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中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
节能减排走可持续发展的道路是目前我国实施的重要经济战略目标,在加快经济发展的同时,如何合理化的利用资源,最大程度上减少损耗是我们应该重视的问题。尤其是在通信机房空调工程方面,怎样才能在最大程度上减少耗电,降低空调设备运行成本,就成了通信行业合理利用资源的关键。
本文主要针对目前通信机房的资源合理化利用进行分析,找出资源损耗的突破口,进行空调资源的很合理优化和配置。对通信机房的空调系统节能潜力进行分析,涵盖空调产品的节能及资源优化设计等内容,从四个方面来分别阐述空调系统的节能手段,并提出各种手段的可执行方式和具体措施。
1、机房空调气流组织的科学化
要想实现机房内节能效益的目标,合理解决巨大能耗问题,就必须对机房内空调系统的气流组织进行合理的分析。机房内的气流组织应包括机房大环境的气流组织和通信机柜内部的气流组织,所以机房空调气流组织的科学化解决方案应立足这两方面予以考虑。
1.1机房送风方式应优先考虑地板下送风
首先,在机房的送风方式上就存在着很大的问题,这也是导致资源浪费的一个重要原因。目前通信机房规划大多数采用上走线上送风方式,而专用空调上送风方式主要采用风帽直接吹送和风管送风两种常见方式,但这两种送风方式由于造成机房内空调送风断面过大,且系统调节性能较差,不能实现机房内系统总风量的高效、合理的分配。
想要解决机房内热量分布不均匀,局部过热的问题,就要设计出科学合理的送风方式。建议通信机房在层高满足的条件下优先采用地板下送风方式。根据实际工程案例进行经济性分析,下送风方式比上送风方式普遍可节约20%左右的运行费用,节能效应显著。
在使用地下送方的方案过程中,以下几个问题是需要特别注意的:
(1)地板下只准通风,严禁布放线缆(消防用线缆除外);
(2)架空层下有效净空高度一般应控制在350~500mm范围内;
(3)送风距离易小于15m。若送风距离超过15m,可以考虑两侧安装空调送风或地板下安装风管进行远距离输送;
(4)地板架空层下的水泥楼面应铺设不燃烧材料制造的隔热保温层和保护层,防止楼层水泥面或下层天花板结露。
1.2机柜内气流组织合理化
判断机柜内部的的气流组织是否合理,就要看他是否能够及时的将热量散发道周围的环境当中。一方面要求机房大环境有良好的气流组织和适宜的环境参数(温度、湿度等),另外一方面要求通信机柜具备良好的散热工艺。
目前在通信机房空调工程中,主要存在以下四个问题,影响了机柜内部气流组织的散热。
(1)机柜前后门开孔率不足,有些在前柜门位置还设置有防尘网,造成冷气进入阻力过大;
(2)有些机房通信机柜内部堆放的设备过于密集,气流流道过于狭窄,内部气流循环不通畅;
(3)柜内气流组织不合理,冷、热气流混合现象明显;
(4)一些散热量大的通信设备机柜缺少风扇强制排风,仅靠机柜内部自然排风散热效果较差。
针对上文中提到的问题,在设计之初就应该准备优化的方案,保证机柜内部的散热效果。比如应增加通信机柜的柜门开孔率,内部结构形式寻求更合理的流道设计,散热量大的机柜应考虑强制排风,进风量应可以根据柜内设备安装情况进行调节。而对于一些设备散热量较大且采用上送风的机房,可以考虑采用开放型货架式机柜。通信设备均搁置在完全敞开式的托架平台上,设备散发的热量可以迅速地释放到周围环境中,散热效果得到极大改善,当然这种开放式机柜也会对设备安装管理带来一些问题。
2、水冷替代风冷或采用双冷源机组
通信机房的空调设备如何选择,对于资源是否能够合理化的进行运用,也起到了至关重要的作用。目前通信机房空调大多数采用单元式风冷型专用空调机组,在安装灵活、可靠安全的同时,也存在性能系数较低、运行性能不稳定、受室外环境温度变化波动较大、室内外机组安装管线较短、室外机组占用大量建筑面积的缺点。
从减低能耗的角度出发,空调设备选择水冷型要明显的优于风冷型的设备。水冷机组性能系数高于风冷机组,在通信机房中推广水冷型专用空调机组能够节电降耗,特别是在一些中、大型项目上不但节能效益显著,而且可以减少空调设备的投资。
想要最大限度的降低能耗节约资源成本,中大型的企业选择冷冻水型或冷却水型机组都可以实现其目的。从提高系统的安全可靠性角度出发,在通信机房项目中推荐采用双冷源机组。通常来说,双冷源机组常见的主要是风冷+冷冻水型或风冷+冷却水型两种机组。在大多数季节中系统主要启用经济节能的水冷系统,而在不满足水冷型机组运行的季节或系统发生故障及检修维护时才启用风冷系统。采用双冷源机组虽然会增加项目的初投资费用,但系统安全可靠性较高,且运营成本可以大大降低。
3、直接利用室外自然冷源
通信机房的空调设备想要节省资源,直接从室外引进冷风资源也是不错的选择。根据各地气象条件特点,在这些季节可以直接利用室外丰富的自然冷源对机房环境降温,从而可以大大缩短专用空调机组的压缩机的全年运行时问。这样不但节约了大量的电能,同时也延长了空调机的使用寿命,减少了空调机组的维护工作量,降低了维护成本。
这一节能的原理也已经广泛的运用到了实际空调资源中,今天主要对两个比较成功的案例进行分析。
3.1FCX系列节能空调
在实际的运用中,FCX系列节能空调的主要原理是将室外的自然风过滤后直接进行运用,在机组内新风同室内回风充分混合后送人湿膜加湿器加湿,然后由送风机将处理后的空气送入室内。引入室外新风会降低室内空气的含湿量,通过湿膜加湿器加湿后,提高室内空气的含湿量。同时,室内空气通过湿膜后温度会降低5℃左右。
特点:新风直接引入型节能空调机组没有传热损失,运行效率高。
只要室外的温度低于12°,全年都可以进时使用,这一技术大大的节省了压缩机浪费的能源。同时机组配置的湿膜加湿器可以替代机房空调的加湿器,节约大量能源。
3.2FCR系列机房节能空调
FCR的主要原理是:采用板式显热换热器为核心部件,在换热芯体内室内室外的空气合一自然的进行能量的交换。室外新风引入显热交换器,对室内空气进行冷却降温处理,然后排出室外;被冷却后的室内空气再送回室内,达到为机房降温的目的。
特点:此项技术可以保证室内的空气的洁净度和适度,版式显热换热器的材质为耐腐蚀亲水铝箔,采用特殊工艺加工而成。换热通道面积大风阻小,具有换热效率高、使用寿命长和维护简单的优点。
4、确定合理的机房环境温度
确定合理的机房环境温度也是资源合理化运用的重要条件,机房内的环境参数也有规范和标准的要求,一般来说温度控制在24℃±2℃,湿度50%±5%左右,而一般通信设备电子元器件正常的工作温度范围较大,上限一般在35℃~40℃左右。为了保证机柜内部的通信设备散热效果良好,必须保证机房过道环境温度较低,空调设备保持在送风出口和回风温度较低的工况下运行,从而使空调设备制冷系数降低,能耗损失较大。
减少机房环境和机柜内部的温度梯度差是降低能耗的而重要途径。改善机房大环境和通信机柜内部的气体流组织,特别是通信机柜的结构形式是至关重要的。若机房气流组织更为科学合理、通信机柜散热工艺有较大改善,特别是采用开放型货架式机柜,就可以大大减少机柜内、外的温度梯度差值。适当提高机房环境温度的要求,提高空调送、回风温度,通过调整空调设备运行工况的方式提高制冷系数,就能降低空调设备运行能耗。
参考文献:
一、年度推进目标
20__年工业领域节能降耗的主要目标为:规模以上企业万元工业增加值综合能耗下降4.5%。重点用能企业单位产值(产品)能耗明显下降。
二、工作重点
(一)强化目标责任,完善考核办法。把工业节能降耗目标分解落实到各乡镇,县政府将与各乡镇(开发区)签订20__年节能降耗目标责任书,并将节能降耗工作列入乡镇年度工业考核;建立节能降耗专项资金,加大奖励力度,各乡镇(开发区)企业服务中心(工贸办)要及时掌握本乡镇所属企业的节能技改情况,相关节能技改项目及时报县节能办审定备案,待年终评定,给予奖励;全县37家年综合能耗1000吨标煤以上用能企业,全部利用安吉工业网每月报送能源消耗情况(新增能耗在1000吨以上的企业逐一进入直报系统),每季公布重点用能企业综合能耗的万元工业增加值能耗及下降率;督促企业执行行业用能标准,依法开展重点用能单位能源利用监测,完成能源利用状况监测1家,培育1家节能降耗示范企业。
(二)优化产业结构,严格限制高能耗项目引进。能耗指标作为项目核准、备案的强制性标准,严格控制水泥熟料、印染、造纸、铸造等高能耗项目的引进建设;对年耗电300万千瓦时以上或年耗标准煤20__吨以上的项目须经节能综合评估;加快淘汰落后生产能力,拆除直径2.2米水泥粉磨设备2台;淘汰一批落后工艺装备,重点是加快淘汰s7型变压器。
(三)加大节能技改力度,推进节能技术进步。着力抓好建材、造纸、印染、化工、磁性材料、金属压延加工、纺织等行业的节能降耗工作,突出抓好工业炉窑和电力拖动系统的节能改造;强化节能技术改造重点项目管理,及时掌握项目进展情况;督促重点用能企业制定和实施节能技术改造方案;组织实施6项节能技术改造重点项目,对实施节能技术改造取得显著成效的项目,除县政府奖励外,还要积极向上争取资金补助。
(四)全面推进清洁生产审核。鼓励和指导企业有效开展清洁生产审核。进一步加大宣传力度,组织企业参加清洁生产审核培训。今年组织落实10家企业实施清洁生产审核,确保6家企业通过审核验收。同时,积极开展绿色企业创建工作,确保2家企业被评为市级以上绿色企业。
(五)鼓励企业开展资源综合利用。鼓励企业广泛利用生产和消费过程中产生的各种废旧物资,培育一批资源综合利用示范企业;加快建设竹产业科技创业中心,推进竹屑资源化利用;引导企业开展中水回用、废气回收;提高散装水泥和新型墙体材料的应用比例,在中心城镇推广预拌混凝土,水泥散装率达到80%,新型墙体材料的应用比例达到50%。
(六)大力营造节能降耗氛围。利用各种途径广泛宣传《节约能源法》等法律法规,介绍节能降耗成功案例。组织有关企业参加节能产品(技术)推介会。认真组织节能宣传周活动,在全社会营造节能降耗、科学发展的良好氛围。
附件:1.20__年工业领域节能降耗目标任务
中图分类号:F205 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2014)08-285-02
一、污水处理概述
处理污水在是一个世界性难题。随着全球经济的快速发展,污水处理厂的建设规模越来越大,所产生的能源消耗也越来越多。根据相关统计数据表明,活性污泥处理系统在运行过程中所消耗的能源成本占总运行成本的30%到80%左右。随着全球人口不断增长,处理污物的标准越来越高,污水处理厂的规模也会越来大。受到污水处理厂规模扩张的影响,在未来的15~20年内所消耗的能源成本也将增加20%以上。如何节能降耗,是污水处理厂经营管理首先应考虑的问题,这对于稳定社会、促进经济发展有着极其重要的意义。
二、污水处理厂的能耗分析
(一)电能消耗
随着我国污水处理事业的不断发展,污水处理厂运行过程中所消耗的电能也在逐年增长。目前,电能消耗按地理位置和工艺选择的不同而不同,平均大约在0.30kW・h/m3左右。污水的提升系统、污泥处理系统和二级生化处理供氧系统是污水处理过程中耗费电能最多的部分,占总工艺耗电量的90%以上。其中二级生化处理系统的电能消耗主要集中在搅拌器、鼓风机和内外回流泵上,鼓风机占二级生化处理系统总耗电量的75%,大约占污水处理厂运行总耗电量的50%,是全厂耗电量最大的系统。因此,二级生化处理系统节能降耗的重点在于降低鼓风机的能耗。
(二)药剂消耗
污水处理厂在处理污水过程中所使用的药剂主要是絮凝剂,用于污泥脱水。目前,大多污水处理厂所使用的絮凝剂都是人工合成的。絮凝剂不够的话,污泥含水率降不下来,增加剩余污泥处理难度。而大量的絮凝剂的消耗则会增加污水的处理成本。此外,絮凝剂中含有难以降解的毒性,二次填埋后再一次进入环境,将造成二次污染。
(三)自来水消耗
目前,大部分污水处理厂都未建立中水回用处理系统,处理后的污水直接排放到纳污水体。在污水处理厂运行过程中会用大量的自来水来冲洗厂内污泥脱水车间、配药、风机冷却以及绿化办公等。因此,我国大部分污水处理厂耗用的自来水量都很大,不但增加了污水处理成本,同时也浪费了很多的水资源。
三、污水处理厂节能降耗的途径
(一)节约电能消耗
污水处理厂应该在保证水质的前提下节省电能的消耗,减少电能成本的支出。要达到这一个经营目的,污水处理厂可以从污水处理工艺方面着手,重点是减少污水提升泵、曝气机和污泥脱水机、回流泵等大功率机电设备耗电。
1.节约污水提升泵电能消耗。减少污水提升泵电能消耗应综合考虑提升泵整个系统,具体节能降耗的措施如下:首先,应该科学正确地选择水泵,使其能够发挥最佳的工作效率;其次,要合理利用污水处理地形,减小污水提升高度,降低水泵扬程;最后,可以通过应用变频调速技术,调整电机的运行速度,降低水泵的排水单耗,控制水泵运行台数,从而达到节能降耗的目的。
2.节约污水曝气系统电能消耗。曝气是污水处理工艺的核心,也是污水处理厂节约电能消耗的关键,其运行过程中会消耗大量的电能,节约能耗的具体措施如下:(1)曝气与鼓风设备要选择效率高的;(2)采用变频技术提高鼓风机运转效率,使曝气设备可以稳定的在较高状态下运行,最终达到节能降耗的目的;(3)控制曝气流量的精确度;(4)根据污水中氧的溶解度调整曝气量和鼓风量。
3.节约污泥脱水系统电能消耗。污泥脱水系统的主要作用是减容、减量、稳定和无害化处理含水量98%以上的污泥。在选择相应设备时,应该选择脱水效率相对比较高且消耗电能又较低的设备,尽量减少设备处理污泥的动作时间,达到节约电能消耗的目的。
(二)节约药剂消耗
根据调查我国生产絮凝剂药剂的厂家达230多家,生产的药剂品种达100多种,总产量将近20万t。污水处理厂在选择絮凝剂时,既要考虑药剂的单价,又要考虑到药剂的高效性,使其保证最大限度减少污泥含水率的同时也提高污泥的脱水性能,这样既能提高混凝的效果,又能节约药剂的使用量。节约药剂消耗的主要途径包括:使用脱水效率更高且不会造成二次污染的絮凝剂替代药剂;投加药剂的量要精确,减少不必要的药剂浪费;投加药液的设备要尽量精准,尽可能地减少投加量的误差。
(三)节约自来水消耗
节约自来水消耗的主要途径是建立中水回用系统,用于厂内污泥脱水反冲洗、车间清洗、冷却电机和绿化用水等。减少自来水的大幅度消耗,实现污水资源利用,降低水耗用成本。
(四)完善污水处理厂管理机制
污水处理厂管理层可以对厂内各个工段消耗的能源量进行分析,明确各工段对能源的需求量,在提高能源管理水平的同时,挖掘各工段节能降耗的潜力,精确地控制污水处理厂的工艺运行;建立相应的岗位责任制和设备设施管理使用责任制,定期对设备设施的运行情况进行分析,加强设备设施和药剂的管理,使其运行效果达到预期目标;建立科学的考核、控制激励机制,使员工积极参与节能降耗管理,养成节能降耗的工作习惯,让企业与员工实现双赢的目标。
四、案例分析
(一)某污水处理厂概况
广东某污水处理厂日处理水量20万m3/d,其处理厂分两期建设,每期建设工程规模各10万m3/d,有污水深度处理工艺。
(二)该厂污水处理能耗的构成
通过对该污水处理厂工艺和深度处理工艺的分析,该厂主要能耗产品和设备有:第一,进水提升泵房、回流和剩余污泥泵房、加药泵房和反冲洗水泵房;第二,用于清洗和过滤泥沙的机器设备;第三,维持工艺供氧设备;第四,用于搅拌污水的机器设备以及日常生活照明等设备;第五,污泥脱水设备。
该污水处理厂污水过滤、药液配制以及绿化、日常生活卫生等都需要用一定的水。
(三)设计污水处理厂节能降耗情况
1.选择节能降耗工艺。该污水处理厂在二期建设时,重新设计选择污水处理工艺。一期采用的AA/O工艺,供氧方式采用表面曝气。表曝主要的缺陷就是能耗较高。所以二期采用能耗降低的工艺微孔曝气的AA/O工艺
2.减少污水处理厂电力的消耗。一期的氧化沟采用卡鲁塞尔氧化沟表面曝气的形式,这种曝气氧化沟的能耗比较高。在运行中发现,仍然有溶解氧过剩的现象。通过安装变频装置的方式,使一台曝气机能以较低的转速运行,以达到降耗的目的。由于进入污水处理厂的污水量并非稳定不变,如全部采用工频的污水泵,可能大马拉小车,浪费电耗。所以污水厂污水提升泵采用定频和变频联合使用的方式,以达到节省电能的目的。
3.节约污水处理厂水的消耗。污水处理厂内的生活用水、配制药剂用水以及消防用水可采用自来水,生产用水、绿化用水以及浇洒道路用水等可采用污水经过处理后的再生水。
(四)减少污水处理过程中药剂的消耗
1.污水处理厂可通过试验确定污水处理药剂的配制浓度、投放量,使污水处理药剂发挥其最佳药效外,也可以减少药剂的投放量,节约药剂的消耗。
2.由于国家对出水磷的指标要求越来越严(PO43-
五、总结
通过分析污水处理厂节能降耗的案例,可以发现污水处理厂节能降耗的空间仍然很大,只要污水处理厂的管理者选对处理工艺,再加上强化的污水处理节能降耗的科学管理,不但能够节约污水处理厂的资金,也能降低污水处理厂的能源消耗。
参考文献:
[1] 吴军伟,朱学红.浅谈污水处理厂的节能降耗[J].给水排水,2011(1)
刚才,副市长对我市去年的安全生产、节能降耗和环境保护工作进行了回顾,并对今年工作进行了部署,闾市长的报告是今天会议的主报告,请大家认真抓好贯彻落实。赵祥军副市长代表市政府对度安全生产目标责任考核先进集体和先进个人进行了通报表彰。此外,大会还进行了表态发言,市政府还与有关单位签订了今年度安全生产、节能降耗和环境保护目标管理责任书,希望各级各有关部门按照责任书明确的工作任务,积极努力、再接再厉,确保完成今年度安全生产、节能降耗和环境保护工作任务。
下面,根据会议安排,在闾市长讲话的基础上,我再讲三点意见:
一、认清形势,提高认识,进一步增强做好安全生产、节能降耗和环境保护工作的紧迫感
安全生产、节能降耗和环境保护都是涉及人民群众切身利益的大事,事关改革发展稳定大局,也是市委、市政府重点抓的要事。虽然,去年我市这三项任务各项指标完成较好,但我们也要清醒地认识到,我市安全生产、节能降耗和环境保护工作的形势依然严峻,一些根本性、结构性、普遍性的问题依然存在,后续工作的压力将会更大,完成今年安全生产、“十一五”节能降耗目标任务及“811”环境保护新三年行动依然任重道远。
就安全生产工作来说,安全生产关系人民生命财产安全,是经济社会发展的必要保障,是落实科学发展观的重要内容,也是构建和谐社会的内在要求。全市安全生产工作连续第五年实现了三项指标“零增长”目标。今年,市政府下达我市的安全生产事故死亡人数控制指标为103人,比上年减少了21人,但目前我市火灾、危化品、工矿企业等各种安全隐患和矛盾仍然突出,安全生产工作还存在薄弱环节,预防和控制事故的能力不强,这给我们带来了更大的压力。我们必须居安思危,警钟长鸣,坚决克服盲目乐观、消极厌战、松劲麻痹等倾向,进一步重视和加强安全生产工作,努力做到安全生产与经济社会发展水平基本相适应,实现安全保障下的可持续发展。
就环境保护工作来说,也存在着减排任务艰巨、整治任务繁重和基础设施建设任务较多等各类问题。
对此,各级各部门务必进一步认清安全生产、节能降耗和环境保护工作的重要性、基础性和全局性;务必进一步认识安全生产、节能降耗和环境保护工作的长期性、艰巨性和复杂性;务必进一步增强工作的紧迫感、使命性和责任感,做好长期作战的思想准备,始终保持清醒头脑,振奋精神、真抓实干,采取更加有力的措施深入推进安全生产、节能降耗和环境保护工作。
二、突出重点,克难攻坚,进一步开创安全生产、节能降耗和环境保护工作的新局面
各级各部门要站在落实科学发展观、构建和谐嵊州的高度,充分认识新时期、新形势下做好安全生产、节能降耗和环境保护工作的极端重要性和紧迫性,摆到更加突出的位置,切实抓紧抓好。
关于安全生产工作:一要强化两个主体,即政府的监管主体和企业的责任主体,形成“政府统一领导,部门依法监管,企业全面负责”的安全生产工作格局和“横向到边、纵向到底”的安全生产监管体系;二要加强三项建设,即安监队伍建设、安全生产信息化建设、安全生产基层基础建设,夯实安全生产基层基础;三要完善四大体系,即应急救援体系、企业分级监管体系、安全投入保障体系、宣传教育培训体系,提高安全监管能力;四要狠抓五项工作,即安全生产大检查、行政审批源头关、事故隐患排查治理工作、安全生产事故查处工作、企业安全标准化工作,确保安全生产形势稳定。当前重中之重是要加强嵊义线等重点路段的交通整治工作,加强公路安全设施改造,同时要防止发生重特大安全事故,确保实现全年安全生产三项指标“零增长”。
关于节能降耗工作:一要通过推进结构调整节能。要严格执行固定资产投资项目节能评估和审核办法,大力发展高新技术产业和现代服务业,继续推进“三高一低”企业专项整治行动,研究制定落后生产能力退出的责任制度和补偿措施,制定落后生产工艺、设备的分年度淘汰计划。进一步优化能源消费机构,逐步降低煤炭在一次能源中的使用比重,不断提高电气化、燃气化水平,有效降低全市的能耗水平。二要通过推进技术创新节能。大力推广变频电机、绿色照明、热电联产、中水回用等节能技术;出台纺织印染行业单位产品能耗限额标准;在热电、医药、化工、印染、水泥等行业全面推行清洁生产;同时通过对企业的技术改造项目的能源利用状况评估和论证,不断改进节能技术。三要通过推进科学管理节能。进一步健全和完善节能降耗长效机制。要完善节能降耗政策体系,政府扶持资金向重点耗能企业、重点用能单位、重大耗能设备的节能技术改造等方面倾斜;要完善节能降耗考核体系,对没有完成节能降耗考核指标的乡镇、街道,坚决实行“一票否决制”和“行政问责制”,乡镇、街道行政负责人,年底必须向市政府常务会议作检讨;要完善节能降耗督查体系,对重点企业、重点行业及重点区域,进行定期督查,定期监测,并定期对重点企业的能耗情况进行公告;要完善节能降耗奖罚体系,对节能先进企业进行奖励,对耗能较大、整改不力的企业要实施红、黄、绿警示制,并予以处罚,直至关停。市级机关要明确目标,细化措施,进一步加强节能降耗工作,为全社会开展节能降耗工作做好示范和榜样。
关于环境保护工作:一要严把规划和建设项目“环评”关。环保部门要加强环境制度建设,切实履行环境执法职能,充分利用法律赋予的执法手段,严格执法、依法行政,加大对违规建设项目和非法排污企业的清理整顿和处罚力度,下大力解决违法成本低、守法成本高的问题。在项目环评审批中,所有新建、改建、扩建、迁建和技术改造等建设项目,必须严格执行“环评”制度,凡不符合产业政策、生产工艺技术落后、浪费资源、污染严重且难以治理的项目,发改局要坚决不予立项,环保、土地、工商、电力等相关部门不予审批,切实防止低水平重复建设,从源头控制环境污染和生态破坏。二要加强对污染物排放总量的控制。今天,我们与经济开发区及各乡镇、街道签订了环境保护工作目标考核责任书,将主要污染物削减目标进行了层层分解落实,希望各单位高度重视,强化措施,确保预期目标的实现。要进一步督促重点排污企业在加强技术改造和环境管理的同时,增加污染治理投入,全面实现达标排放,确保完成减排任务。要依法推行排污许可证制度,加大对违规建设项目和非法排污企业的清理整顿和查处力度。三要扎实推进“811”环境保护新三年行动。从今年开始将启动“811”环境保护新三年行动,结合嵊州实际,市政府制定了《嵊州市“811”环境保护新三年行动实施方案》。要按照方案中明确的目标任务,突出重点,细化工作措施,持之以恒地推进各项行动,确保完成“十一五”环境保护规划确定的各项目标任务,基本解决突出存在的环境污染问题,努力使全市环境保护和生态建设再上一个新台阶。重点是要关注市政府督办的5个环境问题,特别是曹娥江水域排污口整治问题,有关乡镇要引起高度重视,落实责任,下实措施,确保工作任务落到实处。
三、加强领导,落实责任,进一步营造安全生产、节能降耗和环境保护工作的良好环境
做好安全生产、节能降耗和环境保护工作是落实科学发展观的本质要求,是转变经济发展方式的重要举措。各级各部门要切实加强领导,细化责任,狠抓落实,全力以赴,确保圆满完成目标任务。
一要强化组织领导。无论是安全生产、节能降耗还是环境保护工作,都是内容多、任务重、时间紧的系统工程,各级各部门要牢固树立科学发展观和正确政绩观,切实加强对安全生产、节能降耗和环境保护工作的组织领导,确保认识到位、责任到位、措施到位和投入到位,特别是各级领导干部要做到重要工作亲自部署、重大问题亲自过问、重点环节亲自调度、重要案件亲自督办,真正形成党委统一领导,政府切实负责,有关部门各司其职、密切配合,社会力量广泛参与的工作格局。同时,要建立健全安全生产、节能降耗和环境保护工作的绩效评估体系,把有关目标任务纳入党政领导班子和领导干部实绩分析指标体系,作为评价和考核各级领导班子和干部政绩的重要内容。
二要强化依法行政。要以铁的决心、铁的手腕,严格安全生产和环境保护行政执法。建立完备的安全生产、节能降耗和环境保护工作执法监督体系,严厉查处违法行为和案件,切实做到有法必依、执法必严、违法必究。各执法管理部门要认真踏实、严谨细致,盯紧重点行业和领域,重点企业和重点部位,积极开展不间断的检查,严厉查处各类违法违章行为和问题隐患。对发现存在的普遍性、典型性和矛头性问题,要及时研究解决措施;对那些主观上不积极整改、客观上无法达标的企业,坚决实施停产、限产直至关停;对安全生产和环境保护违法行为,要一查到底,绝不手软。
三要强化机制创新。要大胆探索用改革的办法解决工作中遇到的问题,注重运用市场机制促进安全生产、节能降耗和环境保护工作。要通过运用价格、税收、信贷、土地以及政府采购等政策,建立企业进行安全生产、节能降耗和开展环境保护工作的激励机制和约束机制。积极发挥政策杠杆作用,引导和支持企业根据政策规定和环保要求进行企业搬迁、转产和改造。在实施排污总量控制的基础上,积极探索政府调控下的排污权有偿使用和交易制度。同时进一步健全生态补偿机制,促进生态补偿的制度化、规范化。逐步加大对重要生态功能区、水系源头地区和自然保护区的生态补偿力度。
随着科学技术的不断进步和社会的急剧发展,人民的生活水平和生活质量都实现了质的飞跃,经济的发展势头在世界范围内都十分良好与可观,但是经济发展的同时,一些棘手的问题随之出现,其中最为明显的无疑就是生态环境遭到破坏、能源资源急剧短缺,虽说这些问题不会在较短的时间内对世界产生较大的影响,但是长此以往,必将阻碍经济的发展与社会的进步,所以,怎样在保护环境、节约资源的前提下发展经济是现在的人们普遍关心和关注的问题。电厂作为能源消耗量最大的单位之一,有责任、有义务降低生产中的能源消耗,虽然电厂的主要功能是提供能源,但是其只有不断地进行变革才能更好的适应社会的发展和时代的要求。我国能源总量很大,但是人口数量在世界上首屈一指,因此人均资源占有量少的可怜,所以电厂应该意识到创新节能技术、降低能源消耗的必要性与迫切性,这不仅是社会的大势所趋,更是满足自己持续发展的需要。笔者接下来有针对性的对电厂锅炉运行中的节能降耗技术进行分析和研究,希望对读者产生或多或少的借鉴意义与参考价值。
1电厂锅炉实现节能降耗的意义
毫无疑问,我国是当今世界上发展最快、实力最强的发展中国家,经济的高速发展和社会的急剧进步令其他一些国家刮目相看,尤其是工业的发展速度令人欣喜,而工业的发展必然伴随着对能源资源的使用与消耗,但是如果一味的依靠消耗能源来谋求电厂的发展就会对电厂甚至对国家形成限制,反之,如果能将先进的节能降耗技术恰当合理的运用到电厂锅炉运行中去,就会以最少的能源投入获取最大的回报,并为我国解决能源短缺的问题做出贡献。就目前来看,在追求节能降耗的道路上,我们国家存在的问题是很明显的,数量是很多的:其一,国家的总体经济发展水平还在不断地发展之中,人民的生活质量也在不断的提升之中,同时人民还在追求更高的生活水平,消费的不断增加直接加大了对能源资源的使用量和消耗力度,但是能源的供给是固定的,不会随着需求的增多而增多;其二,实际案例表明,某些生产单位在使用能源资源的时候并没有发挥其最大的利用价值,由此造成的浪费数不胜数。对此,电厂应该意识到问题的严重性,为了满足市场需求,更为了自己在竞争日益激烈的市场上立足,不断地创新与探索电厂锅炉运行中的节能降耗技术是当务之急。此外,世界各国都在倡导低碳环保理念,而国家为了保护生态环境也在花费众多的时间和精力对污染较重的企业进行改革和整顿,电厂作为污染较严重的企业类型之一也面临着改革的趋势,应该降低生产中的能源消耗,发挥资源的最大利用价值。
2电厂锅炉应用过程中存在的问题
作为电厂中提供动力的主要设备,电厂锅炉占据着不可或缺的地位,并发挥着至关重要的作用,电厂锅炉的主要特点是具有较高的参数和相当大的容量,其技术的先进性直接关系到电厂的电力生产效率,锅炉得到改进与完善,就意味着电厂的生产效率就更高。需要明确的是,国家已经投入了较多的人力、物力以及财力对电厂锅炉技术进行研究和创新,也取得了明显的成效,依靠这一技术,国内的大部分省份都可以为生产和生活提供必备的能源。但是,电厂锅炉技术的先进性和一些发达国家相比仍然是云泥之别,存在着诸多的漏洞和缺陷,对其改革与升级还有很长的道路要走。
3节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用
3.1通过辅机节能技术实现锅炉节能降耗
笔者在查阅了相关的书面资料并在互联网上搜寻之后发现,辅机工作效率的高低直接影响甚至是决定着动力设备工作效率的高低,我们进而知道,实现锅炉的节能降耗,需要完善辅机节能技术。设计电厂锅炉的时候,设计师一般都将主体系统的能源利用作为设计工作的重点,这就使得辅机系统的节能问题被忽视掉,使得电厂锅炉在运行的时候辅机系统浪费了大量的能源。因此,设计和改造电厂锅炉的时候应该高度的重视辅机节能技术,依靠其发挥锅炉运行中的能源利用效率。例如,在风机的改造过程中,通常都是通过对叶轮进行技术改造而实现风机效率的提高与系统能耗的降低,同时风机尽量少的采用离心式,尽可能改为轴流式,此外,还可以依据风机的负荷情况采用不同的技术实现节能降耗。
3.2通过变频调速技术实现锅炉节能降耗
通过上面的详细叙述我们会发现,辅机系统可以保障电厂锅炉的正常运行,其辅助和保障作用是很重要的。但是辅机系统是极其复杂和繁琐的,外部形态极为庞大,内部结构十分繁杂,对其进行调整依靠的就是工作人员的个人能力与素质,所以,工作人员的专业素质与社会责任感受到了严格的要求。在辅机系统中,主要通过风机、水泵等来实现锅炉的定速运行。能源的需求增加,那么电厂的规模就需要进行不断的扩大,这使得机组在工作中的负荷也发生了相当大程度的增加,利用变化风机出入口挡板或者是水泵出口阀门这种方式虽然可以比较有效的降低负荷,能够一定程度上解决各种新产生的问题,但是这种处理方法会对风机与水泵的工作产生一些影响,使得其工作效率出现降低的不利现象,这就使得损耗没有降低,还可能会出现副作用。实现变频调速技术在电厂锅炉中的应用,将能更好地解决上述问题,更好地对辅机部件进行合理调整。在变频调速装置应用的过程中,要依据具体的情况进行相应的调整与完善,确保设备保持在最佳的工作状态,提高其运行效率。
3.3通过照明设备设计技术实现锅炉节能降耗
照明设备无论是在保护生产人员的人身和财产安全方面,还是在保证设备正常运行方面,都发挥着不容忽视的作用,要想提高电厂的生产效率并保证生产质量,提升照明设备设计技术是不可小视的一点。通常来说,当前的电厂在照明的时候大都以灯光直接照明的方式为主,这种照明方式的主要优点就是可以保证电厂在夜间正常作业,但是主要缺陷在于节能环保理念的缺乏。因此,必须针对这一点出台具有可行性的节能降耗措施,保证照明设备设计的科学性与合理性,根据电厂生产的实际需要进行照明设备的设计与布置,力求做到立足于实际、具体问题具体分析,更好的实现节能降耗的目的。
3.4通过燃料管理技术实现锅炉节能降耗
燃料是电厂发电的最基础的要素,如果能够对燃料进行良好的管理,就会在很大程度上实现电厂锅炉的节能降耗并促进电厂能源生产的顺利进行。我们所说的燃料管理包括很多的方面,例如燃料的购买、运输、存储与应用。燃料成本是电厂发电成本中所占比例最大的一份子,所以,对燃料进行管理的时候要优先考虑成本问题。在进行燃料采购的时候争取购买到物美价廉的燃料,但燃料的存储环节的热损害的控制也相当重要。燃料热损耗的控制,主要做好来煤分类分堆存放,做好来煤时间统计,根据存煤时间做好煤炭的烧旧存新,同时在保证燃料安全供应的前提下,尽可能降低煤炭库存来达到减少存煤时间。只有做到以上几点,才能使电厂朝着节能降耗的方向发展与迈进。
参考文献
[1]赵.节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用[J].机电信息,2015(09).
[2]付小文.电厂锅炉的节能现状及节能降耗技术初探[J].科技风,2014(18).
1 油气集输系统能耗特点
(1)油气水处理能耗高,油气蒸发损耗高。油田开采后期,原油含水量高达 80%以上,使油气处理难度加大,处理装置的负荷加大,能耗加大。同时,一些老油田还采用传统的工艺流程,系统密闭有待提高。
(2)热负荷分散,产热设备数量多、运行效率低。油田广泛采用的加热炉,平均运行效率低于75%。
(3)普遍采用燃烧高能质的石油燃料以获取热能。
(4)生产用电量大,电、热力采用分产、分供的方式,利用率低。即动力或电力几乎全部由电网供给,热能则由小型锅炉和加热炉提供。
2 油气集输系统能耗现状和原因
(1)油水比例变化使原来的集输工艺和设施的不适应性,不匹配性日益严重。 例如,进入特高含水开发期后,产油量的减少使外输泵“大马拉小车”现象严重,电耗大。部分油田还沿用传统的进站直接加热升温、沉降的工艺,造成能源浪费,系统效率降低。
(2)特殊油藏的开发和三次采油技术的推广以及随着油含水量、含沙量的增加,加大了油气集输系统油气水分离、原油破乳和污水处理的难度。尤其是对高粘起泡重质原油,采用传统分离处理工艺效率低、能耗大。
(3)随着油中含水量的逐年增加和产油量的逐年递减,油气集输系统存在不同程度的超负荷运行和低效现象。而且油田的各类设备,尤其是锅炉、加热炉、抽油机、注水泵等主要耗能设备,都普遍存在着不同程度的老化,不能按照有关的标准规定进行周期检验和维护,造成效率下降,系统可靠性降低,设备破裂和停产事故几率增加。
(4)腐蚀是油田开发生产中所面临的要害问题,管线穿孔,设备腐蚀将影响集输系统正常运行,如不及时处理,甚至造成停工停产的重大经济损失。
3 油气集输系统的节能进展
目前,国内外许多学者在集输系统节能降耗的应用研究方面做了大量的工作,取得了良好的应用效果,但多数属于局部的节能应用。
(1通过能耗统计数据分析,实地测试用能设备,运用热力学与传热学的知识分析,找出了胜利油田进入高含水阶段,联合站能耗大幅度增加的原因并在此基础上提出了改进原脱水工艺、对沉降罐进行保温以及在油水泵上使用变频调速装置等节能降耗措施。围绕节能降耗、环境保护、提高集输工艺系统效率等方面,采用了游离水脱除、液一液旋流分离、水力旋流除砂、变频调速等一系列新技术,高了集输工艺技术水平,达到了节能降耗的目的,形成了油田集输系统的一套的节能降耗技术。
(2)在热泵余热回收技术的原理基础上,探讨了应用热泵技术的条件及其产生节能、经济效益的计算方法。针对集输系统余热热泵回收技术,详细分析了余热回收利用的方法,对应用中出现的关键性问题进行了系统的论述。
采用高温热泵机组回收油田污水中的热量用于加热原油,充分利用了油田污水的余热,既减少了日益紧张的燃料消耗,又减少了h境污染,具有良好的应用前景。
(3)通过分析得出联合站污水余热具有很高的回收利用价值,并利用污水换热器,对联合站的污水的实现热能回收再利用,对油田污水废物利用提供了借鉴。
(4)以油气集输系统为研究对象,建立了能量平衡模型,对集输系统用能进行了评价计算,找到系统用能的薄弱环节,并根据结果制定了提高集输系统能量利用率的措施,为集输系统的节能改造提供了科学的理论依据。
(5以油气集输系统为研究对象,通过建立系统(火用)平衡模型,对集输系统进行(火用)平衡分析,并对用能现状进行评价,找到系统耗能的薄弱环节,并提出了相应的节能措施,该模型为集输系统的节能分析和改造提供理论依据。
(6分析集输系统中集油、输油、油气处理、热力和污水处理各个环节的生产工艺、存在问题和节能潜力点等,并针对问题提出今后节能工作的建议。应用油井单管常温输送技术简化集油系统工艺流程;采用越站输送方式减少原油进站升温、升压次数;应用高效的油气和污水处理装置,缩短脱水和污水处理工艺;试验新型节能燃料;通过供注水系统优化实现油田产出污水零排放。为其他油田的节能研究分析提供了思路,是很好的节能案例。
(7)通过改进分离,处理和回注近海的能力,大多的产生水在主生产平台的分离器中分离处理,并通过 GLCC(气液圆柱形旋流分离器)等手段在拥挤的平台将气体和液体分离并重新注入系统,而且通过更新陆上和中心平台处理系统,使产出水的处理效率大大提高,实现了生产排水减量以及减少管道能耗,做到节能环保的要求。它是渤海湾一个创新在处理系统中使用 GLCC 分离气体和液体的案例,为渤海湾后期的油田的可持续发展提供了借鉴。
4 油气集输系统的节能措施和新技术推广
针对上述的油气集输系统能耗特点和原因,以及前人的研究成果,通过新技术的推广可以达到节能降耗的目的。
4.1 原油降温集输技术
随着油田进入高含水期,传统的集油工艺技术,消耗大量热力和电力。近年来,各大油田都在大力推广原油降温集输技术。当含水率超过转相点而产液量低于100 t/d 或者处于转相点周围的油井可以采用降温集油方法,不同情况相应的措施有:不加剂掺常温水、加流动改进剂、降低掺水温度。
目前,单管常温集油、双管不加热集油、掺低温水环状不加热集油、低温采出液游离水脱除、离心泵输送低温含水原油等技术得到推广并取得良好效果。
4.2 加热炉节能措施
加热炉是油气集输系统中的重要供热设备,影响其效率的因素有:炉型结构、燃烧器、炉膛热损失、空气系数、排烟温度、余热回收等。
目前,加热炉节能技术应用有:
1)高效燃烧器;2)真空加热炉;3)加热炉优化运行监控系统;4)加热炉安装物理清洗装置;5)加热炉引射式辐射管;6)加热炉涂层。
降低加热炉耗能可从以下几个方面入手:
1)首先,要选择高效加热炉,如高效的燃烧器、真空加热炉等。2)其次,加强管理,控制加热炉的工作参数,合理调整空气系数,减少不必要的热损失。3)定期维护,除垢,缓解加热炉的腐蚀、损坏状况。此外,节能还可以采用新技术:多井式加热炉。
4.3 油气混输技术
油气混输技术是将井口流出物中的油、气、水三相介质,在未经分离的情况下,直接用混输泵经海底管道泵送到处理终端进行综合处理的工艺流程。随着油气混输技术的推广,仅需混输泵和混输管道即可实现外输,减少了设备的投资和海洋平台的占地,增加了单井采收率,直接增加了海上油气田的效益,因此混输技术具有很好的应用前景。
4.4 节能降耗配套技术
中图分类号TE3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)49-0175-02
0 引言
油田矿区建设的不断发展,低压供电工作中的节能降耗的问题日显突出。部分供电变压器与供电负荷的失调,个别变电所供电变压器的盲目增容,造成了变电器容量费的大量增加。同时也造成了投资成本的增加,设备资源和电能能源的浪费,在一定程度上影响了企业的经济效益。
1变压器经济运行概念
变压器经济运行是指充分利用现有设备条件,通过择优选取最佳运行方式和优化负载调整,在保证安全供电的条件下最大限度地降低变压器电能损耗和提高其电源侧功率因数,其实质就是技术经济允许条件下的变压器节电运行,它具有科学性,系统性,实用性和效益性。变压器经济运行就是在损耗的电能中去挖掘节电潜力,是节约能源,降低成本的重要途径。
2变压器经济运行的实现方法
1)由于变压器自身的技术特性不同,技术参数有优劣之分,因此在一开一备的变电所,应选择综合功率损耗小的变压器运行,按照变压器经济运行条件,确定各台变压器的经济运行区,合理界定“大马拉小车”,选择最优的变压器运行方式;调整变电所的技术特性差异大的变压器,使技术特性优的变压器经常运行,技术特性差的变压器处于备用;用闲置的特性优的变压器替代运行性劣的变压器。
2)变压器分列运行时,要通过科学计算,确定单台运行(又称为共用变压器)或分列运行的临界条件,以确定其经济运行区。
分列运行的变压器,其负荷之和是变化的,不能简单的按两台变压器负载之和选择单台变压器的运行方式。通过计算,可以得出,在某些变电所,负荷之和较小时分列运行合理,负荷之和较大时反而共用一台变压器,即单台变压器运行合理,因此,不能简单地说轻载时停运一台变压器就能节电。
3 变压器经济运行的节电效果
3.1燃油锅炉房供电变压器的节电效果
矿区原燃油锅炉房为2台800kVA供电变压器。燃油锅炉房设备拆除后,目前只剩下燃油锅炉房部分照明负荷和新建液化气站负荷,供电负荷不足单台变压器供电容量的5%,供电变压器容量与供电负荷较大的不合性,使变压器损耗大量的增加。我们知道变压器的功率损耗可分为两部分:即固定损耗和可变损耗。固定损耗就是空载损耗(铁损和激磁功率损耗,简称铁损),它与变压器的容量以电压的高低有关,而负载的大小无关。变压器的可变损耗就是短路损耗(即绕组中损耗,简称铜损),它与电流的平方成正比,它的大小取决于变压器负载的大小和功率因数的高低。
下面我们通过对燃油锅炉房供电变压器固定损耗、可变损耗及容量费的分析,了解一下其全年的运行费用(不包括电费),看一下节能降耗工作的经济效益,从而认识节能降耗工作的重要性和必要性。
1)容量费
16.23元*800*12=155 808.00元/年
2)固定损耗(空载损耗)功率
1 500*24*30*12=12 960(kw)/年
固定损耗费用:
0.463*12 960=6 000.48元/年
3)可变损耗(负载损耗)
7 200*5%*24*30*12=3 110.4 (kw)/年
固定损耗费用:
0.463元*3 110.4=1 440.11元/年
根据燃油锅炉房供电变压器的供电负荷,如果停运该变压器,每年大约可节约容量费、固定损耗(空载损耗)及可变损耗(负载损耗)费用合计:
6 000.48+155 808.00+1 440.11=163 248.59元
3.2 3#低压变电所燃油锅炉房供电变压器的节电效果
矿区3#低压变电所原供电变压器容量为2*500kVA,主要负担二、三住宅小区的供电负荷,2005年矿区进行电网改造,将二区5#~22#住宅楼改由新建箱式变供电,3#低压变电所的供电负荷减少了近60%,3#低压变电所理应减小变压器容量,以降低3#变电所的运行费用。但3#低压变电所却在改造中把原来2*500kVA供电变压器增容至2*630kVA。矿区4#低压变电所主要负担四区住宅、中、小学等供电负荷,原供电变压器为2*400kVA。4#变电所正常供电电流在240A左右,用电高峰时也只在400A左右。原变电器完全能够满足供电负荷的要求,4#变电所也在2005年的矿区电气改造工程中,将变电器增容至2*500KVA。3#、4#变电所的增容,增加了改造资金的投入,增加了变压器容量费的支出,同时也增加了变压器的固定损耗(空载损耗)和可变损耗(负载损耗),每个变电所按单台变压器运行计算,每年增加的运行费用如下:
1)容量费
16.23*230*12=44 794.80元
2)固定损耗(空载损耗)增加3 326.4kW
增加固定损耗费用:
0.463*3 326.4=1 540.12元
3)可变损耗(负载损耗)增加6 560kW
增加可变损耗费用为:
0.463*6 560=3 037.28元
全年增加费用为:
44 794.80+1 540.12+3 037.28=49 372.20元
上述两个案例可以说明油田矿区低压供电,变压器的容量与供电负荷存在着一定的不合理性,从而导致了变压器容量费的大量增加,固定损耗和负载损耗的大量增加,电能存在着一定的浪费。如何来解决呢,可以采用以下方法:
1)停运原燃油锅炉房供电变压器,将现有的供电的供电负荷改由矿区10#变电所供电获将800KVA变压器更换为50kVA变压器。
2电气照明系统的节能技术措施
据一些统计文献资料表明:照明用电约占全国总用电量的11%以上,其中居民照明约有70%以上依然采用低效高能耗的灯具,比高效节能灯具大约要多耗电50%以上。由此可见,建筑电气照明系统具有非常强大的节能降耗潜力。
2.1优选高效节能光源要根据使用场所、面积等因素,合理选择光源。高压钠灯虽然其发光率最高,但由于其存在色温低、光色偏暖等问题,同时显色指数只有40-46之间,因此,通常用在路灯场合。建筑物内部应优选T5、T8等紧凑型荧光灯、LED节能灯、金属卤化物等等高效节能光源,以达到节能降耗的目的。
2.2采用高效节能的灯具要从效率、配光等方面,优选高效节能的灯具。建议在满足眩光限制要求的基础上,应优选直接型灯具,同时室内灯具的效率宜大于70%,室外灯具效率宜大于55%。要结合照明场所的功能结构,优选控光合理的灯具。尽量采用电子镇流器,其除了具有启动电压低、噪声小等优点外,还比常规电感镇流器功耗要低50%-75%,节能效果非常明显。优选灯具控制设备,开关设备、附件等应优选低能耗、高光效、无频闪等优良功能的光源用电附件。
2.3采用高效节能的照明控制系统根据照明场所功能需求,合理设计高效节能的照明控制手段。应充分结合Internet、GPRS等通信手段,结合现场总线控制技术、网络地址控制技术等,按照经验和照明功能,根据各种不同的“预设置”控制方式和控制手段,对不同时间段、不同场所的光照度进行准确可靠调节管理,实现舒适照明、智能照明和节能照明。
3建筑电气动力设备系统的节能措施
要充分统计动力设备负荷容量,合理采取变配电中心集中补偿、就地补偿等技术手段,提高供配电系统的功率因素,降低有功损耗。要结合建筑电气动力系统的设备负荷、功能等,合理选择变频节能调速、软启动等节能降耗控制手段。通过变频器、软启动器等控制设备,根据电机运行工况,智能自动调节电机输入电源频率,以达到随系统中水压、气压等负荷波动而及时调节,确保电机设备工作在高效工况区,达到节能效果,同时降低启动电流减少启动电流对电机等设备的冲击。
作为一个典型的应用领域之一,信息技术同样被广泛地应用到宝钢的节能降耗减排工作,它的应用不仅涉及到生产、输送,分配、监控,以及减排当中,而且全面覆盖能源的计划、统计、分析、预测、评估,还有日常管理。在宝钢看来,信息技术的应用,大概分为两类,一类是现场生产设备的应用,这个方面的应用各个钢铁企业在各个方面都有自身的尝试;第二个方面是系统生产管理的应用,就是利用信息技术的综合能力,对生产的各种信息进行收集、分析、预测、为系统管理和整体决策服务,以达到优化生产,完善系统的目的。
给大家汇报一个案例,就是宝钢的能源中心系统。现在讲的宝钢是现在宝钢集团的宝钢分公司,就是过去的宝钢,后来因为上钢和煤钢合并之后,原来最早的那个宝钢,现在是宝钢股份下面的宝钢分公司。今年预计产钢1600万吨,非常典型的一贯制的钢铁企业。
从能源中心管理系统来看,我们经常说的EMS,在提高能源系统的管理效率、优化能源平衡、促进节能减排、提高功能质量、完善消耗评估技术方面提供一个成熟、有效和使用方便的管控一体化解决方案,一套先进、可靠和安全的能源系统运行、操作和管理平台。
它的重点是宝钢在能源管理能领域,从传统的装备节能向同时重视系统节能转变,以改善和优化结构。EMS涉及三个类型技术,第一是涉及能源的工艺技术,包括能源的平衡模型,节能调度还有信息技术,包括传统的经常说的数据库,系统集成,现代网络。包括我们的现场总线,涉及一些数学工具,还有一些模型,诊断技术,把几种技术综合起来,结合软硬件平台,构建能源中心的管理系统。这是宝钢的能源中心的管理系统的一个示意图,这个左下角的弧形的是宝钢的能源中心的一个集中监控中心,控制宝钢所有的能源,水、风、电、气各种能源都在宝钢的能源中心监控下。
这是系统结构的一个简图,上面这个方框是能源中心的设备的配置情况。下面所有的设备都是连接到现场的所有的设备。负责数据的收集和现场的监控。
转贴于
汇报一下能源中心系统的作用。在线监控,平衡调整,采用综合监控技术,实现对能源系统运行状况的及时监控,并且结合节能调度的措施,确保系统运行在最佳状态。高炉在生产过程当中产生的煤气,如果消化不了就放出去,大概很多同志看到过去钢铁企业都烟囱上冒火,都进入到大气层当中造成污染。第二作用是能源系统实现分散控制和集中管理。针对管理的要求,在公司层面建立能源管理系统,可以实现满足能言工艺系统特点的分散控制和集中管理。第三减少能源的管理环节,优化管理流程。第四,减少能源系统运行管理成本,提高劳动生产力。这个能源系统规模庞大,结构复杂,现场的管理,运行成本,还有检修量大,通过能源中心的建设,可以减少日常管理的,可以节约人力资源成本,提高劳动生产力。第五,加大能源系统的故障和异常处理,提高对全厂性能源事故的反应能力。所以处理异常事故的时候,效率会非常高。第六,优化能源调度和平衡,节约能源,改善环境。第七,进一步对能源数据进行挖掘,分析、加工、进行处理。能源中心系统的作用,提高能源的管理水平还有整体管理水平,还有能源系统的劳动生产率,改善劳动的质量。
第三能源中心系统的功能和任务,我不详细报告了,第一能源主设备的集中控制,操作调整,能源系统的快速采集,分析处理。
第四方面汇报一下能源中心系统的技术的要点。第一是现代自动化及信息技术。第二是节能调度技术。在能源系统里面,结合了我们的能源工艺的技术,这个所有的涉及到的节能调度技术的内容,涉及到宝钢有各种各样的能源设备。以客观信息为依据的基本的能源管理技术,基本的钢铁企业是一个粗放的管理,是基于一种经验性的管理,但是宝钢通过这个系统的运行,把粗放的经经验性的管理,事后的管理做了根本性的转变。然后是无人值守管理技术,在现场有很多的重要的能源的是无人值班的,是实现扁平化的技术,有三个典型特点,显著提高劳动生产力,显著提高能源体运行安全水平,还有显著提高能源供需的动态平衡水平从而实现良好的平衡和节能减排效果。
软条件花钱不一定可以买的着,硬件是可以买的着的。
传统的化工行业长期以来给人们以高污染、高能耗的恶劣印象,甚至人们认为化工是对人体有害的一类行业。实际上随着科技的发展,化工工艺的技术水平不断提高,化工行业已经朝着可持续的绿色产业方向发展,在化工节能方面取得了不小的成就。
1化工工艺能耗概述
化工工艺的能耗种类较多,在工艺的很多环节都存在着高耗能现象,有以下几个方面的耗能:一是在化工生产中必然存在着能量的损耗和产生,这些能量是巨大的,科学合理的回收这一能量可以实现资源的回收,但是,由于很多的化工企业不具备先进的能量回收装置,这些能量也就无法实现高效回收,产生的大量能量只能白白浪费,最终造成了资源的浪费现象;二是原材料的消耗也是一种损耗类型,在进行产品的生产过程中,存在着转化效率低下现象,这样就会造成原料的消耗增大,同样是一种资源的浪费,这种原料产出的低效率,不仅造成资源浪费,还增加了化工生产成本,增加整个资源的损耗量。
2化工工艺的节能潜能
能源对于社会的发展和人类的生存而言,有着非常重要的意义,虽然地球上的能源储存量到目前还有很多,但是由于人们长期以来的随意浪费,还是会对人类生存、社会发展造成一定的影响。所以,在人类生存和社会发展的过程中,利用能源的同时还要全面地做好节能工作,要在这个过程中合理采用节能措施。由于化工企业是属于一个在能源消耗方面上比较严重的行业,化工企业在生产过程中会消耗大量的能源,如果在这个过程中,对其处理不恰当,就直接会引发大量的污水和有害物质,也从而对生态环境造成了大的影响。所以,化工企业必须要在生产过程中引用环保理念,对化工工艺进行不断地优化,使得其生产能够更科学、绿色。此外,从能源利用率的角度来看待节能潜能的话,首先就需要清楚我国化工业许多的工艺运行及生产几乎都是依附于煤源,但是在工艺的实际生产过程中,对煤的使用并不是特别的充分,因此就直接导致煤源的消耗不能被充分的利用。如果从能化工工艺的生产技术水平来看的话,该生产技术水平的高和低于能源消耗的结果是相互联系的,若在此基础上,将化工工艺生产技术进行完善和提高,同样也能发挥节能潜能。
3化工工艺的节能降耗技术
3.1改善供热系统,改良工艺生产技术
如何坚持节能理念,使用升级新技术,学习与借鉴国外先进的技术,使化工供热系统进一步改善优化是当前化工工艺流程科学规划。在企业生产过程中,结合化工供热系统的自身特点,综合谨慎考虑,才能化工生产设备的转换效率提高到更高水平,各个子模块之间的结合也会更加有效,避免造成能源不必要的浪费,同时加快冷能源和热能源的交换速率,才能高效的利用现有资源。另外,对于化工供热系统的热转换范围也要进一步扩大,最大程度的控制化工工艺能源消耗。通过优化与升级化工工艺,达到降低能耗的目标,增强企业的收益,提高市场竞争力。
3.2回收废水及处理与循环利用
当前,在我国化工企业中,企业排放的废水问题及回收利用效率还是一个关键的矛盾问题,因此造成了大量的水资源及热源的损耗及浪费。追根其中的原因,一方面是开放式回收引起闪蒸降温,高温凝结水泵气浊,一方面或者是蒸汽疏水阀在型号与安装上存在错误等,从而导致加热以及漏气。所以,若能使用闭式冷凝水回收系统,运用自动监控闪蒸消除装置,无论是对将提高整个热力系统的效率,还是节约电、煤、水及污染处理费用,对化工企业节能降耗和提高经济效益方面必定能取得显著的作用。
3.3优化化工工艺参数分析方法
为了保证化工工艺节能降耗技术的应用效果,在进行化工工艺条件的优化分析过程中,要充分的结合实际的化工反应条件,尽可能的优化化工工艺参数处理方法。与此同时,还要对化工反应器之中的反应参数条件进行有效控制。具体的来说,结合实际的化工反应过程,要对化工生产的基本方程式进行研究,并选择合适的催化剂,控制整个化工生产过程位于高效率的工作点,并以此为基础,结合先进的智能控制技术,保证整个化工生产过程的高效完成。与此同时,在进行化化工工艺节能降耗技术的工艺条件选择过程中,要系统化的对化工工艺条件进行归纳总结。具体的来说,要对化学反应过程的温度组成、压力分布、浓度、各组分的组成比例角度入手,系统性的分析不同的工艺条件下的化工生产效率,进而有效的筛选出最优化的化工工艺条件,并在此条件下进行后续的化工工艺节能降耗技术的研究,保证化工工艺节能降耗技术的应用有效性。
3.4采取措施改善反应条件
化工工艺的生产实际是一个化学反应过程,不同的反应条件会产生不同的效果,有效控制反应条件,也就能够控制化工生产的化学反应利用率、速率及产率等诸多因素。所以,有效的改变反应条件,可以对化工工艺进行改变,促进能耗的降低和产出效益的提升。首先开展化工工艺模拟实验的测试,以便找到最佳的反应条件,而后根据实验的结论进行试验性生产,避免造成生产资源的不必要浪费,最终依据试验性生产的结果进行正式投产和工艺的改进。
3.5变频节能调速技术的应用
所谓变频节能调速,其原理就是通过改变外部电源的供电频率从而改变电动机的频率,可以根据n=50(f1-S)/P这个公式推知:当电动机的频率发生改变时,负载转速也会随之改变。变频节能调速技术可以应用在化工装置中,同时,将化学反应中阀门静态调节方案变成变频节能动态调速方案,能确保保持电动机拖动系统的输出和输入设备处于平衡状态。这种技术不仅可以提高电动机中拖动系统的工作效率也更好的降低能耗。
3.6控制化工生产过程的进料组成
在进行化工工艺节能降耗技术研究过程中,核心因素就是选择合适的进料比例,从源头控制整个化工生产过程。结合各个化工企业的实际生产情况,可以发现,如果采用不同原料的化工生产过程,其所形成的化工工艺条件截然不同。与此同时,在进行化工装置节能降耗技术的使用过程中,要對最佳的原材料配比进行控制,进而实现高效率的生产过程,有效的提升化工生产效率。
综上所述,如果能够更全面地做好化工企业的节能管理,那么,化工工业的可持续发展也就更加有效率,总之,做好化工企业的消耗节能工作,是保障企业长远发展的重要手段。综上所述,本文主要对化工工艺的节能潜能以及方案进行了简单的阐述,从而得知,化工工艺的节能和优化既能促进工业企业的健康发展,还能提升化工工艺的生产效率。
参考文献:
[1]陈科宇.简述化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].化工管理,2017(03):161.
关键词: 桥式抓斗卸船机;振动给料系统;S7-400PLC;技术改造;节能降耗
Key words: bridge-type grab ship unloader;vibration feeding system;S7-400PLC;technological transformation;energy-saving and lower consumption
中图分类号:TH6文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)17-0052-01
1背景介绍
我公司一期建有两个铁矿石泊位,6台由上海振华制造的桥式抓斗卸船机,控制系统为S7-400PLC系统。六台卸船机的作业效率达到国内的前列,单月最高达到500万吨。因此,管理设备方面需要做到结合实际,提高效率。
我们发现卸船机振动给料系统(如图1)的控制存在改进和优化需求。振动给料器由第一司机室调节控制,应均匀地将物料转卸至码头皮带上。首先,振动给料系统关系到本卸船机的作业效率和皮带流量控制;第二,作为储料漏斗最下部的振动源,如运行不当对结构和设备造成损害;第三,作为耗电设备,操作不合理将不符合节能降耗目标。
2问题点
分析原控制系统,厂家在给料控制的准许程序段已串入了漏斗载重低时自动停止命令(一般为40吨),当该设置不满足时自动停止第一司机室的给料,只能通过监护站第二司机室手动控制放空余料。(如图2)但由于现场情况复杂,例如矿石粘性、低温结冰,更换不同物料等,单纯依靠重量传感器无法分辨解决。由此就造成要么漏斗堵塞,浪费效能,要么频繁启停,设备空转,严重影响效率。根据这些情况和困难,需要对该系统进行部分改进。
3方案初定
面对复杂情况,必须选定简洁有效,人机结合的控制方案。首先,应当保留设计单位制定的由重量传感器数据为停止给料的依据,这是自动控制的必要;其次,为灵活适应现场情况,可加入人为控制,即旁路。于是在改造中,我们利用司机室备用旋钮,提供一个旁路输入开关点I 443.6,过程不再详述(如图3)。当遇到特殊情况,可通过选定“旁路给料”,绕过原设计中的重量限制。实现由在第一司机室自主放料。
4再优化
以上改造完成后,基本解决了常见的几种堵塞下料情况。但是,由于第一司机室可以自由放料,而振动给料器频率也由司机控制,偶尔出现单台低流量占用皮带额定流量,影响其他卸船机放料,或者频繁空振,损耗设备。进一步分析,我们将旁路控制改为由中控调度员界面给予旁路信号。由司机向调度员请示指令,调度员依据当时状态给予回复,并可随时根据监控收回指令,防止不良后果。这一改动分为两部分进行:
一方面,在卸船机PLC程序中进行改造。我们利用与中控通讯字段内的点位,将该位设置符号名为“‘DB for COMM CCR_GSU’.SW1.clear”,再转换为本卸船机内部寄存位M459.5,命名为clear(如图4)。并用该点更换初步设计采用的“I 443.6”(如图5)。相关操作不再详述。
另一方面对中控程序进行调整,包括选定对应控制点,修改组态界面,相关操作不再详述。
5总结
作为参与我公司“争先创优”的一个案例,通过上述螺旋上升的过程(如图6),基本达到改造初衷,减少了以往由于给料器控制不好而形成的不良现象,实现了节能降耗,提高效率的目标。
参考文献: