馮俊麗 李曉芬
(天津國際工程咨詢公司 天津 300191)
化工行業作為國民經濟重要支柱產業之一,在帶來經濟效益的同時,也帶來的環境污染。在國家節能減排大背景下,高耗能的化工行業面臨著機遇的同時面臨著更多的挑戰。如何進一步加強能源管理,實現用能優化,是有效適應社會發展的法寶之一。能源審計作為一種加強企業能源科學管理和節約能源的有效手段和方法,具有很強的監督與管理作用,在化工行業開展能源審計是很有必要的。
能源審計是一套集企業能源系統審核分析、用能機制考察和企業能源利用狀況核算評價為一體的科學方法[1]。能源審計是按照審計類別的不同對用能單位能源使用的效率、消耗水平和能源利用經濟效果的客觀考察,通過對用能的物理過程和財務過程進行統計分析、檢驗測試、診斷評價并提出節能改造措施[2]。
能源審計的實施是通過對企業生產現場調查和能源相關資料核查,分析該企業能源利用現狀,進而查找能源利用存在的問題和漏洞,經過分析對比,確認其能源利用水平,挖掘企業存在的節能潛力,提出切實可行的節能措施和建議,進一步指導企業提高能源管理水平,以實現總體節能目標,促進企業經濟與環境的可持續協調發展。能源審計的開展給用能單位帶來經濟、社會和資源環境效益的同時,使企業節能管理向規范化和科學化的方向轉變,從而實現“節能、降耗、增效”的目的。
目前國內能源審計的分類包括初步能源審計、全面能源審計以及專項能源審計,均有各自的側重點,一般企業開展的能源審計為全面能源審計。全面對企業用能系統進行深化分析,尋求節能潛力,完善用能系統優化。
化工企業作為國民經濟中的重要產業,不僅以能源為動力、燃料,而且可為原料,既是能源大量產出的行業,又是重要耗能行業[3]。因此,對化工企業開展能源審計,即是促進企業節能減排的契機,為企業優化能源結構奠定基礎;又是完善企業能源管理制度的護法,為企業綠色循環化發展提供指引。
化工類項目能源審計范圍涉及企業的生產系統及生活系統兩大系統。審計內容主要包括:企業基本情況、企業能源管理系統、企業能源統計數據審核、企業能源利用狀況、用能情況及能源流向、能源計量及統計、能源消費結構、用能設備運行效率、產品綜合能耗及實物能耗計算與分析、能源成本、節能量、節能技改項目等。
某企業為丙烯制造企業,該企業專注于石油化工產品的生產與開發。主要產品為丙烯,副產品為氫氣。丙烯是實現海洋化工、石油化工、煤化工緊密結合發展的重要原料之一,具有較高的市場價值。企業主要能源及資源消耗包括天然氣、蒸汽、電力、脫鹽水、循環水、氮氣、自來水等。
進行企業能源審計時,需要對企業的整個用能系統進行摸底,詳細掌握各能源、資源流向,為查找節能潛力提供依托。經過對企業能量流向分析、主要耗能設備分析、能源管理分析以及能源加工轉換、輸送分配分析、能源成本分析等多方面分析,最終查找企業在能源使用、消耗等方面存在的問題,并提出相應解決方案。
(1)能源管理獎懲制度:目前企業節能獎懲制度還不完善,應建立完善的節能獎懲制度,充分調度員工節能積極性。
(2)計量器具配備率:企業主要用能設備能源計量配備率未達到國家標準要求,應盡快按照國家標準《用能單位能源計量器具配備和管理通則》GB17167-2006中的要求將能源計量器具配置齊全。
空壓機:現有空壓機存在“大馬拉小車”的現象。根據裝置滿負荷運行所需的壓縮空氣量,建議將現有空壓機替換為小空壓機,原空壓機用于裝置開停車時使用。預計節約電力380.02萬kWh。
(1)燃氣透平混燒脫乙烷塔尾氣:脫乙烷塔尾氣多余未被利用部分被排放到火炬系統,該部分尾氣具有較高的熱值,可通過對燃氣透平參數調整,將多余部分脫乙烷塔尾氣兌入燃機的燃料氣天然氣之中,通過節省燃氣透平天然氣的消耗量來降低整個裝置的天然氣能耗。預計節約天然氣313.13萬Nm3。
(2)循環水管線自動調控:企業現有循環水進出管線閥門均為手動調節閥,不能及時調整循環水量,建議將手動調節閥改為自動調節閥,通過自動調節循環水的量來增加循環水的溫差值,實現生產節能降耗。預計節約循化水662.43萬t。
(3)產品分離塔操作系統調整:產品分離塔夏、冬季操作系統可根據兩季操作壓力的不同,調整產品分離塔操作系統,可以減少冬季時一臺再沸器低壓蒸汽使用量。預計節約蒸汽95040t。
(4)高壓天然氣替代低壓天然氣:引進裝置前天然氣壓力為0.7MPa,需要經過天然氣壓縮機加壓到2.7MPa才能供裝置使用,根據區域現有的高壓天然氣情況,可將高壓天然氣直接引入裝置,進而可以關停一臺天然氣壓縮機(功率為1852kW),以節約電能。預計節約電力808.95萬kWh。
(5)小鍋爐混燒尾氣:建議通過技術攻關改變小鍋爐運行程序和參數將剩余脫乙烷塔尾氣注入小鍋爐,節省小鍋爐燃氣天然氣的消耗。預計節約天然氣1174.24萬Nm3。
(6)冬季供暖蒸汽冷凝水回收:企業冬季供暖熱源為低壓蒸汽,經過換熱后產生低溫冷凝水,未經回收使用。經現場檢測后,該部分水質可回用替代部分脫鹽水消耗。預計節約脫鹽水1.44萬t。
(7)鍋爐排污水余熱回收:廢熱鍋爐及小鍋爐通過定期或連續排污,防止鍋筒中集結水垢,該部分污水具有較高熱量,可將鍋爐排污水引至燃機空氣過濾器防冰系統,可以節約加熱乙二醇的蒸汽,實現廢熱利用。預計節約蒸汽2486.51t。

表1 節能技改項目減排計算表
由以上分析可以看出,化工企業的主要節能潛力點在于工藝系統用能優化,主要從熱力系統、電力系統、燃氣系統三方面挖掘潛力:熱力系統方面,主要對企業的余熱利用情況進行全面排查,查找余熱可利用卻未利用的環節,并指出利用方式及節能效果;電力系統方面,主要針對企業耗電設備間的匹配性,查找“大馬拉小車”的能源浪費環節;燃氣系統方面,主要挖掘企業氣源需求及工藝尾氣利用方式,根據用氣壓力需求尋找低能耗氣源,同時根據尾氣性質決定是否適宜回收利用,來實現系統節能。
通過本輪能源審計,總結了合理用能的經驗,基本探詢到了企業用能方面存在的問題,提出了整改方案與計算出了節能潛力,根據該企業確定實施的節能技改項目,計算出了企業中長期規劃實施項目的節能潛力,為完成企業節能目標提供了依據,達到能源審計的預期目標。
(1)進一步完善能源管理制度,更新企業能源管理文件。適時組織由全體職工參加的節能降耗競賽活動,組織企業各級能源管理人員參加專業技術培訓,提高全體職工的節能意識和企業能源管理水平。
(2)加強各工序工藝和設備的技術研究,并把研究成果作為指導生產管理的標準和依據,有效控制能源消耗,開展能源回收再利用工作。
(3)開源與節流并舉,圍繞節能降耗不斷采用新技術、新工藝對工藝、設備實施改造,提高工藝生產的水平,有效利用生產中產生的各種余熱、廢水。
(4)建議企業合理調整負荷,提高負載率,提高功率因數,使變壓器在經濟運行區的優先運行段內工作。在安全操作允許的條件下,鄰近分別供電的變壓器,輕負載時可選擇共用方式運行。
能源審計的開展,能夠讓企業在節能減排方面取得很大進步空間,在挖掘各節能潛力點的同時,使企業能夠認清自身在能源、管理等方面存在的問題,為將來進一步節能降耗奠定基礎。