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【關鍵詞】焦化工廠 供電系統 節能技術
電能的消耗是企業生產經營成本的重要組成部分,如何更好地減少電能的損耗,提升電能的使用效率,是縮減生產成本,提升企業經濟效益的重要途徑之一。焦化工廠向來是用電大戶,其生產過程對供電穩定性、可靠性有著較高的要求,同時對電能的損耗也較為嚴重,因而強化對焦化工廠供電節能技術的研究與應用,對于促進節能減排的實現,提升焦化工廠經濟效益有著重要的意義。根據近年來國家對焦化行業的調查結果發現,盡管整個行業在近幾年受到煉焦煤質量繼續下降的影響,但部分能耗指標仍有較大改觀,但與此同時,焦化行業高能耗、高排放的現狀仍然沒有得到徹底解決,因而我們仍應就焦化工廠節能減排相關技術展開進一步的研究和實踐。
一、焦化工廠生產特點
煉焦過程是對焦煤或者是配合煤進行的高溫干餾過程。主要分為以下的幾個步驟:
(一)將焦煤和配合煤放入焦爐炭化室。
(二)利用高溫干餾的基本原理對焦爐炭化室的煤進行加熱。
(三)使煤塊中的分子化合物裂解產生多種化學副產品
但是在這種過程中如果出現突發的停電情況,將對焦爐本身造成很大的影響,同時煉焦過程也不能順利的完成,焦爐產生的煤氣無法被煤氣鼓風機送入后續的工作,只能在內部自己慢慢消散,這樣就不能合理的、有效的利用煤氣進行加熱,并且當時間過長的時候,焦爐爐體的溫度也會下降,熱脹冷縮從而導致焦爐的損壞??梢娊够S生產工作對供電質量有著較高的要求,這也決定了焦化工廠在電能方面的成本投入較大,在此情況下,研究如何節約電能,減少電能的損耗,對于縮減焦化工廠生產成本就顯得極為重要。
二、焦化工廠供電系統節能對策
(一)電力變壓器節能技術
焦化工廠中主要是依靠供電系統進行操作的,所以選擇合適的變壓器型號和采取合理的運行方式是十分重要的。變壓器具有效率高的特點,但是在大范圍內的使用仍然會造成大消耗,而科學的提高電能的利用率是在工廠發展過程中必須面對和需要解決的問題。
首先,要選擇最適合的變壓器型號。同時在對工廠供電系統的設計上,要全面的考慮這些問題,對變壓器的選擇上,要遵循,高效率、低消耗、體積小、質量好等特點,盡可能的降低變壓器的損耗。同時要根據工廠供電系統的帶電符合進行選擇,從而達到效率發展、低能消耗。
其次要采取合理的運用方式。運用科學的手段進行操作運用。對焦化共廠中變壓器的使用要根據整個工廠的整體負荷變化情況進行選擇。當負荷增加到超過一臺變壓器的范圍內的時候就需要增加一臺同時進行使用,這樣主要的作用除了能夠更加經濟的運行變壓器外還能夠降低變壓器的損耗,從而有利于供電系統的節能。
(二)功率因數補償技術
功率因數主要是作為電源功率利用率的參數,當功能率大的時候,證明有功功率大,無功功率小,反之則相反。功率因素大是整個焦化工廠希望的理想狀態,功能因數過低的時候,不僅僅造成電能損耗過高,而且不利于供電系統節能。為了提高功率降低工廠成本節約資源,提高工廠供電系統供電效率,增加功率因數主要采取的措施:
1.高壓集中補償
高壓集中補償主要是應用在大中型的企業當中,這主要是與它本身補償的局限性有關,高壓集中補償,就是補償范圍只能是高壓母線電源方向線路上的無功功率,而廠區方向的無功功率是無法補償的。通過將電容器安裝在高壓變配電所得的高壓母線上實行高壓集中補償。
2.低壓成組補償
低壓成組補償是將電容器安裝在車間變電所的低壓母線上,它能補償車間變電所低壓母線前邊的所有無功功率,其補償范圍要比高壓集中補償大。低壓成組補償在中小型工廠中普遍應用。
3.低壓分散補償
低壓分散補償是將補償電容器分散安裝在工廠中各個車間或者用電設備的附近。該補償方式的優點是補償范圍最廣,補償效果最好。其缺點是總的設備投資大,維護不方便。該補償方式主要應用在補償量小、用電設備多并且分散或者個別補償量需要量大的工廠。每家焦化工廠均有著其特定的生產規模、生產流程和供電需求特點,因而應視實際情況選擇合適的補償方法,以達到節能減排,提升效益的目的。
三、總結
綜上所述,除本文中提到的兩項技術措施外,強化對生產技術,供電系統的監督、檢驗、管理和創新也是提升焦化工廠節能減排力度,提升焦化工廠經濟效益的重要途徑。對此,焦化工廠應結合自身發展需要與現有條件,建設完善的生產技術與供電系統管理機制,嚴格遵守《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》等有關法律規定,認真落實《國家發展改革委關于嚴格禁止落后生產能力轉移流動的通知》等相關規定。及時淘汰耗能過高的設備和技術,不斷完善工廠供電系統,減少電能損耗,提升電能利用率。
參考文獻:
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[3]泰瑞敏、韓峰.工廠供電系統以升壓改造的方式實現節能降耗[J].硅谷.2011(12):138
Abstract: Since the reform and opening up, China's economy has a rapid development, and the factory has sprung up all over the country. As an important part of enterprise production cost, power consumption of factory is closely related to the economic benefits of the enterprise to a great extent and is the key for enterprise survival and long-term development. Therefore, with the degree of China's energy saving and emission reduction increasing and the energy cost rising, how to realize the energy-saving of electrical engineering and promote enterprise energy conservation has become the problem that most enterprise face and need to solve. This article mainly discussed the application of energy-saving technology in electrical engineering of China's factories and put forward corresponding opinions.
關鍵詞:工廠;電氣工程;節能技術;應用探討
Key words: plant;electrical engineering;energy-saving technology;application research
中圖分類號:TH183.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)31-0042-02
0 引言
低碳生活已經成為二十一世紀人們的生活理念,節能減排是一個國家經濟社會發展的必然趨勢,這些年來我國政府重視對環境友好型社會的建設,重視控制碳的排放,已經取得一定的效果[1]。然而,由于我國企業大多處于全球產業鏈的低端,企業的發展步入到轉型期,進一步加大了節能減排難度。但是,不斷引進節能技術,在工廠電氣工程中全面提升技能技術水平,才是降低企業生產成本,提高企業核心競爭力的根本之道。因此,這就需要相關企業必須重視對工廠電氣工程的建設,將先進節能技術引用到企業日常生產中,重視對電氣工程的管理,從而有效地降低企業的用電成本,提高電能的利用率與節能水平。
1 工廠電氣節能設計中所應遵循的原則
1.1 實際性原則 在工廠電氣工程安裝中,必須充分考慮實際經濟效益,從企業的利益層面出發,并以盡可能地提高節能效果為目標,合理選用節能設備及材料,使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。
1.2 適用性原則 對于工廠電氣工程的節能設計,適用性原則是其重要的考慮因素。也就是在節能設計時必須為建筑設備運行提供必需的動力,并滿足在建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源。同時,還要根據建筑物內用電設備的總功率、電能質量、負荷容量與供電可靠性等方面的標準,選擇最合適的節能設計,來優化供配電設計,促進電能合理利用。
1.3 節能性原則 對于工廠電氣工程中的節能技術,其節能效果應該擺在重要位置,要以節能水平的提高來為企業創造更大的利潤空間[2]。因此,必須采取各種有效的措施來減少或消除與發揮建筑物功能無關的消耗,如傳輸線路上的電能消耗,電氣設備自身的電能消耗等,切實地提高工廠電能的利用率。
2 幾種常用節能技術
2.1 變頻技術 變頻調速技術,它是一種以改變電機頻率和改變電壓來達到電機調速目的的技術。研究表明,采用交流電機變頻調速技術,能夠明顯地產生節電及增產的效果。例如,變頻空調技術,可根據環境溫度自動選擇除濕、制熱、制冷運轉方式,使居室在短時間內迅速達到所需要的溫度,從而實現了快速、節能和舒適控溫效果。
2.2 單片機控制技術 單片機控制技術是節能技術智能化的體現,具有良好的節能效果。例如,單相異步電機啟動后,電機一般在額定負荷的40%~60%左右運行,而在電機空載時甚至只有20%~30%的額定容量下運行此時的電機處在低效運行區,不能充分利用電能[3]。但是,將單片機控制引進來后,可以適時調整輸出功率,自動檢測電機負載及功率因數,自動提高輸出功率和端電壓使之與功率需求相匹配,達到節能節電的目的。
2.3 可控硅斬波技術 可控硅斬波技術是節能領域發展中較早的一種技術,其節電效果較明顯,但是,由于可控硅斬波技術會對電網及設備產生諧波,從而破壞正弦波,可靠性不高,使效率降低,因而其應用受到了一定的限制。
3 如何促使節能技術在工廠電氣工程中的應用
3.1 合理地選擇節能設備 近些年來,節能技術的快速發展與推廣應用,已經在各行各業呈現出其誘人的應用前景。本文主要從以下幾方面對節能設備的選擇進行相關闡述:①推廣使用變頻器。目前,高壓變頻調速技術已經日趨成熟,尤其是在工礦企業中因為有大量的水泵、風機等大功率設備,并且往往都是一天24小時一直在工頻狀態下運行,這樣就需要引入大量的節能技術設備來降低電能的損耗,從而實現節能的目的。此外,引入變頻節能技術后,在日常工作中可以根據用電情況來改變電機的轉速,從而實現對風量、流量的調節,最終提高電能的利用率;②選用節能型照明電器。隨著科學技術的發展,節能型照明電器技術水平近年來呈跳躍式提升。節能型照明電器具有節能環保、高效低耗、響應速度快、驅動電壓低、使用壽命長等特點,受到人們的青睞。同時,還要盡可能地采用壽命長、效率高、安全性良好的燈用電器附件、配線器材、燈具以及調光控制器和控光器件,從而為工廠車間創造一個高效、安全、舒適、經濟的環境。
3.2 使用節能型供配電系統 對于工廠電氣工程的節能設計,供配電系統是其不可或缺的重要組成部分,而供配系統節能的重點應該在設計、優化階段,必須給以足夠的重視,才能切實地提高工廠電氣工程的節能效果。如下圖1為工廠電氣工程中壓供電配電系統的原理圖。
3.2.1 充分利用電力變壓器節能 充分利用電力變壓器節能,從而提高整個工廠電氣工程的節能效果。因為,電力變壓器是工廠供電系統中的關鍵設備,其節能效果與整個工廠的節能水平息息相關,盡管變壓器本身效率高,但是,由于工廠變壓器的容量大、數量多,總損耗仍然不小[4]。調查顯示,變壓器所消耗的無功功率占整個供電系統無功消耗的大約20%左右。因此,要想降低電力變壓器的無功消耗,提高電能的利用率,就要從合理選擇變壓器型號和采用合理的運行方式。
3.2.2 合理地選擇供電電壓 合理地選擇供電電壓是工廠電氣工程節能管理的重要影響因素,因此,對于供電電壓的選擇,必須根據工廠的實際用電容量和供電距離,同時還要結合當地電網現狀、未來發展規劃以及工廠的用電負荷性質等因素來綜合探討。通常情況下,對于6~10kV的配電電壓,其高壓配電電壓應首選10kV,因為10kV技術經濟指標較好,有色金屬耗量均較小和供電系統能耗較低;如果工廠中6kV設備居多、且容量較大、可以從經濟效益因素出發考慮采用6kV電壓。
3.2.3 合理采用變壓器經濟運行方式 研究表明,在工廠的日常運作過程中,當負荷為變壓器功率的3/4時,各電器設備運行最經濟,電能利用率也最高。因此,這就需要相關人員必須根據工廠中負荷的變化情況,以及工廠的運作日常安排來選擇變壓器的運行方式,提高電氣工程的節能效果。例如,當工廠的用電負荷減少到不需要兩臺變壓器同時供電時,就能夠維持整個工廠的用電需求時,務必將其他變壓器退出運行只需保留一臺變壓器;而當用電負荷增加到一臺變壓器容量不夠用時,就要將第二臺變壓器并列投入使用,確保整個工廠的供電正常[5]。這樣,也能夠減少變壓器本身的損耗,減少不必要的浪費,從而降低企業的運作成本,并達到變壓器經濟運行的目的。
3.3 合理使用峰谷電力資源 在工廠的日常用電管理中,必須提高管理力度,根據使用峰谷電力資源合理地使用電能。所謂的峰谷用電,是指用電的峰值與谷值形象比喻用電負荷特性的變化值。通常情況下,白天8:00至22:00為用電高峰期,而深夜22:00至次日8:00的用電為低谷期。而低谷期的電價也比較便宜,許多地區還出臺政策來鼓勵居民大量消費低谷電力,來提高電能的利用效率。例如,空調、電熱水器和其他電器設備的使用。因此,對于工廠而言,要本質利益最大化原則,充分利用低谷電量,降低企業的生產成本,也不會給當地居民的日常用電造成困難,不僅僅能夠緩解了用電高峰,還能夠切實地提高電能利用率,最終實現節能減排的目的。
4 結語
綜上所述,隨著我國經濟的飛速發展,工廠在全國各地不斷出現,而作為一個用電大戶——工廠,其用電與國家的節能減排目標和電能利用效率息息相關,在很大程度上影響我國“節能減排”政策的制定。因此,這就需要相關企業重視對其工廠電氣工程節能技術的應用,深入探討技能技術,同時,不斷引進國外先進的工廠節能技術,切實地提高企業的電能利用效率,以便于更好地符合我國社會發展的要求。此外,通過節能技術的應用,可以大大降低企業的用電量,降低企業的工業的生產成本,提高企業的核心競爭力,為提高我國的節能水平提供可靠保障。
參考文獻:
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[3]邱明泉.淺談建筑電氣設計中的節能[J].科技信息,2009,(23):990.
東京看不到垃圾
一到東京,印象最深刻的就是街頭的整潔與干凈,你看不到垃圾,也找不到垃圾桶!大家很好奇,東京這么大城市,生活中的垃圾都是怎么處理的?
3月12日,我們在東京參觀了多摩川垃圾清掃工廠。身處東京最大的垃圾處理中心,卻聞不到半點異味,整個工廠廠區環境整潔,甚至非常安靜。進入一幢建筑物的二樓,工作人員開始給我們介紹多摩川垃圾清掃工廠的建設過程,然后指了指地板說:“諸位現在坐著的下面,就是我們最近幾年新建的一個最大的熔爐?!薄拔覀儸F在正坐在東京最大的垃圾堆上嗎?”大家有點不太相信。
了解了垃圾焚燒、清潔、再利用的過程及工作原理后,我們在工作人員的帶領下,全程參觀了垃圾工廠的工作過程。
為什么東京的街頭沒有垃圾和垃圾桶?我們提出這個問題的時候,工作人員說,垃圾清掃工廠的車子會按不同的時間去街頭收集不同類型的垃圾:比如周一是廚余垃圾,周二是罐裝垃圾,周三是紙質垃圾等等;每天都有規定的時間收集,比如早上7:30~8:00,這個時候所有的家庭或單位都要把垃圾袋放在指定的地點。如果錯過了時間,只能把垃圾拿回家,等待下一個星期的同樣日子。因為有了嚴格的垃圾分類及回收時間,清掃工廠就會將不同材質的垃圾放入不同的機器處理,得到不同的再生材料。
Do you Kyoto ?
說到節能減排,大家都會想到1997年在日本京都召開的《氣候框架公約》會議,正是在這次大會上通過了著名的國際性公約《京都議定書》,為各國的二氧化碳排放量規定了標準,即:在2008年至2012年間,全球主要工業國家的工業二氧化碳排放量比1990年的排放量平均要低5.2%。2012已經到來,作為議定書的簽署地,京都在節能減排方面到底做得怎么樣了?對此的考察使得此次的京都之行別有一番意味。
3月13日,我們在京都參觀了京都青少年科學技術館,京都市政府環境政策署全球變暖政策辦公室青島早紀女士為我們做了題為“京都城市環境模式的機遇與挑戰”的報告。
青島早紀女士指出,自從2011年日本發生了“3·11”大地震之后,隨著核電站的關閉,大家突然意識到能源的緊張,日本很多城市的高樓關閉了徹夜照明系統;在關西地區,關西電力電子公司被要求每年在夏天(7月到9月)減少15%的耗電量,而在冬天(12月到3月)則減少10%的耗電量。
至于日常生活中的節能減排,京都市一直注重做細致而深入的環境教育。在京都,基于環境友好的教育和實踐,從幼兒園一直貫徹到大學,每年學校都會定期舉行如何減少垃圾的討論,通過與當地社區以及商業中心的環境互動,推廣環保生活實踐,建設ECO School District(環保學校區域);從個人角度,提倡做節能環保專家,如組織一些家庭主婦參加節能工作坊,進行家庭節能措施交流學習活動。
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
伴隨著社會經濟的向前發展,節能減排技術的應用是建設我國資源節約型、環境友好型社會的必然選擇;是企業降低生產成本,同時提高經濟效益、社會效益的關鍵道路;是企業提升綜合競爭力,實現可持續發展道路的不二法門。在眾多的能源中,電能是十分重要的能源。然而在現實生活中,電能的浪費現象卻是非常嚴峻的。關于如何降低工廠用電成本在產品生產所需的眾多成本中的比例,減少電能的損耗,許多企業和部門都曾做出過許許多多的嘗試,并且也取得了一定的良好效果。那么,究竟應該采取什么樣的方式來節約電能應用成本呢?筆者認為主要有以下三個要點。
一、良好的工廠用電節能設計是工廠降低用電成本的首要選擇由于在多數情況下,工廠并不能夠自主的選擇所需電廠的配電系統,因而導致工廠所需的用電節能系統在初期階段沒有得到有效優化設計提升,自然也沒有受到更多的重視。此外,初期投資的數量問題也是企業需要考慮的重要因素,這也間接造成了企業對于工廠節能型的配電系統沒有一個完整切實的認知和長遠的考察。有關節能型的配電系統主要包括三個方面:供電電壓上的合理性,節能型變壓器的配置,無功補償裝置的應用。在用電的時候,需要考慮到用電容量和供電距離的關系,當地電網的使用現狀及其未來的發展規劃等問題,這些因素導致了供電電壓的選擇必須要根據客觀情況來定。比方說,如果供電系統的能量消耗和有色金屬的消耗都比較小的話,工廠的高壓配電的電壓通常選擇經濟技術指標相對而言更突出的10千伏比較好。但是如果工廠本身6千伏的設備比較多,而且容量又很大,在經濟和技術上也比較合理的話,采用6千伏的電壓更適宜。此外還有適合于3千伏電動機的專用變壓器。針對這一情況,我公司在甲醇廠建廠初期,各配電室電壓等級就選為10千伏,同時所使用的高壓電機額定電壓也為10千伏。在輸變電行業中,變壓器消耗的能量是十分可觀的。相關數據顯示,我國變壓器總的損耗量在系統總的發電量中,所占比重達到了將近10個百分點。因而推廣使用節能型的變壓器,在減少電能消耗的同時,每年可以為國家節省成百億度的電。在節能型的變壓器中,由于油浸變壓器自身有著維修工作量大、維修費用多的明顯缺陷,因此相對而言,干式變壓器就比較符合降低用電成本的要求。在我公司5#、6#焦爐項目中,我們就選用了新型的S11系列變壓器,達到了節能減耗的目的。為了充分利用工廠用電設備的能量,減少設備的用電消耗,有效地節約電能,并且很好的提高用電設備的利用效率和所輸電能的質量,在大型電機較多的情況下,使用無功補償裝置就顯得尤為重要了。因為無功補償裝置能夠有效提升工廠供電設備的各個參數,能夠提供更高品質的電能。[1]
二、完善的工廠用電節能設備是工廠降低用電成本的關鍵選擇在實際生產和生活中,得以廣泛應用并且效果顯著的節能設備主要有:變頻器、節能變壓器、節能燈具、低阻電纜、Y型高效電機、工業汽輪機等。這其中,技術應用最為成熟,效率最高,成就最大的當屬變頻器了。根據物理學原理,功率與轉速的平方是成正比關系的。變頻器能夠改變電機的頻率,調節電機的輸出功率也就是電機的轉速大小。而通過這些功能,變頻器得以調節風量、流量等能量的大小。相對于以往的工礦等企業中利用閥門來控制能量大小的方式,這種設備可以大幅度的減少能量損耗,達到節約能源并且有效提高效率的目的。我公司目前在煉焦、備煤及干熄焦項目中,已有12臺高壓變頻器投入了使用,取得了良好的經濟效果。由于節能型的照明器有著眾多顯著的優點,比如說提高應用效率,減少能量消耗,節約能源的使用情況,科學,環保,安全,電器響應的速度較快,使用壽命也比較長等等。節能型照明器的使用顯著地改善了人們生產和生活的條件,大大的提高了人們的生活品質。可以說,節能型照明器在結合國內外先進技術中不斷發展的情況下,為人們創造了一個不但安全舒適而且高效經濟的文明環境。節能燈具現已在我公司馬路照明中得到廣泛使用。在物理學上,輸電線路能量損耗的大小的平方與電阻大小有著切不可分的關系。根據這個原理,低阻電纜的應用便顯得重要開來。通過減少了輸電線路上的部分損失,從而減少電纜上的能耗損失,電纜上散發的熱量也相對大大的減少了,這樣,即使是在溫度超高,負荷超重的炎炎夏日,也可以有效地避免電纜事故的發生。此外,在選擇低阻電纜的同時,也應當充分考慮導線的橫截面積的選擇。在以安全為前提的條件下,選擇截面比較小的導線,可以節約投資。跟普通的發電機相比,Y型高效電機能夠大幅度降低能量損耗,提高設備效率。而且在投資方面,Y型高效電機的投資回收期一般都在兩年以內,有的甚至只要短短幾個月,可見其投資的回報率是十分可觀的。因而在條件允許的情況下,用Y型高效電機來代替運行效率較低的舊的電動機是很有必要的。背壓式汽輪機是一種區別于電動機的原動機。它主要是通過壓力式蒸汽來沖動汽輪機的葉片,從而達到做功的目的。它可以拖動各種轉動的設備,比如水泵,比如風機,比如油泵等;它還能帶動發電機,使其發電。而且汽輪機做功以后所排的汽,可以用作普通用戶所需求的汽。用汽輪機,不僅節約能源,減少損耗,而且比較環保,還能循環利用,有助于提高企業能源的綜合利用率,實現更多的經濟和社會效益。[2]
三、科學的工廠用電節能管理是工廠降低用電成本的重要選擇我們都知道,每天的8:00至22:00是用電的高峰期,而22:00至翌日的8:00是用電的低谷期。這就是電力行業常說的峰谷用電。由于用電的高峰期和用電的低谷期所需要的費用是不同的,在低谷期用電,電費更加實惠一些。而且低谷期用電,線路的負荷要遠遠大于高峰期用電。故而工廠如果將部分生產改選在用電的低谷期來作業,那么工廠關于用電成本的支出將會大大減少。同時,也可以有效緩解電力部門在高峰期用電的供不應求的壓力,還能優化配置國家的電力資源,實現雙贏局面。因此,合理調節工廠的用電分配,科學管理工廠的用電期對于節約工廠的用電成本是十分重要的。此外,在電力計量的管理上,企業還應當充分關注計量裝置的質量問題,定期抽查統計裝置的運行數據,實行跟蹤監測,防止因意外發生所造成的不便和損失。同時還應當建立長遠的有效機制,規避風險,使企業得以長遠發展,利益不至于受損。比方說同等辦公室用電量的比較,同等車間、工作間用電量的比較,再比方說照明器、空調等電器的用電量的比較。通過這些數據的比較,就不難總結出工廠相關設備的用電實際情況,進而采取一些相關措施,制定一些相關政策,以達到節約能源,減少消耗的目的。[3]
結語:關于如何降低企業的用電成本,其方法是多式多樣的,并且也在不斷的嘗試和發展中。理論和實踐證明,通過節能技術在工廠電氣技術方面的應用,可以大大減少企業的用電消耗,節省企業的用電成本,從而提高企業的生產效率,提升企業的核心競爭力。在此,希望以上的研究和說明能為企業的可持續發展做一些貢獻,為社會主義市場經濟的長遠發展盡更大的努力。
參考文獻:
[1]金永剛,淺談節能技術在工廠電氣技術中的應用,2011
關鍵詞:煤化工產業;節能減排;創新與應用;技術開發
對于煤化工企業來說,節能減排不僅是政策的剛性要求,也是提升企業內部效益的長遠戰略,但是許多企業執著于眼前之利,舍本逐末,反而帶來嚴重損失,本文研究了節能減排的意義,并就創新與應用對節能減排的重要性以及如何進行創新和應用做出探討,以期對企業實踐做出指導。
1節能減排技術如何進行創新
(1)技術創新對于節能減排的必要性
如果技術條件跟不上,節能減排永遠只能成為一句口號,只有技術條件真正能夠迎合現實需求,才能從根本上解決能源與環境問題,實現節能減排的目標。創新技術對于節能減排的決定性作用體現在,如果沒有技術的創新,無法做到節約能源,即使有節能意識,要么無能為力,要么成效甚微,對于減排亦是如此,因為煤化工的消耗與廢物數量巨大,普通措施很難有效果,而且針對工業化操作,只有技術更新才能對現有的工業流程真正產生影響,否則無法改變流程,無法實現目標,每一項技術或者設備的更新,都是對工業流程的大規模變革。由此可見技術的創新對于工業影響之大,足以成為節能減排的決定性因素。
(2)研究更有效技術處理廢氣、減少排放
現有的空氣凈化技術運行成本大,且效果不甚理想,導致許多工廠不愿意引進設備,使技術的使用率呈較小比例,因此需要對技術進行升級,怎樣能夠進行大規模、小成本的廢氣凈化,提高排放廢氣的質量,最好能形同新鮮空氣,當然,更好的辦法是研究廢氣產生過程,減少廢氣產生。廢氣的產生大都是由于煤燃燒不完全導致的,如何使煤炭燃燒徹底是主要問題,現今有專家探討將煤液化后發電,如此能夠有效的提升燃燒率,減少廢氣產生。于廢氣而言,凈化是無奈之舉,是無法避免時的防護措施,技術創新一定要研究減少廢氣之法,提高能源利用率、節省能源,同時探尋更加完善的空氣凈化技術和廢氣收集技術。
(3)從廢水產生過程對其凈化的技術創新
一般對于煤化工廢水來說,均是流程完成之后對廢水進行收集,并對其進行處理,達標后排入附近河流,這種方法不僅凈水成本大,而且對水系統破壞極大,不利于節能減排的實現,如果能夠在煤炭發電系統外增加水循環系統,在廢水產生的各個環節進行廢水收集,并進行凈化,使其進入下一個流程循環,如此能夠實現水的有效利用,也能夠減少排放,需要解決的問題是水循環體系的設計和凈水技術的提高,這兩個難題解決,必定會為節能減排帶來飛躍式的進展,亦會極大節省企業成本,給環境和能源減壓。各個環節的廢水分開收集,可以對污染程度相差較大的廢水進行分開處理,減少凈水成本。
2節能減排技術如何投入應用
(1)節能減排技術難以應用于實踐的原因探討
由于科技的進步,許多技術已經問世,設備也進入市場,但是由于技術造價成本太高,使煤化工企業望而卻步,許多缺少遠見卓識的企業家不愿花錢買技術、購置設備,就像二次科技革命時的英國,工廠不愿丟棄舊設備,從而延誤了工業進程,因小失大,同樣的,這種想法也阻礙了節能減排的進程。再是許多技術處于研發階段或是實驗階段,無法獲取信任,企業不敢冒險,技術尚未得到實踐證明,無法保證一定有成效。加之許多企業家社會責任心減弱,為了節省凈化廢物的成本,隨意進行排放或是未達排放標準而排放,對于環境和能源造成巨大的破壞和浪費,必須加以嚴格的防范和嚴厲的處罰。
(2)空氣凈化處理廢氣并使用清潔煤減少二氧化碳排量
現有空氣凈化技術雖然不能說是盡善盡美,但是對于廢氣的凈化有一定作用,能夠減少對于環境的污染,必須使企業運用現有技術進行較高標準的廢氣凈化,可以適當提高廢氣排放標準,并且嚴格執行,迫使企業能夠運用較先進的設備和技術,從而加速節能減排實現進程,現有的利用制作尿素對二氧化碳脫除技術,屬于廢氣綜合治理措施,能夠有效減少廢氣中二氧化碳含量和其他廢氣成分,對廢氣實現有效凈化。使用清潔煤發電,能夠有效減少煤中廢氣產生,對于減少廢氣的產生與排放具有較大的作用,是除液態煤之外較有效的技術,若能得到應用,必定大有裨益?,F有科技已經能夠對廢氣做一個相對較好的處理,只等應用于實踐。
(3)堅持廢水凈化技術的使用
現有廢水凈化系統雖然并不完善,但至少能夠保證廢水進入河流系統后能夠經由其自凈能力凈化,但是由于許多企業廢水都是采取直接倒入河流或者凈化不合格,致使河水遭到嚴重污染,水體自凈能力無法應對高頻率、高濃度的廢水排放,于是給河流生態和周圍環境、生活造成極其嚴重的破壞,針對這些情況,必須嚴格執行廢水排放標準,對煤化工企業排放進行訪查,了解相關情況,使用強制措施,對于一些小規模無法滿足要求的企業進行責令關閉,以減少不達標廢水的排放,維護生態安全,同時集中行業資源,配置更高的技術和設備,更好的進行節能減排技術的創新和應用,對節能減排步入新階段提供助力,促進技術的創新、資源的集中。
3結語
為了促進節能減排,必須要進行技術的創新,并真正將技術運用到煤化工產業中,對其過程產生影響,技術的創新要針對現有難題進行探索,同時也要對現有技術進行完善,使其成本盡量減小,這也會促進技術的應用,而技術的應用必須要提高認識,制定長遠目標,不能因小失大,積極應用新技術促進節能減排。
參考文獻:
[1]王秀國,馬磊,左廣斌.煤化工企業節能減排技術的開發與應用[J].山東化工,2014,43(10):154-156.
向車內高溫說“NO”
張錦泰本科就讀于武漢理工大學,五年前他就開始考慮如何用太陽能為車內空調發電了:“大二的夏天,我在圖書館自習,偶然抬頭看到一個爸爸要讓他的孩子坐進停在太陽底下的小汽車里,結果小朋友嫌車里太熱,怎么都不肯進去我當時就想,是否可以嘗試在小汽車的上方裝上太陽能電池板,貯存起在高溫暴曬下收集到的太陽能,當汽車處于停放狀態時,就可以利用它使空調運行,降低車內的溫度,這樣在夏天打開車門時,就不會有那股撲面而來的熱浪了?!?/p>
想到就做,張錦泰立馬投入了相關的調研。查閱資料后,他發現薄膜太陽能電池板具有的屬性最中他的意:“雖然當時市面上晶體硅太陽能電池板的應用更廣泛,發展也更成熟,但它卻不能彎曲,而薄膜太陽能電池則更輕薄,甚至可以做到微米級別,最重要的一點是,它可以彎曲,鋪在車頂完全沒問題。”講到這里,張錦泰又補充道:“當時唯一存在的問題是,我不知道薄膜太陽電池的光電轉化效率怎么樣,不過這個問題在兩年后被解答了,2015年有實驗室證明了碲化鎘薄膜太陽電池的光電轉化效率可以達到 21.5%,這樣看來,我當初的選擇沒錯?!?/p>
貯存能量的問題解決了,可如何利用這部分能量使車內的空調運行又愁懷了張錦泰:“車內的空調原本是靠燒油運轉的,加上車內的空間本來就很小,傳統的空調中壓縮機、制冷劑、冷凝器等結構已經占去了很多空間,如果再加入一個靠太陽能使空調運轉的系統,就會使車內的系統運行變復雜,工程量也會巨大”這些問題互相制約互相矛盾,令張錦泰一籌莫展。
在用太陽能為車內空調發電的想法被擱置后的第三個月,全國大學生節能減排科技競賽開始了。這時,張錦泰又重新考慮起這個靈感:“我心中有一種執念,覺得用太陽能為車內空調發電這個想法很有價值,所以我也愿意繼續鉆牛角尖?!痹趧e的同學都在忙著一系列的競賽前期準備時,張錦泰已對這個問題越鉆越深,他不停地查資料,翻文獻,請教老師,終于在一位老師的提點下找到了前進的方向:“老師建議我嘗試利用半導體制冷片制作簡易空調。其實這種半導體制冷系統我之前考慮過,它不會對大氣和臭氧層有破壞作用,而且還可以組成自動控制系統,這些優點很讓我動心,但有資料表明它的制冷效果不盡如人意,所以當時就被我排除了。”但老師的建議也讓他換了個思路,不再追求車內涼爽的感覺,而改為了保證車內“不熱”,“換句話說,我原來是想讓空調為汽車降溫,現在將目標變成了減慢車內溫度的上升速度。”
有了明確的思路后,張錦泰確定了名為“新型薄膜太陽能汽車輔助空調系統”這一選題,帶領著六位小伙伴開始研制他心中的節能減排空調。最終的成果也讓張錦泰挺滿意:“這種節能減排空調是太陽能發電技術和半導體制冷效應的結合體,它不需要制冷劑,也沒有噪聲,還不需要人為的控制,空調的運行依賴于半導體制冷系統中精確的溫度感應。在后期的實驗箱模擬實驗中,我們設定當箱內溫度大于 30℃時,半導體制冷裝置開始工作,當實驗箱處于30℃~37℃時,箱內溫度不會超過32℃,這說明這種節能減排空調還是有一定的使用和推廣價值的。”
在那次競賽中,張錦泰帶領的團隊獲得了校級一等獎,全國三等獎的成績。如今再說起當時的研究,張錦泰的考慮更為成熟了:“如果太陽能蓄電池能與車用蓄電池相連,就還能為汽車提供電能,減少油耗,這樣還可以進一步達到節能減排的目的?!辈贿^相較于對作品的改良,那場競賽帶給張錦泰更大的收獲是,他從此踏上了節能減排這條路。
挑戰傳統廢水處理方式
保研到東南大學攻讀碩士研究生后,張錦泰更是一頭扎進了節能減排這個領域,初入實驗室,他就將導師的項目――“關于化工廠排放的高濃度有機廢液的處理”接手了過來。廢水污染這個話題對張錦泰來說并不陌生:“我家門口有條小河,小時候光腳站在河里,能看到小魚從腳邊游過去,但自從我讀高中后建了好幾個化工廠,就再也沒看到過魚了?!闭驗檫@樣一段記憶,他對廢水處理這個研究課題斗志滿滿。張錦泰說:“化工廠如造紙廠、紡織廠等都會排放有機廢液,人們通常將COD(化學需氧量)濃度大于 2000mg/L的有機廢液稱為高濃度有機廢液,其中的COD是一個有機污染物參數。高濃度有機廢液中含有芳香族化合物、雜環化合物等有機物,而且還有一些重金屬和無機鹽成分,如果不加以處理直接排放,廢液會污染土壤和環境,進而危及到人類的身體健康。”
化工廠的廢水處理技術如今已相對成熟,可是這些技術都有各自的缺點:“拿高濃度有機廢液的常規處理技術來說,主要有三種方式:對于可降解的廢液,可以利用生物法處理,也就是利用微生物的降解能力來降解廢液中的大分子有機物,轉化為無害的穩定物質,但這種處理方式的時間周期太長,對于難降解的有毒物質的處理能力也較差;對于成分較單一的廢液,可以利用物理化學法處理,但是這種方式成本又比較高,而且適用面也比較狹窄;還有一種方法是化學法,其中又包括了氧化法和焚燒法,焚燒法的COD去除率可以達到 99.99%,但這種方式能耗又很大。”
面對著這些各有所長又各有所短的廢液處理方法,張錦泰苦苦鉆研了好幾個星期,可考慮了很久也沒頭緒,不過他還是拿出了當年鉆牛角尖般的科研精神,沒過多久就被一個意外捕捉到的靈感“砸”中了。
“在我家鄉有個液化天然氣廠,一次我經過時,看見有運輸液態天然氣的槽車停放,忽然特別好奇液態和氣態的天然氣是如何實現轉化的,我就打開手機搜索了起來?!币簯B天然氣吸熱汽化,轉變為氣態的天然氣,可天然氣又是化石能源,該如何加熱呢?“原來,液化天然氣廠是利用浸沒燃燒技術來實現液態天然氣向氣態轉化的。所謂的浸沒燃燒技術,就是將燃燒室浸沒在水中,燃燒室內的空氣與一些燃料預先充分混合后,一起進行完全燃燒。燃燒室內產生的高溫煙氣可加熱與燃燒室一起浸沒在水中的天然氣管道。因為水的溫度很高,當天然氣管道內的天然氣從水中進入再出去時,就完成了液態天然氣向氣態的轉換?!?/p>
在回家的路上,張錦泰回想著剛才搜索到的浸沒燃燒技術,忽然他一個激靈反應過來,“對浸沒燃燒法稍作改動就可以用來處理化工廠廢液啊!”原來,張錦泰這次考慮的不再是如何將廢液中的有機物和無機物除去,而是換了個路子,先利用浸沒燃燒法將廢液中的液態水除去,然后再集中處理含有有機物和重金屬鹽等無機物的高濃度濃縮液。
保節能忙限電
“我們是8月10日接到常州市政府下達的紅頭文件的,文件內容大概就是為了節能減排,要企業控制用電量。要我們將用電量控制在上一年用電量的70%。”常州美源亞麻紡織有限公司總經理王亞杰說到,“限電對我們肯定是有影響的,正常情況下我們是開6天,現在是開5天停2天了,紡織企業大多都是需要連續生產的,停電對產品質量、生產效率和企業效益都有影響。一方面出口訂單交貨期拖延:產量也將減少15%~20%左右,另外如果長期這樣,我們還要給工人補貼,多付出5%~10%的成本,訂單受影響,長期的還好些,短期訂單就比較麻煩,老是拋單,客戶就不信任了,明年我們可能面臨客戶難找的局面,通知說限電可能要到年底,如果長期這樣,一些企業可能停產甚至關門。”
限電的突然而至則事出有因。據悉,國家“十一五”發展規劃提出單位國內生產總值能耗要降低20%左右,前四年全國單位GDP能耗累計只下降了15.61%,今年上半年還有7個地方單位GDP能耗上升,目前離任務完成只剩下幾個月的時間。而國家也頗為重視,國務院先后派出由各部委組成的督察組,加大力度對全國18個重點地區進行節能減排專項督察。尚未完成節能減排任務的地方心急火燎,強制性限電措施也隨之出臺。
浙江和江蘇地區的階段性限電從8月就已開始,而所限行業也從鋼鐵、水泥等高排放高能耗產業最先開始,被限電的行業越來越多,企業也越來越多,勞動密集型的紡織行業包括化纖、棉紡、麻紡等也卷入了這場“被節能”的運動之中。紡織上下游產業都受到限電影響,原料、面料的產銷都有下滑趨勢,工廠開機率不足,訂單交貨期延遲。
據悉常州市2006~2009年單位GDP能耗四年累計下降17.2%。但今年上半年該市單位GDP能耗不降反升,比2009年末上升2.4%。常州市節能工作領導小組辦公室負責人也向媒體表示要完成省下達2010年單位GDP能耗下降4.2%的指標,差距很大,壓力也很大。在節能減排指標沒有達到預期后,常州市就開始考慮如何采取多方面措施來完成指標。
浙江省為完成節能減排任務,也出臺了控制高耗能高排放企業的用電要求文件,包括化學原料及化學制品制造業、化學纖維制造業、紡織業。在電力迎峰度夏期間(7月1日~9月13日),按15天為一個周期共5期,實行分期分批控制用電。紡織業一律連續集中檢修停產讓電15天(1個周期),僅保留必要的保安和生活用電容量。
在眾多影響麻紡行業下半年運行情況的因素中,“強制限電”成為對企業來說遭遇到的最不經意的突襲。如今年上半年麻紡行業好不容易才從2009年的陰霾中走出,行業運行的質量和效益有了明顯回升,總體形勢趨好,中國麻紡行業協會會長許吉祥則強調到:“在原料、訂單能夠能到保證的情況下,下半年肯定比上半年形勢要好,但勞動力成本加大以及環保成本加大對企業會形成一定壓力?,F在最麻煩的是浙江、江蘇等地工廠被限制用電,一周停2次電,按期供貨的企業時間上來不及,產能、效率下降,工人放假同時照付工資,這是下半年發展中的一個不利因素。”
簡單限令 非明策
浙江金達創業股份有限公司董事長任維明對于企業被限電也表示有些無可奈何,“現在每個地方限電的標準都不太一樣,我們這是一些大企業被要求限電,一個月限6天,企業可以自動調節安排。但對企業還是有影響的,產能下降20%左右,相應生產成本上升5%,”對于政府的此種臨時做法,任維明表示可以理解但這非長久之計,“剛開始的限電是強制性的,但隨著時間推移,企業的反應加大,政府也會一步步調整的,應該有一些改變和更加有效的方法,畢竟對企業的影響是存在的,而政府節能減排不能靠這種權宜之計,應該從長遠眼光來找到節能減排的措施和方案,市場經濟就按照市場規律來走,而不是按照行政手段來實行,我相信政府會一步一步來,應該有辦法?!?/p>
“站在國家的角度,自然有大局的考慮,但是也要考慮一些我們企業的處境,企業又要限電還要交稅,日子不好過?!背V菝涝吹耐鮼喗苷f到。
社會上普遍也認為一些地方政府的這一舉措有“臨時抱佛腳”之嫌。節能減排這樣~項長期綜合的工作為了最后關頭的硬性達標而限電,缺乏一定的科學性,同時也沒有按照企業高能耗高污染來分別對待進行限電,與煉鋼、水泥、造紙,煤炭等產業不同,紡織企業并不是高能耗、高污染產業,卻也有一些企業被劃進了限電范圍。
“我們企業的節能減排都是按照國家的標準來做的,卻也被限電。目前,我們所受到的影響相對較小,因為我們在江蘇的一個廠沒有被限電,希望接下來幾個月隨著氣溫的降低,政府的措施應該會住好的地方調整。但還不明確限電要到什么時候。據我了解,有些省市并沒有限電措施,如廣東省?!比尉S明說道。這種用電量的不同也會間接造成競爭的不公平。并未受到限電政策的省市的企業則間接受益,能夠正常生產已成為一種優勢。
這樣的政策究竟能否真的達到節能減排的目標?從用電量上是可以直接縮減而減少能耗,但是許多企業因為停電,而用起了發電機,燒柴油時冒著黑煙,既沒有節能,還增加了空氣污染。一家服裝廠的老板也計算到,柴油發電機成本比用電要高,每發一度電需要耗費柴油220克左右,成本大約為1.6元,而一般購電價格為每度電1元錢。