煤化工企业中电气节能技术应用分析

2019-11-29曹伟

商品与质量 2019年32期

曹伟

山西潞安煤基合成油有限公司山西长治 046000

近年来我国煤化工行业的发展势头迅猛，特别是近期已有多个特大型煤化工项目相继开工建设和投产。煤化工是高耗能行业，要实现经济上的可持续发展，节能是重要的方式和手段。节能本质上的概念，是在获得同等经济效益的基础上，减少能源消耗。简单来说通过运用先进的技术手段，在经济允许，环境承受范围内的条件下，将能源的作用发挥到最大，提高能源应用的有效程度。对于企业来说，在激烈的市场竞争环境下，也只有不断完善节能措施，才能取得更大的经济效益，生产更多优质的产品，以此提高企业的经济收益，让企业能够在市场竞争中站稳脚跟，并且取得可持续发展[1]。

1 煤化工项目节能的重要性和必然性

目前世界和中国都在积极发展低碳经济，企业是推动提高能效、节约能源技术发展的主力军，实施节能工程是企业生存的必要条件和社会责任。节能这项工作，不仅受到了国家的政策支持和鼓励，而且也是企业未来发展的重要途径和手段。煤化工企业要想进一步提高企业的经济效益，必须转变观念，重视节能工作，将企业中的生产系统和设备进行优化和完善，采用新技术、新手段，将节能工作落实到底。中国作为世界上最大的发展中国家，能源需求处在增长状态，如何做到能源合理利用高效节能是不变的主题。煤化工为重点耗能行业并且增长迅速，节能效果直接影响地区循环经济的发展。我国富煤、贫油、少气的能源格局促使煤化工项目的快速发展，煤化工装置的节能关系国家能源局势优化和经济增长保障的可行性。煤化工发展的一个重要方向是实现资源综合利用，国家在相关方面出台了许多政策和方针，不断引导企业逐步进行节能的技术开发和应用。

2 煤化工企业电气节能的措施

2.1 设备选型和设计

（1）变压器的选择和设计。尽量选择节能型的变压器。通常来讲，变压器的损耗可以分为有功和无功功率损耗两种，在有功功率损耗中又可以分为铁损和铜损两种。对于工厂而言，应该尽量使变压器的台数和容量保持在一个合理的、高效的状态，这样可以有效的降低变压器的能耗[2]。

（2）低压电动机的节能设计。煤化工工厂，低压电动机使用很多，合理选用电动机，提高其负载率，采用效率和功率因数较高的电动机，对负载变化大的机泵宜采用变频调速装置；减少传动损失，提高能量转换效率，降低装置用电负荷。例如：某冷却塔风机由于建厂时采用的风机技术较落后，在技改后采用节能电机，有效的减少了电能消耗，提高了经济效益。

（3）机泵的节能设计。机泵采用新型、高效设备，并采用双端面密封，不但减少了泄漏、而且可以实现长周期运转，创造效益、节省能耗。优化转动设备结构，增加散热性能，同时采用高性能润滑油品，降低温升、节能降耗。采用高性能塔内件，减少泵循环量，降低装置用电负荷。

2.2 变频柜的节能与技术发展

在变频柜的实际应用过程中，为了提升其节能效果，一般都会采用电能回收处理技术，其主要分为三种，即制动电阻、吸收电阻、回馈制动，这三种技术都有各自的特点和优势，都属于比较先进的电能回收技术。在这些技术的实际应用过程中，都是通过能量回馈，将电能有效反馈回电源，从而达到节能的目的。在实际的应用环节中，其还会牵涉到电机的节能问题。在电机实际运行过程中，如果其在额定负载情况下运行，其运行效果最好，节能效果也比较明显。然而，在电机实际运行过程中，其经常会处于轻载运行状态，电机的能耗较高。为了有效解决这个问题，可以对频率进行优化，通过对频率的调制，再结合对系统运行参数的优化，实现对电机的有效控制，让其达到更好的运行平衡状态。如可以利用对设备载荷的变化和功率图的采集数据与变频器柜实现有效的联动，通过系统运行状态的分析，及时发现系统处于不平衡的运转状态，从而及时工作参数进行控制。例如在一个冲程内载荷发生了变化，就可以利用不同的频率来改变上下行的速度，通常采用上快下慢的运行方式，来提高泵组的工作效率。例如：对厂2#循环水冷却塔温度控制的技改项目中，采用温度传感器和变频器技术来控制电机转速。如果循环水温度比较高，变频器运行频率加快；温度降下来，变频器运行频率减慢。这样既能节省电能，又能实现对温度的精准控制。此外，通过变频技术的应用，还可以有效避免大转矩启动带来的电流冲击，有效适应电机轻载时的工作频率，进一步提高对轻载的利用率。

2.3 优化供配电线路节能设计

要想把煤化工企业在生产过程当中产生的无功消耗降到最低，可以优化供配电线路节能设计。电网是有电阻的，无功电流在电网中流动的时候，在电阻上面也会产生一些有功率耗损，这种损耗和线路的长度与负载的大小有着直接联系。所以，为了实现改变电线传导过程中产生的电阻，防止电网中产生的无用功率，可以采用提升影响电网效能功率因数的方式来降低能量损失。①调整电路布局。选取适当的电线路径，改变铺设方式，尽量选择空间开阔的区域铺设线路。②科学合理的选择导线的截面积。根据经济条件与电流指标，确定导线截面积。对于线路较长的电线，在保证其能够满足基本需求的情况下，尽可能的提升导线的截面积。③科学合理的选择并确定各种电气用房的位置与规模。电气用房的位置和电力节能密切相关，线路越短，其耗能就越低[3]。