石油化工企業電氣的主要節能方法討論

張 坤

（中國石化青島石油化工有限責任公司，山東青島 266043）

0 引言

我國政府部門針對石油化工企業電氣節能提出了“節能優先，效率為本”的基本理念，這一理論在我國經濟發展迅速、人們對能源需求量較大、環境污染較為嚴重的當今社會尤為重要[1]。因此，相關部門需要采取具有可行性和科學性的措施，實現自然、經濟的持續發展。石油化工企業既是能源消耗的生產企業，也是具有節能潛力的重要企業，為了實現企業電氣節能目標，需要充分做好電氣節能相關工作，將節能減排理念充分貫徹落實到電氣節能工作環節中。

1 石油化工電氣節能的原則

實現石油化工電氣節能目標，需要充分滿足以下5 個原則：①節能的前提條件是以電氣設備具備的功能為基準，保證節能效果具有安全性和穩定性，在具體工作環節中時刻將可靠性放在第一位，同時考慮技術工藝以及產品性能，從而實現節能減排目標，提高企業經濟效益；②電氣節能需要充分考慮經濟問題，包括運行費用回收、成本投資等多方面內容；③電氣節能需要做到與時俱進，使用先進的技術；④石油化工電氣節能的最終目標，是以減少能源浪費，提高環境質量為原則；⑤電氣設備在運行過程中不可避免會出現老化或損壞現象，石油化工企業需要提高更新換代的速度，同時選擇質量較高的設備。

2 石油化工企業電氣節能的主要方法

2.1 無功補償

（1）采取具有科學性的措施提高電氣系統自然功率因數。石油化工企業想要有效提高自然功率因數，需要在沒有任何補償設備的條件下進行。通過降低石油化工企業電氣設備在生產中消耗的無功功率有效提高功率因數，這種方法不僅不需要成本投入，還能夠提高功率因數。在具體工作中，使用同步電動機或者異步電動機同時運行，實現提高功率因數的最終目標。與此同時，石油化工企業需要科學使用電機和變壓器[2]，避免生產活動在低負荷條件下運行；此外，石油化工企業需要適當提高電機維護檢修工作。在石油化工企業電氣節能方面，使用熒光燈可以選擇高次諧波數低于15%的電子鎮流器。

（2）人工補償方式，石油化工企業只通過提高自然功率因數并不能夠充分滿足電氣節能需求，還需要企業結合自身實際情況進行分析，裝設補償裝置，對功率因數采取人工補償，人工補償的方式主要有集中補償方式和單獨就地補償。無功補償需要遵循分級補償原則和就地平衡原則，才能有效減少線路中的無功傳輸，達到節能減排的最終目標[3]。

2.2 變頻技術

（1）提出問題。通常情況下，石油化工企業需要結合實際情況選擇機泵，并且機泵需要留出一定裕度。在石油化工企業實際生產過程中，經常會出現“大馬拉小車”的情況，為了保證生產的穩定性，需要依靠其出口閥門控制排量，造成機泵管線壓力差過大，閥門節流產生的能量大量損失，并且一部分靠打回流維持生產。這種生產方式不僅造成巨大的電能浪費，還會降低機泵的生產效率。

（2）變頻技術的基本原理。交流異步電機轉速公式為：電機轉速=（定子供電頻率×60/極對數）×（1-轉差率）。結合這一公式能夠得出，如果電機確定，并且極對數一定，當轉差率較小時，電機轉速會與定子供電頻率成正比。通過變頻器能夠改變定子供電頻率[4]，同時改變同步轉速，最終實現電機無級調速目標。由此可見，變頻器具有調壓和調頻的作用。

（3）加強重視變頻器的管理工作。安裝變頻器后需要加強重視管理工作，從而使變頻器能夠充分發揮自身具備的功能和作用，達到電氣節能的最終效果。例如，某公司在變頻器管理工作中，以年為單位，通過每年上報一次變頻器裝置具體情況報表，對石油化工企業的變頻器使用情況進行統計。通過這種方法，對電氣節能的效果一目了然，如果電氣節能效果不理想，需要及時將變頻器調換到其他電機上。

2.3 消諧技術

（1）產生原因。石油化工企業電氣系統中產生諧波的主要原因，是電力系統中一些設備和負荷的非線性特征，所加電壓與產生電流兩者之間的關系不是正比關系，最終導致波形發生變化。電氣系統中由于多種因素的影響，會存在各種各樣的諧波源，使此問題成為影響電能質量較為嚴重的一種危害因素。所以，消諧技術的應用成為十分必要的一種技術，不僅能夠實現電氣節能目標，還能夠有效提高石油化工企業的經濟效益。

（2）諧波的危害。①諧波的存在能夠導致串聯諧振和并聯諧振，諧波放大容易導致極其危險的過電壓和過電流；②諧波會引發能源消耗，導致電氣設備溫度上升，從而加速電氣設備老化和損壞的速度，在一定程度上降低了設備的利用率，同時不利于企業經濟效益穩定增長；③諧波的產生對繼電保護以及自動裝置產生嚴重的不良影響；④諧波會干擾計算機系統以及通訊系統；⑤諧波會對測量儀器以及計量儀器產生較大的負面影響，導致儀器顯示不標準，影響生產效率。

（3）消諧技術的具體方法。①變壓器利用△/Y 接線，能夠有效減少3 的整倍數的高次諧波；②通過增加整流變壓器二次側相數，能夠有效減少諧波；③在石油化工企業電氣設備中應用污染較小的綠色變頻器，能夠有效減少諧波；④通過無源濾波器或者有源濾波器減少諧波。

我國諧波控制技術相對于發達國家興起較晚，目前還處于發展過程中，一些石油化工企業還沒有高度重視消諧技術的應用，消諧技術已經成為石油化工企業電氣節能中的必然發展趨勢，需要企業共同努力，盡快實現這一目標。

2.4 其他技術

（1）在石油化工企業生產運營過程中，對電氣設計進行充分考慮，堅持落實和貫徹節能理念，從源頭上減少能源浪費，提高經濟效益和生產水平，電氣設計也是石油化工企業電氣節能中至關重要的一部分。

（2）加強管理工作，在管理過程中充分做到科學、合理，使設備處于經濟運行最佳狀態，使其能夠在降低能耗的同時，有效提高經濟效益。

（3）通過制定單位產品耗電定額實現電氣節能目標[5]，需要在石油化工企業每個生產流程和生產細節中嚴格落實，使所有工作環節都經過科學指標核算作為規范，達到石油化工企業電氣節能目標，實現石油化工企業可持續發展戰略。

3 結語

石油化工企業以電氣節能為目標進行經營和生產，不僅能夠實現企業持續發展的最終目標，還能夠為社會帶來一系列良好效益。從保護環境方面分析，能夠減少石油化工企業生產中二氧化碳的排放量，從而促進環境友好發展。從經濟效益方面分析，能夠起到拋磚引玉的良好作用，有利于業內或其他行業更加高效地利用節能技術，促進經濟穩定發展和經濟持續上升。從石油化工企業發展角度分析，通過節能減排，能夠在滿足市場需求的同時減少能源浪費，有利于促進企業穩定發展，從而形成具有生態性和可持續性的綠色化工企業。