石油化工項(xiàng)目中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析

謝璁

摘要：石油化工企業(yè)作為發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的一項(xiàng)企業(yè)，其電氣節(jié)能技術(shù)得到了一定創(chuàng)新和完善。當(dāng)前，節(jié)能技術(shù)廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)生產(chǎn)中，電氣節(jié)能是主要應(yīng)用形式之一[1]。在電氣系統(tǒng)中，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能減少生產(chǎn)中不必要的浪費(fèi)，降低能耗，提高運(yùn)行效率，對(duì)石化企業(yè)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：石油化工項(xiàng)目;電氣節(jié)能設(shè)計(jì)：措施

近年來(lái)，我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。石化行業(yè)節(jié)能降耗迫在眉睫，它已成為控制項(xiàng)目建設(shè)投資、提高行業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)力、制約企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是石化企業(yè)節(jié)能降耗措施的重要方面，節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化能在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)前提下，提高企業(yè)節(jié)能降耗水平，保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、電氣節(jié)能技術(shù)的概述

一般來(lái)說(shuō)，電氣節(jié)能技術(shù)適用于電子設(shè)備、照明系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的節(jié)能。從石化企業(yè)角度來(lái)看，電氣設(shè)備占據(jù)了大部分生產(chǎn)線，電力系統(tǒng)節(jié)能是整體電氣節(jié)能的關(guān)鍵內(nèi)容，而電子設(shè)備節(jié)能和照明系統(tǒng)節(jié)能也不容忽視。同時(shí)，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)以滿足建筑工程設(shè)計(jì)的功能要求和安全為前提，控制能耗，提高設(shè)計(jì)效率，客觀上要求技術(shù)人員正確計(jì)算相關(guān)負(fù)荷參數(shù)，并結(jié)合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，盡量選用節(jié)能型電氣設(shè)備，根據(jù)實(shí)際情況制定照明標(biāo)準(zhǔn)，降低電氣線路過程耗損，提高供配電系統(tǒng)的功率，達(dá)到抑制諧波電流的目的。此外，綜合考慮供配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備選型、電氣照明等因素，確保科學(xué)與經(jīng)濟(jì)的共存。

二、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

節(jié)能設(shè)計(jì)除要注重節(jié)能設(shè)計(jì)理念外，還應(yīng)結(jié)合工作性質(zhì)進(jìn)行，因這是一項(xiàng)全面協(xié)調(diào)性強(qiáng)的工作，能保證滿足社會(huì)科技進(jìn)步的要求，有利于緩解社會(huì)發(fā)展矛盾，促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作步驟分為：①?gòu)碾姎庀到y(tǒng)的供電系統(tǒng)和配電設(shè)備角度進(jìn)行節(jié)能;②從電氣系統(tǒng)照明工具角度進(jìn)行節(jié)能;③從建筑電氣設(shè)備能耗角度進(jìn)行節(jié)能;④從電力系統(tǒng)計(jì)量運(yùn)算和管理模式角度進(jìn)行節(jié)能;⑤通過能源的綜合利用，最大限度地提高能源利用率，能有效發(fā)揮節(jié)能減排作用。

三、石油化工項(xiàng)目中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則

在石油化工項(xiàng)目中應(yīng)用電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須遵循以下原則，首先，在滿足建筑物功能及安全基礎(chǔ)上減少電氣消耗量，只有這樣才能有效發(fā)揮電氣節(jié)能技術(shù)的作用。其次，在計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須配合我國(guó)正在實(shí)施的相關(guān)行為規(guī)范，使用標(biāo)準(zhǔn)的電氣節(jié)能設(shè)備，并根據(jù)建筑物的實(shí)際功能及消費(fèi)量需求選擇照明。一些設(shè)計(jì)人員認(rèn)為自己有足夠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)時(shí)完全基于自己的想法，有時(shí)可能會(huì)有一定的效率，但大多數(shù)時(shí)候很難保證節(jié)能環(huán)保性。因此，為有效降低電氣設(shè)備運(yùn)行造成的損耗，有必要增加供配系統(tǒng)功率，從而有效抑制諧波電流。最后，設(shè)計(jì)人員還必須綜合考慮建筑物供配電系統(tǒng)及電氣照明系統(tǒng)，仔細(xì)計(jì)量、管理和選擇設(shè)備，為可再生能源的回收利用做出貢獻(xiàn)，促進(jìn)我國(guó)節(jié)能降耗策略的發(fā)展。

四、石油化工項(xiàng)目中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)問題

1、技術(shù)問題。到目前為止，我國(guó)石化項(xiàng)目的電氣節(jié)能技術(shù)還存在一些明顯的問題。首先，技術(shù)問題。與以往石化項(xiàng)目的運(yùn)行效果相比，目前項(xiàng)目進(jìn)展已有很大改善，然而，總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)還不是很發(fā)達(dá)，雖然一些地區(qū)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)現(xiàn)代化，但其覆蓋范圍相對(duì)狹窄，不能滿足當(dāng)代社會(huì)使用需求，這也是石化項(xiàng)目不能有效發(fā)展電氣節(jié)能技術(shù)的主要原因。21世紀(jì)出現(xiàn)越來(lái)越多的新技術(shù)，其中許多技術(shù)能與電氣節(jié)能技術(shù)相結(jié)合。當(dāng)該技術(shù)不能滿足預(yù)期時(shí)，甚至?xí)o石化項(xiàng)目的其他應(yīng)用帶來(lái)技術(shù)問題。因此，這也是石化企業(yè)亟待解決的問題。

2、政策問題。到目前為止，我國(guó)還未制定一套相對(duì)完整、具有威懾力的法律機(jī)制，更不用說(shuō)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)制度，盡管從客觀角度來(lái)看，國(guó)家政府也有相關(guān)規(guī)定，然而，這些制度的實(shí)施只是表面的，未深入到關(guān)鍵點(diǎn)，也在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)這一塊只字未提，這使得我國(guó)的石化項(xiàng)目在電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用上無(wú)法律支持。造成這一問題的主要原因是政府對(duì)電氣節(jié)能技術(shù)不夠重視，事實(shí)上，電氣節(jié)能技術(shù)不僅會(huì)給石化企業(yè)帶來(lái)更好的發(fā)展趨勢(shì)，還會(huì)為人們的生活創(chuàng)造福利和便捷。因此，在未來(lái)的改革中，必須大力推廣電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，讓更多的人了解電氣節(jié)能技術(shù)，并逐步深入到石化領(lǐng)域。

五、石油化工項(xiàng)目中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施

1、在電力系統(tǒng)中實(shí)施節(jié)能。電力系統(tǒng)節(jié)能是指提高系統(tǒng)功率因數(shù)，在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)功率因數(shù)能為電量審核提供很大依據(jù)，是保證電量正確性的關(guān)鍵，原則上，運(yùn)行時(shí)功率應(yīng)達(dá)到0.9及以上。因功率不僅影響電壓和成本，還影響整個(gè)設(shè)備的正常使用。在提升功率的同時(shí)，也將提高設(shè)備的利用率，從而在滿足相同供配電需求情況下，大幅減少無(wú)功率傳輸造成的損耗。還能在一定程度上減少設(shè)備投資力度，適當(dāng)減少人工工作量，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)使其長(zhǎng)期保持電壓穩(wěn)定[2]。例如，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)電機(jī)額定電壓保持正常時(shí)，即當(dāng)電機(jī)運(yùn)行效率最高時(shí)，此時(shí)電機(jī)最穩(wěn)定，溫度停留在一個(gè)正常幅度，然而，當(dāng)電機(jī)電壓超過正常范圍時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生巨大的空載電流，浪費(fèi)大量的電力資源，不利于我國(guó)節(jié)能降耗的發(fā)展。

2、變、配電所的選址。在石油化工項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)中，供配電系統(tǒng)的平面布置應(yīng)合理，變、配電所的位置應(yīng)盡可能靠近整個(gè)供配電系統(tǒng)的負(fù)荷中心，在滿足整個(gè)系統(tǒng)供電可靠性前提下，盡量減少電氣線路的敷設(shè)長(zhǎng)度，從而減少線路損耗。

3、選擇合適的變壓器。在石油化工項(xiàng)目運(yùn)行中，許多變壓器連續(xù)工作，這將使變壓器超負(fù)荷運(yùn)行。隨著時(shí)間的推移，它會(huì)造成故障，并削弱變壓器使用壽命。并且并不是只有一個(gè)變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行，當(dāng)多個(gè)變壓器一起超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，從節(jié)能降耗角度出發(fā)，在滿足設(shè)備用電需求情況下，應(yīng)盡量減少變壓器損耗，這是延長(zhǎng)變壓器使用壽命的主要方法。通常，在選擇變壓器時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)40～60%的負(fù)載進(jìn)行選擇。然而，從節(jié)能環(huán)保角度來(lái)看，當(dāng)變壓器負(fù)荷為50～60%時(shí)，是最佳使用狀態(tài)。

4、有效降低電能傳輸中的消耗。電氣線路本身有一定電阻，當(dāng)電流傳輸時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的電氣消耗，石化項(xiàng)目通常涉及線路較多，若這種情況持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，大量的電氣將被損耗掉。因此，設(shè)計(jì)人員可通過減少電氣線路長(zhǎng)度或增加線路橫向面積等來(lái)有效改善這一問題。國(guó)家政府還應(yīng)制定相關(guān)的節(jié)能政策，為能與國(guó)家實(shí)施的相關(guān)節(jié)能環(huán)保政策相協(xié)調(diào)，在石油化工項(xiàng)目的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，必須合理利用環(huán)保資源，控制及管理項(xiàng)目中的投資成本。設(shè)計(jì)人員在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，還必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家新頒布的政策，在保證安全基礎(chǔ)上采取相關(guān)節(jié)能措施，以此改善應(yīng)用不合理現(xiàn)象。

5、負(fù)荷計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷是指一種設(shè)想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)等于同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)。對(duì)于電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，若根據(jù)發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w，一般以30min的最大平均負(fù)荷作為選擇依據(jù)。在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，必須準(zhǔn)確評(píng)估用電設(shè)備容量，從源頭上有效控制供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。

6、功率補(bǔ)償。電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)及電容產(chǎn)生的電場(chǎng)存在于同一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，雖然與電源進(jìn)行能量交換，但不會(huì)產(chǎn)生能量損耗，這種能量交換的最大值稱為無(wú)功功率，通常存在于帶有電感和電容的供配電系統(tǒng)中。

用電設(shè)備的無(wú)功功率與通過兩端的電壓或電流之間的相位角差為90°，這種現(xiàn)象不會(huì)損耗有功功率，但會(huì)降低用電設(shè)備總平均功率因數(shù)。因此，有必要安裝必要的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，以提高用電設(shè)備的總平均功率因數(shù)，最終提高電能質(zhì)量水平。

總之，在石化項(xiàng)目中，通過電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，一方面能有效提高供配電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，另一方面能大幅降低投資成本，避免資源資本的浪費(fèi)。通過有效運(yùn)用電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施，能有效控制石化項(xiàng)目能源運(yùn)用不合理現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)項(xiàng)目的順利實(shí)施起到促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]欒家斌.石油化工項(xiàng)目中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探討[J].純堿工業(yè)，2017（01）：21-22.

[2]駱磊.石油化工項(xiàng)目中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J].石化技術(shù)，2018，25（09）：191.