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电气节电技术在化工行业大有可为

行业聚焦点中国仪表网2010年02月02日 11:43人气:4217

   化学工业节能减排受国家重点关注。尽管化学工业的节能工作取得了较好成果,但能耗水平与国外先进水平相比还有较大差距,国内企业间的能耗水平差距很大。为此,中国化工节能技术协会副理事长张觐桐就化工企业节能工作谈谈可采用的技术举措。
 
  电气节电技术

  对于化工企业,电气节电应该从电气设计开始,从设计源头抓起是非常重要的。此外,通过设备经济运行来降低电耗,也是电气节电的一个重要方面。

  电动机节电

  化工企业应用的电动机数量多,耗电量大,多数企业电动机用电占电力总耗70%以上,因此,电动机的节电大有可为。化工企业要推广使用高效节能电动机。此外,要合理选择电动机的容量。三相异步电动机的三个运行区域分为:负载率在70%~100%之间为经济区;负载率在40%~70%之间为一般运行区;负载率在40%以下为非经济区。若电动机容量过大,虽然能保证设备正常运行,但投资大,功率因数和效率都很低,会造成大量浪费。从节电角度看,80%负载时运行效果最佳,此时能量利用效率最高。

  推广变频调速

  在生产中,泵类设备往往出现“大马拉小车”的情形或出力不稳定情况。为了保证泵类设备运行平稳,通常依靠出口阀门来控制流量,这样造成泵管压差过大,阀门节流产生的能量损失严重,还有一部分靠打回流维持生产,既降低了泵效,又浪费了大量的电能。因此,可以通过变频调速,调节流量使泵类设备运行平稳,并能达到节电效果。

  变压器节能

  变压器作为电压变换设备,被广泛应用于输电和配电领域。由于化工企业的变压器容量大、数量多、运行时间长,总损耗也相当大,因此,在选择和使用上有着巨大的节电潜力。

  降低变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率,采用高效节电的新型变压器,是变压器节能的有效途径。我国绝大多数变压器为标准设计,产品由原来较低损耗S7型,发展到了更节能的产品如S10、S11、非晶合金铁芯变压器。

  目前,化工企业使用的高损耗型变压器占40%左右。加速这些变压器的更新换代,是降低电网损耗的重要途径。

  提高系统功率因数

  适当提高系统的功率因数,能够改善电压质量,减少无功传输,提高用电设备的工作效率,以达到节电目的。提高电力系统的功率因数,可以采用以下措施:

  一是设法提高系统自然功率因数。提高自然功率因数,是在不添置任何补偿设备,采用降低各用电设备所需的无功功率,减少负载取用无功来提高企业功率因数的方法,它不需要增加投资,是最经济的提高功率因数的方法。

  二是功率因数的人工补偿。目前,依靠提高自然功率因数的办法已经不能满足企业对功率因数的要求,企业还需装设补偿装置,对功率因数进行人工补偿。

  减少线路能量损失

  由于输电线路存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。一个企业使用的各类导线、电缆不计其数,所以线路的总有功损耗是相当可观的,减少线路损耗必须引起足够的重视。

  照明节电

  企业的照明设备除应满足照度、光色、显色指数外,还应采用高效光源及高效灯具如半导体灯具等,达到节电目的。

  降低高次谐波

  高次谐波产生的根本原因是电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。

  由于电力系统中存在着各式各样的谐波源,使得高次谐波成了影响电能质量的一大“公害”,因此,治理谐波具有实际经济效益的。

  工艺节电技术

  
化工生产用电量很大,在工艺上采用节电技术措施,有很大的节电潜力。

  烧碱生产工艺节电技术措施

  烧碱生产可以采用大型可控硅整流机组,提高整流效率;采用新型节能电解槽,降低电解电耗;采用大型氯气透平机组,取代输送氯气的纳氏泵,其节电效果显著。

  另外,采用扩张阳极、改变隔膜技术,推广节能型隔膜电解槽;推广离子膜法工艺等也能收到良好的节电效果。离子膜烧碱大型自然循环高电流密度电解槽单槽生产能力高,生产吨碱可节电20~30千瓦时;氧阴极-离子膜法可使电解槽的电压降低1.0伏,节电700千瓦时/吨碱,都是大幅度降低电耗的节能新技术。

  电石生产节电技术措施

  生产电石要发展容量2.5万千伏安大电炉,提高磷矿入炉品,降低电耗。一般来说,大中型电石炉宜采用节能型变压器和其他节约电能的系统设计;采用模糊控制技术,可以较大幅度降低电石炉电耗;电效监控及电能质量优化管理系统技术,电石炉具备功率因数补偿功能、谐波消除功能、三相功率不平衡改善功能、浪涌抑制功能、瞬变抑制功能,实现大幅度节电效果。

  黄磷与合成氨生产工艺节电技术措施

  在黄磷生产节电方面,要发展年产能力在7000吨以上的大电炉;采用精料,提高磷矿入炉品,降低电耗。在生产操作上,采用微机控制,提高自动化水平,可实现节电降耗。此外,采用电效监控及电能质量优化管理系统技术,将黄磷炉的三根电极改为六根,可使吨黄磷产品节电500千瓦时。

  低压低能耗氨合成系统节电应采用大直径合成塔内件和低压合成催化剂,合成压力由31.0兆帕,下降至20.0兆帕,吨氨减少电耗220千瓦时,还应尽量采用铜洗余压利用的节电技术等。

相关链接:化工企业节电大有可为

合成氨生产节电潜力分析

  合成氨以煤为原料。2005年,我国化工企业吨氨综合电耗1280千瓦时,先进企业达到1100千瓦时/吨,吨氨节电潜力180千瓦时/吨。2010年,以煤为原料的合成氨的产量预计达到3000万吨,节电潜力达54亿千瓦时。

  烧碱生产节电潜力分析

  2005年,烧碱吨产品综合电耗2302千瓦时,全国先进水平2150千瓦时/吨,吨产品节电潜力152千瓦时,预计2010年烧碱产量1800万吨,节电潜力达27.36亿千瓦时。

  电石和黄磷节电潜力分析

  2005年电石吨产品综合电耗3668千瓦时,全国先进水平3150千瓦时/吨。预计2010年电石产量1450万吨,节电潜力达75.11亿千瓦时。

  2005年黄磷产品综合电耗1.47万千瓦时/吨,全国先进水平1.35万千瓦时/吨。预计2010年黄磷产量85万吨,节电潜力达10.2亿千瓦时。

  电气设备节电潜力分析

  化学工业目前还有40%以上的变压器、电机是老型号高耗电的,变频调速装置使用率不到50%,节电潜力较大。估计2010年全国化学工业有节电潜力360亿千瓦时左右。
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