的进动角速度相近, 在磁场力的作用下, 沿磁场方向排成分子串, 相邻分子串由于排列方向相同, 极性相同, 互相排斥, 当各分子串分别结晶后, 由于分子中的束缚电荷被“中和”, 静电引力大大削弱, 分子串间就不易再结合成大网络状晶体大蜡晶, 不再吸附到油管壁上形成蜡层, 从而达到防蜡的效果。强磁防蜡降黏器有效期10年, 单价1.9×104元, 资金投入远远低于日常加药维护费用。
3 优化节能措施效果
2) 高转差率双速节能电动机平均单井年节电3 679.2 kWh。
3) 稀土永磁电动机一体化装置平均单井年节电6 745.2 kWh。
4) 利普一体化节能拖动装置平均单井年节电3 066 kWh。
4 结论与认识
1) 通过优化地面系统和井下系统可有效提高油井系统效率, 达到降低耗电的目的。
2) 高黏度、大负荷运转的井点可采取特殊防蜡降黏的井下工具, 达到降低负荷的目的。
参考文献
炼油厂节能降耗的优化措施分析 篇10
一、我国能源及炼油工业现状
1. 我国能源形势严峻1.1能源资源紧缺
我国能源人均占有量只达到世界平均水平的一半, 而油气资源的占有水平仅为世界平均水平的1/10。随着经济的快速发展, 我国已成为世界上的能源消耗大国。2003年度中国能源消费折合标准煤1680Mt, 占世界能源消费量的10%, 仅次于发达国家美国。2003年中国进口石油91Mt, 对外依存度已达到36%, 预计2020年将达到60%, 这将会极大的影响我国的战略安全。
1.2能源利用效率低
我国的能源有效利用率只有33.4%, 远远低于发达国家的52%~55%。建筑物、工业、交通业的能源利用占我国能源利用总量的90%以上, 但能源利用率很低。而占工业总能耗量73%的8个行业、33种产品单位耗能水平平均超出世界先进水平47%。也就是说要比先进水平要多耗用的能源折合标准煤达230 Mt/a, 约为我国总耗能的15%。此外, 建筑物单位面积的耗能量也是发达国家的2~3倍。
1.3能源环境问题突出
煤作为我国一次能源结构的主要组成部分, 对环境造成了极大的污染。90%的二氧化硫和60%的一氧化氮的排放都源自于煤的燃烧。据悉, 全国二氧化硫的总排放量远远超过环境所能承载极限的70%, 酸雨的发生率已达到40%。世界上污染严重的20个城市当中, 我国就占了16个之多。在我国生态破坏带来的经济损失占GDP的7%~8%, 生态的严重破坏已威胁到我国社会和经济的可持续发展。
1.4粗放型经济发展模式的不可持续性
自1980年以来, 中国的能源消费年增长为4.6%, 相当于世界同期增长率的3倍。2001的年整体能源消费价值为1250×108 RMB￥, 占我国GDP的13.5%, 美国仅为7%。我国目前GDP指数不及世界的1/30, 而煤炭、水泥、钢铁的年消费却分别占到世界总量的30%、25%、50%。以大量消耗能源为代价促进经济高速增长并非可持续发展之路。
2. 中国炼油企业的现状2.1能源消耗状况
自20世纪80年代以来, 我国炼油厂的节能工作已取得了较大的进步。炼油业能耗量从1978年的4412.9 MJ/t降到1988年的2900.5MJ/t, 共降低了34.3%。其中常压蒸馏装置从1172.3 MJ/t降低到544.3 MJ/t, 节约了一半以上的能量。但是, 在90年代以来的10余年内, 上到大企业下到各个基层的炼油企业都在集中精力搞扩建。在对多种原油的装置进行配套深加工时, 并没有同时采取热联合、功热联产以及装置大型化等综合性优化措施。由于节能工作的停滞, 能源消耗量走势有所抬头。1999年, 在二次加工比例增大的情况下, 我国炼油厂总炼油能耗为3575.5 MJ/t, 比上年增加了23.2%, 节能潜力巨大。21世纪后, 节能工作重新得到重视。虽然炼油耗能量有所降低, 仍比发达水平高出1046.7MJ/t。如果按照原油加工耗能量平均比国外发达水平高628.0 MJ/t来计算, 以350 Mt/a加工量计, 我国的节能潜力折合标准油为5.25 Mt/a, 经济损失巨大。
2.2能源结构单一
70年代我国炼油厂的原料主要是渣油, 还有炼厂气, 能源结构比较单一。直到20世纪末, 能源结构才发生了变化, 发展为延迟焦化和催化裂化的焦炭、渣油、炼厂气还有部分网电、煤等多种能源。今后, 煤、焦炭和天然气将成为构成中国炼油业主要的能源。优化能源结构, 降低单耗和总耗, 不但能带来良好的经济效益, 又能为国家节省珍贵的石油资源, 有效的减少对石油进口的依赖。
二、炼油厂节能降耗的优化措施
1. 通过运行优化实现炼油厂节能降耗1.1局部换热流程的优化
炼油装置在建造和改造的过程中, 常常为换热流程留下许多备用设备和旁路, 造成了很大的浪费。如果企业能够根据换热流程的原理, 对设备进行充分的利用, 及时的对生产方案进行合理的调整和变化, 节能效果会非常显著。比如, 某种催化裂化的混合原料以70℃进装置, 直接同310℃的循环油浆换热, 同时140℃的顶循回流会被冷却。如果变换顺序让进料先与顶循回流换热, 再跟油浆换热, 不仅可多产5.3t/h的蒸汽, 还可节省大约30%冷却负荷。并且现场有利旧换热器, 蒸汽发生器也很充足, 有了切换条件, 实施起来很方便。另外, 利用偶然的装置停工机会, 减少投资, 短时间内, 调整换热流程也是十分必要的
1.2能量和物料需要同时优化
以下为我国炼油业常见的物料效益损失, 物料损失当中也不乏能量损失。第一, 物料高值低用。比如焦化富气和初、常顶气体不经轻烃回收, 就直接作为加热炉燃料。第二, 物料直排。比如一套2.5Mt/a的常减压蒸馏装置, 减顶气体放空, 一年的直排量约2 kt。第三, 对高品质的过度追求而造成物料和能量的损失。比如不用新鲜水而用除盐水来作液化石油气脱硫醇水洗水。第四, 管理不善或是设备问题带来的物料以及能量损失。比如疏水器的失效造成的蒸汽直排。第五, 物料的重复加工。比如用富含柴油馏分的减一线油作为催化裂化的原料, 将原本由蒸馏工艺完成的任务强加给了能耗高出几倍的催化裂化工艺, 这种做法导致了能耗与物耗的同时增加。成品油质量标准的不断提高、炼化一体化以及环保日益强化, 都给炼油厂资源优化带来了机遇的, 同时, 带来了更大的挑战。着眼于长远, 企业要对物料和能量的协同优化给予高度重视。
1.3装置间直接热供料运行的优化
装置之间的相互供料在炼油工艺中普遍存在。例如, 催化裂化装置的柴油、汽供到加氢精制装置, 又如, 蒸馏装置的重油、蜡油供到催化裂化装置等。目前, 很多的流程还是按照上游装置生产的产品在本装置内换热和冷却后, 进入中间罐, 由泵输送到下游装置进行重新加热或换热。这种反复加热、冷却的方法会造成大量的能量损失。我们以1.2 Mt/a催化裂化装置为例, 倘若原料以120℃供应, 而不是冷后90℃供应, 便直接节省约6.5 MW的热负荷。足以见得热供料的可行性。此外, 装置间直接热供料的运行同样需要优化, 优化的变量通常为物料供应温度。这是参与装置热量盈余与用能效率的综合反应, 在满足参与装置工艺和设备局限的条件下, 以能耗费用最少为目标并通过技术分析, 得出优化后的供应温度并严格按照该温度进行操作。
1.4蒸汽动力系统的优化
蒸汽动力系统的能源消耗量约占炼油产业能源消耗总量的三成, 其优化的重要性显而易见。蒸汽动力系统的优化包括:工况条件下保证蒸汽、动力的品质及数量;蒸汽和燃料气平衡并在此基础上实现最佳功热联产;汽轮机、锅炉的停开、负荷率的分配及备用策略的优化;蒸汽管线的停开;合理设置疏水器;建立和优化凝结水回收系统;合理启用和监控减温减压器;夏季燃料气的平衡和利用等。当前的突出矛盾是夏季大量低压蒸汽放空和中压蒸汽的减温减压之间的矛盾。这是季节变化、生产方案变化和现有设备状况等诸多矛盾的综合反应;缺乏对蒸汽动力系统的认识, 科学调度手段落后。所以才应当将蒸汽动力系统的优化纳入全厂计划的首位, 在提供解决炼油工艺方案的同时, 也要为蒸汽系统的改革进行指导;推广模拟蒸汽管线系统软件的应用, 从理论诊断逐步过渡到实际分析。
2. 通过管理优化实现节能降耗的措施2.1原油储存温度优化
储运系统的能源消耗量约占全厂总量的6%, 而其中, 原油的储存温度高则是造成储运系统高耗能的主要因素之一。据统计, 如果一个7 Mt/a的炼油厂, 能够平均降低储存温度2.5℃, 年节省21 kt维温蒸汽, 降低蒸馏加工耗能约为0.18个单位。所以说以保证正常脱水深度为前提, 根据季节、品种等因素, 将不同时间段、不同品种的原油储存温度降到最低。同时要优化维温热源的供应。例如, 在夏天要尽量采用乏汽, 而不用1.0MPa的蒸汽。此外中间产品的储存温度也要优化, 从而降低下游装置的加热负荷与上游装置的冷却负荷。同时还要加强罐区疏水的设施管理, 避免蒸汽直排。
2.2细节工作优化
如按季节制定出不同产品的出装置温度, 减轻冷却负荷;要搞好加热炉的维护, 从而降低排烟热损失;要加强对采暖的管理, 严格控制适当的热水温度, 减轻供热负荷;要合理的提高循环水的换热温差, 减少水耗;要细化照明管理, 节约电能;要及时切换机泵, 尽量避免“大马拉小车”的现象;要及时清洁空冷翅片、清扫炉管等, 以便提高传热效率;要及时发现并处理蒸汽或水的跑冒;要搞好对重质油品换热器停开工的保护, 以防止结垢等等。
2.3建立有效的能量诊断、分析和评价体系
体系主要包括对管线与主要设备散热损失较为简便的计算方法, 对能耗介质测量与统计检验的方法, 炼油厂和炼油设备能量平衡标准的制定, 物料流程智能转换为能量流程的模拟软件, 利用DCS数据与全年统计数据能量平衡校正方法和实用技术等。构建出这样的体系之后, 可以使从前几年才实施一次而且花费时间很长投入大量人力财力方能完成的能量平衡工作几个月就可以完成, 大大地减少管理费用, 更能为决策者提供准确、及时的数据。这样才能做到时时诊断、资源结构优化的作用。
2.4炼油厂能源产品的合理定价
合理定价是为了遵循市场经济规律, 企业内部在经济核算方面要严格把关, 将节能精准量化, 提升核算单元节能意识。我们来举例分析:中压蒸汽与低压蒸汽等价, 中压蒸汽减温减压就是无法避免的;假如除盐水与新鲜水等价, 高水低用就无法避免。可见, 价格的杠杆作用是不可小觑的。面对这样的形势, 企业在对产品进行定价之前, 应当以其实际运行成本为根据, 同时要结合设备的折旧损失和当前的市场价格, 并根据以上因素对内部能源进行科学合理的定价, 有了定价标准, 企业对市场能源的选择才更科学合理, 避免了不必要的原料浪费, 炼油厂的节能工作才有所保障。
2.5加大流程模拟软件的应用与普及
目前, 我国大中型炼油企业基本都开发了大型的流程模拟软件, 但是软件如果只为了设计和研究实用, 其作用远远得不到发挥。所以软件的应用要普及, 要应用于员工日常实际操作, 为员工解决技术困难。只有这样, 企业优化才有技术保障。
2.6加强人员培训, 转变观念
企业节能降耗的日常性决定了企业的全员参与性。要动员全体员工参与其中, 首先要在员工中强化节能意识, 让“节能是量的积累”、“节能等同于效益”等观念深入人心。其次要全面展开节能技能培训, 让各个岗位的员工理解和掌握节能操作的技巧, 自觉接受管理。要把一线的同志推向前台, 把原本属于专家的工作变成大家的工作, 只有以人为本, 节能工作才有生命力。
当今, 煤、天然气和焦炭仍然是我国炼油企业的主要能源。使单耗和能耗总量降低, 能源结构优化, 不仅有很好的经济效益, 还可以节约国家的石油资源, 这也就意味着缩减对进口石油的需求, 减少依赖性。实施各种措施以达到炼油厂节能降耗的目的是适应科学发展观的需要, 是实现炼油厂可持续发展的必由之路, 是为了适应国际油价剧烈上涨的新形势, 是为了行业之间激烈竞争取得优势的重要筹码。节能降耗的必要性与重要性日渐被人们重视起来, 如炼油厂的生产成本与管理费用能很快的降下来, 从而降低能耗, 减少浪费, 节约成本, 提高竞争力, 才能在国际油价日益攀升的形势下得以立足。
摘要：现如今, 炼油行业面临着利润微薄、能源形势严峻和市场变数大等问题。如何通过优化炼油厂的运行和管理, 实现节能降耗, 已成为炼油业的重要任务。本文试通过当前我国资源以及我国炼油产业的现状, 对炼油厂节能降耗的优化措施进行分析。
关键词：炼油厂,优化措施
参考文献
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节能降耗与优化结构问题研究 篇11
一、“十一五”以来河南节能降耗的总体特征
(一)能源消费增势逐年趋缓
2009年,全省能源消费总量1.97亿吨标准煤,同比增长4.1%,增幅低于前三年,也低于全国平均水平2.2个百分点;“十一五”前四年,全省能源消费增速均低于历年GDP增速,能耗增势逐年趋缓,经济增长中的能源利用效率明显提高。
(二)单位GDP能耗降幅不断扩大
“十一五”前四年,全省单位GDP能耗逐年下降,总体形势不断向好。2006～2009年,全省单位GDP能耗累计下降17.03%,比全国平均水平多降2.65个百分点,完成“十一五”节能目标的83.7%,实现了目标完成进度与时间进度保持同步。
(三)三次产业生产与能耗结构出现新变化
“十一五”以来,全省三次产业结构由2005年的17.9 : 52.1 : 30.0,不断调整至2009年的14.3 : 56.6 : 29.1,一、二、三产业和居民生活用能结构由2005年的3.2 : 79.1 : 7.0 : 10.7变化为2009年的2.8 : 79.9 : 7.3 : 10.0。各产业能源消费比重随增加值比重变化而变化,其中第二产业增加值比重上升4.5个百分点,能源消费比重上升0.8个百分点。第二产业中,工业增加值占GDP的比重由2005年的46.3%调整为2009年的50.9%,上升了4.6个百分点;工业能源消费占全社会能耗的比重由2005年的78.6%变化为2009年的81.0%,上升了2.4个百分点,能耗比重上升幅度低于增加值比重上升幅度2.2个百分点。
(四)工业领域节能成效明显
近年来,随着加快产能过剩行业结构调整、抑制重复建设、促进节能减排政策措施的实施,全省工业领域节能成效明显。2009年,全省单位工业增加值能耗1.79吨标准煤,比2005年下降24.4%。电力、有色、煤炭等六大高耗能行业增加值和能源消费量占规模以上工业的比重为43.3%和78.0%,比2005年分别下降3.9和4.2个百分点。纳入全国考核的88项单位产品能源消耗指标有58种下降,占68%。
二、“十一五”以来河南节能降耗积累的基本经验
(一)强力推进落后产能淘汰
加快落后产能淘汰是转变经济发展方式、调整经济结构、提高经济增长质量和提升经济效益的重大举措。近年来,河南省淘汰落后产能工作走在了全国各省前列,在近三年国家财政安排的135亿淘汰落后产能奖励资金中得到32.5亿元,占全部奖励资金的21%。
(二)坚决遏制“两高”行业过快增长
控制高耗能、高污染行业过快增长,是调整优化经济结构、转变经济增长方式的突破口。河南省严格按照国家要求,坚持把节能审查作为项目建设的重要关口,始终做到积极支持先进的、坚决制止落后的、严格控制过热的项目建设,确保新建项目能耗指标达到全国先进或领先水平,有效控制了投资特别是产能过剩行业投资的过快增长。
(三)着力加强重点耗能企业节能管理
火电、煤炭、有色、钢铁、化工、建材等行业是河南省的传统优势行业,也是高耗能、高排放重点行业,抓好了这些行业也就抓住了全省节能降耗的关键。近年来,河南省把300多家年综合能耗5万吨标准煤以上的企业纳入省级直接监管,颁布实施了水泥、玻璃、钢铁、煤炭、焦炭等行业9个能耗限额地方标准,公布了年综合能耗5000吨标准煤及以上的重点用能单位名单,实施了燃煤工业锅炉(窑炉)节能改造工作方案和电机系统节能改造工作方案,仅2009年就实现节能量200万吨标准煤,占全省节能总量的15.8%。
(四)不断提高能源的集约利用程度
近年来,河南省以股权转让、兼并重组等形式不断加快推进全省重点行业重点企业战略重组,一批具有较强支撑力和带动力的大企业集团初步形成,有效提升了产业集中度,对推进资源优化配置、提高能源集中利用程度、增强自主创新能力、提升企业核心竞争力提供了必要保障。
三、河南节能降耗中存在的不利因素和结构性矛盾
(一)能耗总量大,单位增加值能耗高
2009年,河南省能源消费量占全国的6.5%,连续多年居全国第5位, 2005年以来,单位GDP能耗均高于全国平均水平10%以上。能耗总量大、单位GDP能耗高,在全国缺乏比较优势,经济发展方式依然比较粗放,节能降耗仍然任重道远。
(二)长期累积的结构性矛盾进一步凸显
近年来,河南省经济正处于工业化加速发展阶段,单位能耗最高的第二产业在国民经济中的比重逐年提高,耗能较小的第三产业发展相对滞后、比重过低。这决定了河南省能源消费总量较高,决定了单位GDP能耗居高不下,也使得节能降耗与产业结构发展不平衡的矛盾更加凸显。
(三)重工业化趋势难以抑制
河南是资源大省,把资源优势转变为经济优势,必然要加快发展高耗能原材料工业和制造业。目前河南省以资源转化为主的电力、煤化工、石油化工、冶金、建材等重化高耗能工业占工业总量的比重高达55.5%左右。较长一段时期内,这些行业和产品仍是推动全省经济发展的支撑力量,经济结构继续向重型化方向发展也就不可避免。因此,以资源转化为特色的重型化工业结构还将持续,经济增长对能源、资源依赖性较强的问题还将存在。
(四)能源消费品种结构单一
河南能源消费长期以来主要以煤炭为主,天然气、石油、水电等优质能源消费比例偏低。2009年,全省煤炭消费量占能源消费总量的80%以上,大量消费煤炭不仅直接导致能源利用效率低下,而且对改善生态环境也会带来不利影响。加之部分企业节能意识不强,过分强调眼前利益,资源、能源浪费较重,污染排放量偏高,对生态环境的破坏和影响日趋加剧。
(五)固定资产投资产业间不平衡
2009年,全省一、二、三产业投资占全社会固定资产投资的比重分别为5.6%、50.9%和43.5%,一、二产业投资比2005年上升1.8和5.9个百分点,三产业投资下降7.7个百分点,长期偏重二产的“二、三、一”投资产业结构没有发生质的变化,二产仍是拉动全省投资增长的主要力量。六大高耗能工业行业投资占城镇固定资产投资的近1/4,其中85%以上都用于新建和扩建项目,改建和技术改造投入微乎其微。在工业化发展的加速时期,为保证全省经济持续、快速增长,着力寻求扩大经济总量是必然选择和当务之急。加大第二产业特别是工业经济投资力度仍将是未来较长时期经济总量扩张的重点之一。
四、今年以来河南节能降耗面临的新问题
2010年1～5月,全省规模以上工业能源消费同比增长16.4%,高出2009年全年15.2个百分点,其中六大高耗能行业能源消费同比增长19.0%,高出规模以上工业2.6个百分点,工业能耗增速持续高位运行的轨迹并未出现大的转变,高耗能行业依然是带动能耗快速增长的主导力量,能源消费刚性增长态势进一步加剧,下半年节能降耗难度成倍增加。
要实现2010年以及“十一五”节能目标,全社会和规模以上工业能源消费量增速需要控制在8%和7%左右,这就与当前能源消费增速持续高位运行的形势形成了强烈反差,预示着完成“十一五”节能目标任务的压力越来越大。
五、对推进节能降耗与优化结构的对策建议
(一)抓住产业结构优化升级这一关键
充分吸取国际金融危机对河南省经济结构和经济发展方式冲击的经验教训,抓住河南省推进“一个载体、三个体系”建设,加快促进产业结构优化升级的关健,在推动农业规模化生产、产业化经营,提高农业劳动生产率,增强第一产业竞争力的同时,继续把加快第二产业发展放在突出位置,加快大型产业基地、产业集聚区建设和优势企业整合重组进度,提高行业集中度,进一步做大工业经济总量,有效降低第二产业单位增加值能耗。以抓工业发展的力度和魄力,推动商贸流通、住宿餐饮、交通运输等传统服务业扩大规模、提升层次、塑造品牌,推动物流、金融、文化、旅游等现代服务业迅猛崛起,提高第三产业比重,努力实现经济增长由主要依靠第二产业带动向依靠一、二、三产业协同带动转变,真正实现结构“节”能,而不是结构“耗”能。
(二)突出工业结构调整这一重点
加快组织实施十大产业调整振兴规划,积极运用高新技术和先进适用技术改造提升有色、化工、钢铁等传统重化高耗能工业,加快技术装备更新、工艺优化和产品升级换代,注重深加工,延长产业链,提高重工业发展质量,变“高投入、低产出、高消耗”为“低投入、高产出、低消耗”;加快发展装备制造、汽车及零部件等先进制造业,壮大电子信息、生物制药、新能源、新材料、节能环保等战略新兴产业,培育一批具有核心竞争力的轻工业品牌,提高装备制造业、高新技术产业和轻工业占工业增加值的比重,走出一条能源消耗低、环境污染少、经济效益好的新型工业化道路。
(三)紧扣淘汰落后产能这一抓手
发挥市场作用,坚持依法行政,落实目标责任,优化政策环境,加强协调配合,将电力、煤炭、钢铁等14个重点行业淘汰落后产能任务分解落实到有关部门、省辖市、县(市、区)和有关企业,按要求内容和时间进度淘汰落后产能,拆除落后设施装置,防止落后产能转移。提高市场准入门槛,进一步健全新开工项目管理部门联动机制,严格限制高耗能、高排放项目开工建设。对单纯扩大产能的项目停止审批、核准或备案,对未通过环评和节能审查的项目不准开工建设,对违规建成的“两高”项目责令停止生产。
(四)明确优化能源消费品种结构这一方向
严格控制煤炭消费数量,推广各种经济有效的煤炭洁净技术,减少能源消耗和污染排放;提高外来电力消费比例,减缓全省火力发电过快增长势头;推广使用天然气、水电等清洁能源,促使能源产品换代升级;积极开发新能源,寻找替代能源,充分开发和利用沼气、太阳能等清洁能源,积极推进核能建设,不断改善能源生产和消费结构,促进低碳经济发展。
(五)坚定发展循环经济和低碳经济这一目标
循环经济、低碳经济以低消耗、低排放、高效率为基本目标,是节能降耗的重要途径。要抓住国家把河南确定为循环经济试点省的机遇,以资源高效利用和循环使用为核心,按照减量化、资源化、再利用原则,重点开展以提高矿产资源利用水平、余热余压综合利用水平和废气、废水、废渣综合利用水平的循环经济试点,推动重点矿山和矿业城市资源节约和循环利用。特别是当前在推进产业集聚区建设中,要坚持技术含量高、资源消耗低、环境污染小的原则,引导集聚区产业循环式组合、功能循环式配套,鼓励企业循环式生产,倡导社会循环式消费,使循环经济成为河南地域品牌。
节能措施优化 篇12
在工业应用中，普遍采用脉冲清灰袋收尘器作为生产过程产生的粉尘状污染物收集和工业产成品收集的设备。虽然这种清灰袋收尘器的种类繁多，但都是采用压缩气体作为清灰动力。因此如何优化产品结构，科学选取运行参数，正确的运行操作，从而达到节约压缩空气的用量，提高压缩空气的利用率，提高滤袋的使用寿命，降低设备造价和运行费用，是脉冲清灰袋收尘器设计与操作中重点关注的问题。
2 压缩空气消耗量及清灰时间参数的估算
过滤元件清灰所需空气消耗量主要取决于下列因素：
(1)污染物(粉尘)的种类:粉尘的比重、颗粒分布、湿度、粘度、磨蚀性等特性，尤其是比重、颗粒分布、湿度这三个主要特性直接影响袋收尘器阻力的形成和粉尘层剥离的难易程度。颗粒越细，湿度越大，比重越轻，所需压缩气体量越大。
(2)过滤元件的型式:过滤面积越大，过滤表面越复杂，所需压缩气体量越大。
(3)过滤元件的材质:编织类滤料，需要低压力，大气量压缩气体长时间清灰;针刺毡类滤料，需要中等压力，中等时间喷吹清灰;烧结类过滤需要高压，短促的喷吹清灰。
表1列出了不同类别粉尘，不同型式的过滤元件所需的耗气量，喷吹压力，喷吹时间参考值。
3 提高清灰效果及节能措施
3.1 合理选择过滤风速
过滤风速对过滤系统具有负面的影响。在预涂层期间，高过滤风速将导致过滤袋的快速磨损。粉尘容易进入织物纤维内部，造成基本过滤阻力偏高。在正常过滤期间，过滤风速高粉尘层形成得就快，清灰必须频繁进行，滤料的寿命必将缩短，耗气量增大。
3.2 保证稳定的预涂层形成
新袋收尘器投运初期以及袋收尘更换新的过滤元件之后的投运初期，袋收尘器应在低过滤风速的状态下运行一段时间(30～60min)，在此期间不进行清灰操作，确保滤袋表面形成一个稳定的粉尘过滤层。该过滤层保证了高的过滤效率，阻止粉尘进入织物纤维内部形成堵塞，造成过滤阻力上升。
3.3 合理选择喷吹压力及喷吹顺序
不是所有场合都需要强度高的高压喷吹清灰。对于粉尘浓度低，颗粒较粗，水份低的粉尘，采用<0.3MPa压力的压缩气体喷吹清灰就可以满足要求。喷吹压力低，管道泄漏损失小，标准耗气量就小，功耗低。避免了过清灰现象，提高了滤袋的使用寿命。高压喷吹与低压喷吹相比，粉尘从滤袋渗漏现象严重，收集的粉尘更容易渗进滤袋纤维内部，收尘器的阻力上升曲线变得更陡(如图1所示)。
应用交错的清灰顺序比顺序清灰顺序能够移出较多的粉尘。脉冲顺序对于保持较低压差很重要。如果是按照如图2所示顺序清灰循环的话，因为上一次清灰的那排(或室)滤袋的过滤风速较高, 正在清灰的一排(或一室)滤袋的微细粉尘很容易迁移到刚刚清灰的那排(或室)的滤袋上。这些微细粉尘能够产生较高的压差，导致清灰频繁。如果是按照如图3所示的交错清灰循环，确保没有哪一排(室)滤袋清灰之后，紧接着相邻排(室)滤袋清灰, 保证刚清灰的滤袋上的粉尘层有足够的时间重新建立。通过这种交错清灰顺序，在清灰期间能比较多地移出粉尘，可以减少清灰次数，延长了滤袋的寿命，也减少了压缩气体的用量。
3.4 合理选择每次脉冲喷吹时间（脉冲宽度）及脉冲间隔时间
脉冲宽度的选择可根据粉尘类别，滤袋的型式，清灰压缩气体的压力参照表1进行选择。判断脉冲喷吹时间是否充分的标准是脉冲喷吹作用是否使滤袋内部形成了一定的清灰压力和提供了足够的气量使滤袋由缩瘪状态，变形成相反的膨胀状态。当整个滤袋膨胀之后，仍然脉冲喷吹，则是浪费的。脉冲宽度通常指的是脉冲阀的电作用时间，它与实际阀门的机械打开动作时间是不同的。图4描述了一个压力脉冲过程。电作用时间达到52毫秒长，阀才能完全打开，30毫秒电作用时间将不能打开脉冲阀。
排与排(或室与室)之间脉冲间隔时间的最小值由两个时间参数决定。一个是由前一个脉冲之后，储气包的压力恢复到设计的喷吹压力所需要的时间确定，这个时间可能是瞬时的或长达几秒钟，这取决于压缩气体的供应系统能力。另一个是根据粉尘类别和粉尘落入灰斗的最长路径而估算出的自由沉降时间。脉冲间隔时间最小值必须大于这两个时间中的最大值。脉冲间隔太短，压缩气体补充不足，清灰压力达不到设计要求，清灰效果差。最经济的脉冲间隔时间是保证设备维持在1000～1300Pa的压差状态下工作。这需要根据袋收尘器实际运行状态进行调整。
3.5 选择反应快捷低阻脉冲阀
传统的脉冲阀结构为T型，进气口与出气口成90度夹角。气流在脉冲阀内部的路径长且弯曲，动力消耗大，降低了清灰压力能。大口径低阻脉冲阀它直接安装在储气包上，而无管件联接。进气口完全淹没在储气包内，所以有人称它为淹没式脉冲阀。它进口面积大，流程短，阻力小，动力消耗小，采用双膜片结构，动作迅速，能产生脉冲清灰所需的爆炸性清灰气流。
3.6 正确选择喷管喷口的型式和采用文氏管引导气流
喷吹管喷口型式主要有三种：
(1)简单喷口。喷口是一个在喷吹管上开出的一个小孔，加工简单。
(2)锥形导流喷口。喷口是在喷吹上用专用模具拉伸出来的锥形孔。加工需要专用模具。
(3)附加的文氏喷口。喷口为一单独加工的文氏管，用焊接的方法与喷管联接，加工较复杂。
选择什么型式的喷口型式，主要考虑过滤袋的长度及生产成本。参考表2选取。
对于装有较长过滤袋的袋收尘器滤袋笼架顶部需要安装一个文氏管。文氏管的结构特征是一个锥形截面然后缩成一个柱形截面，末端带有一个较短的锥形扩散截面。锥形角度越陡，气流的加速度越高，但阻力也越大。文氏管的作用就是将压缩空气的势能最大限度地转换成清灰所需的功能，从而达到最佳的清灰效果。压缩气体在0.1秒内，以近340m/s的速度离开喷嘴，气流呈棒状，直径为5mm左右(根据喷嘴孔径不同而不同)。对于筒单喷口的喷管喷吹有效区长度大约为2.8m，在袋笼顶部增加文氏管之后，上述气流在文氏管喉部速度减慢到大约60m/s，但由于文氏管引导了大量的二次气流，气流团直径增大，气流喷吹的有效长度加长到6m。
3.7 正确选择袋收尘器的进风方式
袋收尘器的进风方式主要有三种：顶部进风，底部进风，旋风式进风。如图11所示。
对于工业高浓度粗颗粒气流，底部进风优于顶部进风。因为一部分粗颗粒粉尘自然沉降落入灰斗。对于非常细，难聚结的或低密度的粉尘，由于再吸附问题突出，宜采用顶部进风，气流方向与粉尘沉降方向一致。减轻粉尘再吸附对收尘器性能的影响。旋风式进风性能最差。它移出了大颗粒粉尘，而留下的微细粉尘过滤介质难以处理。只有当处理气流中含有磨蚀性较大粉尘颗粒或高温炽热的火星颗粒时，采用旋风式进口，将这些对滤袋材料寿命构成威胁的粉尘进行预收集。
4 结论