電氣節能技術在石油化工工程設計中的應用

周正武

（大慶油田有限責任公司呼倫貝爾分公司油田運行管理部，黑龍江 大慶 163000）

通過對我國的經濟發展情況進行深入分析發現，我國的能源消耗量超過了能源的生產量，為了對能源的過度消耗問題進行有效的控制，我國在能源開發以及利用領域已經出臺了多種類型的政策和要求，其目的在于實現節能減排的目標，同時，還需要對節能技術進行積極的推廣，解決能源過度消耗帶來的環境污染問題。在開展石油化工工程設計工作的過程中，也需要消耗大量的電力資源，電力資源屬于推動我國社會發展的重要能源動力，電力資源的過度消耗對于推動石油化工領域的發展十分不利。針對石油化工工程設計方面的電力資源消耗問題，本次研究主要是根據電氣節能技術的發展狀況，開展電氣節能技術在石油化工工程設計領域的應用研究，為推動我國石油化工工程設計工作的進一步發展奠定基礎。

1 電氣節能技術內容概述及應用意義

1.1 電氣節能技術內容概述

電氣節能技術主要指的是利用電氣節能設備，對電氣資源的消耗情況進行統計分析，并對電氣資源的消耗進行合理的優化，最終實現節約電能的重要目標。電氣節能工作可以簡單分為三個階段，分別是降低電能設施的能源消耗、降低運行設備的能源消耗、降低輔助設備的能源消耗。在開展各項工程設計工作的過程中，電氣設備的運行情況會對工程設計質量產生直接性影響，電氣設備以及附屬設備的能源節能情況會對整個工程的能源節約情況產生重要影響。在使用電氣能源節約技術的過程中，需要對能源進行合理的規劃，降低電氣節能設備成本費用的回籠時間，在開展工程生產工作的過程中，需要對能源進行充分的分析和合理的設計，使得能源可以滿足各類設備的運行要求，事實上，對于任何類型的工程建設工作而言，其主要的目的在于獲取一定的經濟收益，在使用電氣節能技術的過程中，技術人員還需要對節能設備的成本費用進行充分考慮，最終實現工程項目經濟效益最大化的目標。

1.2 電氣節能技術應用意義

為了全面響應國家在節能減排方面的號召，我國石油化工領域的研究人員對節能減排問題進行了深入研究，以此使得生產建設的過程中可以最大程度地降低能源消耗，同時，研究人員還對石油化工的整體情況進行了全面分析，并將大量的節能降耗措施引入工程設計中，在節能降耗方面已經取得了良好的效果。在開展石油化工設計的過程中，引入電氣節能措施主要具有三方面的意義：首先，從國家的角度出發，我國能源存在過度消耗的問題，通過對我國能源儲備情況進行分析可以發現，能源的過度使用對于社會經濟的可持續發展十分不利，生態平衡可能會遭受到一定的破壞，在開展生產作業的過程中可能會產生大量的廢氣和廢料，導致環境污染問題加重，在引入多種類型的電氣節能措施后，能源的消耗量降低，國家在能源管控方面的規范性增強，還可以解決目前面臨的眾多環境問題；其次，在引入電氣節能措施以后，可以對照明系統以及取暖系統等進行合理的優化，使得國民的生活水平得到一定的提升，使得生產作業的便利性得到增強；最后，電氣節能措施具有廣泛性的特點，可以在多種類型的設備中得到廣泛應用，以此對設備的運行情況進行合理的優化，降低設備運行的能耗。

2 電氣節能技術應用問題分析

盡管我國在電氣節能方面的發展速度相對較快，電氣節能措施也發揮了一定的應用優勢，但是，在電氣節能方面我國仍然處于初級階段，在應用多種類型技術以及措施的過程中仍然面臨眾多的問題，只有解決這些應用問題，才能使得電氣節能技術應用優勢得到充分發揮。首先，在電氣節能技術方面，由于我國仍然屬于發展中國家，對于先進的科學技術而言，其處于初級試用階段，配套設施的完善性不足，先進技術無法快速服務于社會，且無法滿足社會快速發展的需求，我國的電氣節能技術也處于發展的初期階段，盡管電氣節能技術可以為石油化工工程行業帶來新的發展思路，但是這些技術在應用的過程中仍然存在多方面的問題，無法滿足電力設施節能的基本需求；其次，在配套設施方面，目前我國各種技術的發展速度都相對較快，大量的新興技術不斷涌現，在這些技術應用的過程中，國家無法在短時間內制定合理的規范和標準，導致市場秩序相對較為混亂，先進技術的競爭環境相對較為復雜，這對于我國先進技術領域的可持續發展十分不利，對于電氣節能技術也是如此，由于缺乏相關的應用標準以及規范，這嚴重阻礙了電氣節能技術的推廣和應用。從客觀角度進行分析可以發現，盡管目前的電氣節能技術可以對生產作業發揮積極作用，但是受到多種不穩定因素的影響，導致節能的效果相對較差，因此，對于技術人員而言，其需要對目前已有的電氣節能技術進行充分分析，了解現有技術存在的缺陷以及不足，對現有電氣節能技術進行合理的優化或創新，提高其節能效果，這對于電氣節能技術的推廣和應用十分有利。在開展電氣節能技術應用研究的過程中，需要充分考慮石油化工工程設計領域的基本特點，需要對所有的電氣設備進行充分考慮，在引進電氣節能措施的過程中，需要滿足石油化工工程設計工作的基本需求，還需要盡可能地降低電能消耗，以此使得相關企業的運行成本降低。

3 電氣節能技術在石油化工工程設計中的應用研究

石油化工行業對于我國社會的發展十分重要，我國石油化工行業的發展速度也相對較快，在科學技術快速發展的前提下，需要推動石油化工行業朝著規范性的方向發展，以此使得石油化工工程的經濟回報提升。在開展石油化工工程設計的過程中，電氣節能技術主要可以應用于電力控制、穩定電壓、優化照明等多個方面。首先，在電力控制和穩定電壓方面，通過提高電壓運行的穩定性，可以提高電力系統的運行效率，對于大多數的電力設備而言，在保持額定電壓且運行溫度正常的前提下，才能充分發揮電力設備的作用，如果超出額定電壓，電力設備可能會出現高溫問題，受到電流空載的影響，能源的消耗量將會快速提升，如果供電電壓相對較小，電力設備的線路系統中將會出現大量的空載電流，空載電流將會消耗大量的能量，這也是能源浪費問題出現的重要原因，因此，需要采取合理的措施保障電力設備處于穩定的運行狀態，一方面，工作人員需要對電力設備進行全面分析，根據設備的運行要求對其運行參數進行科學的設置，對線路的運行數據進行合理的計算，對于變壓器而言，需要對其運行參數進行統計和分析，對于線路的截面而言需要合理的選擇，通過對供電半徑進行合理設計的方式，使得變壓器的作用得到充分發揮，從穩定電壓的角度出發，達到電氣節能的目標。在照明系統方面，在開展石油化工工程設計的過程中，需要使用大量的照明設施，在社會快速發展的前提下，人們對照明系統的要求也在逐漸提升，照明設備的種類在逐漸增加，其中，節能型照明設備的應用相對較廣，電磁感應燈以及LED等都屬于工程設計過程中的重要照明設備，事實上，石油化工行業需要電能消耗相對較大的行業，通過引進和廣泛使用節能型照明系統，可以大幅提升電能的使用效率，在開展照明系統選擇的過程中，工作人員需要對照明設備進行廣泛調研，了解不同照明設備的節能性以及使用壽命，提高照明系統在工程設計過程中的有效性，以此達到電氣節能的目標。在合理選擇變壓器方面，對于電氣行業而言，變壓器屬于一種常見的設備，其應用也相對較為廣泛，在開展石油化工工程設計的過程中，變壓器的使用量相對較多，在進行變壓器選擇的過程中，需要盡可能選用頻率相對較高的變壓器，這主要是因為變壓器需要長期處于連續運行狀態，如果變壓器的頻率相對較小，則鐵損和銅損相對較高，無法滿足電氣節能的目標，事實上，變壓器的選擇需要根據其負載量參數進行，需要按照80%負載量確定變壓器的容量，然后選擇節能型的變壓器。另一方面，降低高次諧波技術也是控制電能消耗的重要措施，在開展石油化工工程設計的過程中，電力系統中必然會存在高次諧波，如果諧波的振動頻率相對較高，則設備的電能功率消耗相對較大，電力系統的正常運行必然會受到嚴重的影響，此時，電力設備可能會出現溫度過高或者噪音過大等多種類型的問題，在開展電氣節能的過程中，需要對高次諧波進行合理的計算，通過引入有緣或無緣濾波裝置的方式，降低線路中的高次諧波，使其處于可控范圍，這是實現電力設備節能目標的重要措施。

為了全面提高企業的運行效率，還需要對電力系統的功率因數進行合理的控制，通過提高功率因數的方式，可以使得整個能源系統的利用率得到提升，這也是降低電力成本費用和提升生產作業效益的重要措施，對于大量的用電設備而言，其主要是根據電磁感應的基本原理運行，對于發動機或者變壓器而言，在運行的過程中都將會建立交變磁場，進而實現能量轉換，交變磁場建立過程中的電功率可以被稱為無功功率，對于功率因數而言，其屬于有功功率與視在功之間的比值。事實上，功率因數屬于功率利用率的重要反映，通過對功率因數的計算方法進行分析可以發現，該參數將會處于0～1，在該參數的數值逐漸趨向于1時，整個電路系統中的無功功率將會大幅降低，這說明視在功率的利用率在逐漸提升，電能的輸送效率也在逐漸提升，電路損耗相對較小。在對功率因數進行合理優化的過程中，常見的方法可以分為兩種類型，分別是人工補償法和自然提升法，在進行功率因數優化的過程中，首先，需要對電動機進行合理的選型，對變壓器模塊和電動機模塊進行合理的優化，以避免出現電機空載現象。通過對石油化工工程設計工作進行深入分析發現，計算機模塊、打印機模塊都屬于其日常工作的重要組成部分，為了進一步提高電氣節能的效果，還需要對工作人員進行合理的培訓，提供工作人員的節能意識，在計算機系統不使用的前提下，需要盡可能保持其處于關閉狀態，在進行計算機系統操作的過程中，需要優選使用省電模式，在打印機等附屬設備不使用的前提下，需要保證其處于待機狀態，在使用PID控制系統的過程中，需要盡可能使其保持低功率運行狀態。

4 結語

綜上所述，盡管我國在電氣節能方面取得了一定的發展與進步，但是電氣節能技術在應用的過程中仍然存在一定的問題，這些問題主要是由于技術原因和配套措施因素所引起，對于石油化工工程設計領域而言，其需要根據行業的基本特點，對電氣節能措施進行合理的調研，引進先進的電氣節能技術，以此實現電氣節能的目標。