淺談石化企業(yè)電氣節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

鄭群芳

摘要：現(xiàn)階段，我國能源消耗量以及能源生產(chǎn)量排在世界第二位，屬于能源消耗大國。在人們對環(huán)境污染以及能源消耗等方面越來越了解的條件下，社會各界更加重視能源形勢問題。在石化企業(yè)所有成本投入中，如何降低電氣能耗占據(jù)著非常重要的地位。文章對石化企業(yè)電氣具體節(jié)能技術(shù)和實際應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：石化企業(yè)；電氣節(jié)能；關(guān)鍵技術(shù)；電氣能耗；電氣綜合節(jié)能系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM92 文章編號：1009-2374（2016）16-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.039

在我國社會和經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的條件下，怎樣節(jié)約能源是確保國家實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個必要條件，其中石化企業(yè)運(yùn)營中的電氣節(jié)能空間依然非常大。能源問題是現(xiàn)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需解決的重要問題，如果能源消耗非常嚴(yán)重，就會給國家造成能源危機(jī)，對國家經(jīng)濟(jì)的有效發(fā)展產(chǎn)生制約作用，所以應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)是非常有意義的。為了從根本上解決出現(xiàn)的能源問題，不僅應(yīng)該積極尋找新能源，同時還需要有效應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，這樣才可以有效減少石化企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營中產(chǎn)生的能耗，與我國節(jié)能降耗相關(guān)政策相適應(yīng)。

1 石化企業(yè)具體電氣節(jié)能現(xiàn)狀

目前，我國大部分大規(guī)模石化企業(yè)為國有企業(yè)，并且是我國國民經(jīng)濟(jì)有效發(fā)展的支柱，石化企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)狀況以及經(jīng)濟(jì)效益均與社會經(jīng)濟(jì)有著非常緊密的聯(lián)系，所以其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位。對于石化企業(yè)而言，其生產(chǎn)體系對使用的設(shè)備穩(wěn)定性以及運(yùn)行持續(xù)性提出的要求非常嚴(yán)格，如果設(shè)備在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，有可能引發(fā)安全事故，造成能源浪費等問題，所以對電氣節(jié)能進(jìn)行有效的控制是非常緊迫的。

2 石化企業(yè)電氣節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計

通過分析以前工作實踐可以知道，導(dǎo)致石化企業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重電能損耗問題的關(guān)鍵原因為諧波含量非常高、低壓配電室工作功率比較低、大馬拉小車現(xiàn)象普遍以及無功損耗非常大等。除此之外，在實際運(yùn)行中，電容穩(wěn)定性比較差以及各種基層設(shè)備生產(chǎn)專業(yè)化程度相對較低都會使得很多電能的使用不能被有效監(jiān)管，最終使得電能損耗有所提升。因此，為了對電氣節(jié)能進(jìn)行有效的設(shè)計，就一定要預(yù)先改變以前所使用的電能采集設(shè)備以及管理設(shè)備，從而從根本上有效設(shè)計不同車間用電量、總線和設(shè)備數(shù)字化，同時對現(xiàn)場總線進(jìn)行合理的部署。此外，在低壓配電室中設(shè)置無功補(bǔ)償以及諧波抑制裝置可以減少無功和諧波產(chǎn)生的損耗，從而提升當(dāng)前無功補(bǔ)償設(shè)備所具有的可靠性。

2.2 企業(yè)電氣綜合節(jié)能系統(tǒng)

動力分廠變電站高壓配電室中的變壓器出線側(cè)和高壓配電室里面的電度表大部分還在使用電磁式儀表，目前系統(tǒng)底層設(shè)備實際監(jiān)控以及測量等方面均缺乏集成化以及專業(yè)化程度，未應(yīng)用當(dāng)前比較先進(jìn)的高速工業(yè)總線具體通信技術(shù)，同時也沒有對底層供用電設(shè)備實際用電量進(jìn)行數(shù)字化采集，從而對車間級生產(chǎn)以及電氣能量實現(xiàn)一體化管控造成了一定的限制，所以不能有效監(jiān)控企業(yè)單位產(chǎn)品能耗。

2.2.1 采取高速現(xiàn)場總線技術(shù)。因為現(xiàn)場總線系統(tǒng)以及現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)點非常多，主要包括信息集成度非常高、成本比較低、方便進(jìn)行安裝維修、具有較高適應(yīng)性以及擴(kuò)展性非常好等，所以受到了學(xué)術(shù)界以及工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的廣泛關(guān)注，其可以促進(jìn)化工企業(yè)對輸配電系統(tǒng)進(jìn)行集成監(jiān)控以及實現(xiàn)綜合自動化目的。

2.2.2 設(shè)計節(jié)能集成監(jiān)控以及優(yōu)化調(diào)度平臺。對以分布式結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的節(jié)能集成化監(jiān)控以及優(yōu)化調(diào)度平臺進(jìn)行開發(fā)，通過信息處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)等來有效處理用電能耗設(shè)備和配網(wǎng)諧波，同時實時監(jiān)控并且集中管理無功補(bǔ)償裝置，以此來對企業(yè)供電方案進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，使全局實現(xiàn)電氣節(jié)能。

2.3 進(jìn)行無功補(bǔ)償

電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分，即有功功率、無功功率。無功補(bǔ)償在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，可以降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境，所以無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理地選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度地減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高，在工程應(yīng)用中可以選用集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償、單臺電動機(jī)就地補(bǔ)償?shù)姆绞健?/p>

3 石化企業(yè)所采用的電氣節(jié)能主要技術(shù)和具體應(yīng)用

3.1 通過穩(wěn)定電壓實現(xiàn)節(jié)能

當(dāng)供電電壓達(dá)到額定電壓的時候，系統(tǒng)供電效率就是最高的。如果電壓缺乏穩(wěn)定性、電壓過低或者是過高均不能實現(xiàn)高效供電。對于大部分用電設(shè)備，當(dāng)其處于額定電壓的時候效率最高。若供電電壓超過額定電壓，則將產(chǎn)生大量空載電流，引發(fā)能源浪費問題。若供電電壓比具體額定電壓要小，在負(fù)載不產(chǎn)生變化的條件下會產(chǎn)生很多負(fù)載電流，使得線損提升，也會引發(fā)能源浪費問題，所以應(yīng)該選擇比較合適的供電電壓，若線路電壓變化非常大，應(yīng)該選擇安裝具備有載調(diào)壓的變壓器。

3.2 通過照明系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能

石化企業(yè)生產(chǎn)過程中能耗比較大的一部分是照明系統(tǒng)，石化企業(yè)正常運(yùn)營的基礎(chǔ)條件是照明系統(tǒng)，所有石化企業(yè)的生產(chǎn)以及有效發(fā)展均離不開照明系統(tǒng)，其會對企業(yè)正常使用和生產(chǎn)功能的有效發(fā)揮產(chǎn)生直接的影響，石化企業(yè)照明系統(tǒng)使用頻率較高，實際能耗量非常大，實現(xiàn)照明系統(tǒng)節(jié)能是非常有必要的。電氣節(jié)能技術(shù)對企業(yè)照明系統(tǒng)使用具體電氣節(jié)能技術(shù)的時候，應(yīng)該對自然采光的有效應(yīng)用進(jìn)行充分的考慮，通過自然光的使用來代替一部分人造照明，同時還可以采用光控、時控、聲控相結(jié)合的控制方式以及新型節(jié)能燈泡等，防止在沒有人的時候系統(tǒng)還在運(yùn)作產(chǎn)生能源消耗。

3.3 采用智能控制系統(tǒng)

對于電氣技術(shù)，其不僅包含有照明以及溫控系統(tǒng)，同時還包含石化企業(yè)各生產(chǎn)設(shè)備造成的能耗，想要實現(xiàn)節(jié)能降耗，還應(yīng)該采用現(xiàn)代化智能控制系統(tǒng)。通過該控制系統(tǒng)來合理控制化工企業(yè)里面的照明設(shè)備、溫度以及濕度。這種系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠降低勞動力，提高生產(chǎn)智能化程度，同時可以避免產(chǎn)生人走燈亮等能耗問題，除此之外還可以提高風(fēng)險管理效率。

3.4 采用變頻技術(shù)

目前，變頻技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛，其具有較高的運(yùn)行合理性，同時也相對完善。在石化行業(yè)中，風(fēng)機(jī)、機(jī)泵普遍存在“大馬拉小車”現(xiàn)象，在實際生產(chǎn)過程中設(shè)備運(yùn)行效率低，造成大量不必要的損失。采用變頻調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)后，通過變頻控制與實際負(fù)荷相匹配，大大提高系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能的目的。石化企業(yè)使用的電機(jī)功率一般都比較大，變頻器能夠通過調(diào)頻來減小能量損耗以及浪費，顯著降低能耗，從而獲得比較理想的節(jié)能效果。由于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的特性，采用變頻技術(shù)改造后，節(jié)能效果十分顯著，一般可達(dá)25%～60%。另外，使用變頻調(diào)速技術(shù)大大減小了機(jī)泵電機(jī)的無功損耗，提高電機(jī)的功率因素，降低了線路損耗，從而提高了工廠的供電效率，達(dá)到節(jié)能的目的，對于一些供電容量緊張的企業(yè)，甚至可以免去昂貴的增容費；同時，變頻器自身有軟啟停功能，就是當(dāng)電機(jī)啟停的時候，可以降低對設(shè)備造成的機(jī)械沖擊。變頻器還可以有效保護(hù)電機(jī)失速、過壓以及過載和短路等，從而確保電機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，減少多余能耗，實現(xiàn)節(jié)能目的。

3.5 采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

在我國社會科技不斷發(fā)展的條件下，現(xiàn)代測量儀器設(shè)備、能量管理系統(tǒng)、先進(jìn)管理技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及智能發(fā)電控制技術(shù)等得到了普遍應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要用來對電力系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測以及分類、對具體系統(tǒng)運(yùn)行模式進(jìn)行分類、監(jiān)控電力系統(tǒng)實際運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備、對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化以及系統(tǒng)建模等。因為石化企業(yè)里面各單位出現(xiàn)的負(fù)荷停電以及線路檢修等問題都會對用電量造成影響，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠預(yù)處理企業(yè)里面各單位用電量具體歷史數(shù)據(jù)，同時采取聚類分析法發(fā)現(xiàn)比較相似的那些歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，建立相似度非常高的相應(yīng)數(shù)據(jù)序列，從而提升電量預(yù)測結(jié)果所具有的可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，用不同方式的無功補(bǔ)償裝置，采取智能控制系統(tǒng)、變頻技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來有效減少石化企業(yè)能耗，并且提升企業(yè)運(yùn)行自動化水平，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、降低能耗以及構(gòu)建綠色石化企業(yè)的目標(biāo)。

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