電氣節能技術在石油化工設計中的應用研究論文

General 更新 2024年12月22日

  石油化學工業簡稱石油化工,石油化學工業是基礎性產業,它為農業、能源、交通、機械、電子、紡織、輕工、建築、建材等工農業和人民日常生活提供配套和服務,在國民經濟中佔有舉足輕重的地位。以下是小編為大家精心準備的:電氣節能技術在石油化工設計中的應用研究相關論文。內容僅供參考,歡迎閱讀!

  電氣節能技術在石油化工設計中的應用研究全文如下:

  1 概述

  能源作為新世紀發展的動力,制約著國家經濟的發展,這關係到一個國家的經濟安全乃至國家安全。目前,我國是世界上第二大能源消耗國和能源生產國,隨著人們對能源消耗、環境汙染等相關問題的認識和了解,能源形勢問題得到了人們的高度重視。各大企業單位都在進行能源管理體系建設以及普遍應用節能減排技術。如今,石油化工企業在能源消耗方面面臨著能源利用效率低、能源浪費問題嚴重、節能管理意識培養不全面等一系列問題,這就迫使石油化工企業加快電氣節能技術在工程設計中應用的步伐。

  2 電氣節能技術概述

  電氣節能技術主要從電力系統節能、照明系統節能、電子裝置節能這三大部分考慮。對於一個石油化工企業來說,電氣裝置佔據著大部分生產線,所以電力系統節能是整個電氣節能中的重點。照明系統節能、電子裝置節能大規模積體電路、電動機驅動控制也不容小覷。

  電氣節能需要滿足如下三個原則:首先要滿足生產裝置的基本功能,保證生產裝置的安全性和可靠性。在兼顧生產技術性能的前提下才會考慮降低能耗,提高生產的經濟指標;其次要滿足經濟性要求,應考慮節能和投資回收期;最後的原則要從節能的觀點著手,同時考慮能源節約和環境保護兩大方面。

  3 電氣節能技術在石化企業工程設計中的應用

  3.1 電力系統節能

  電力系統節能要從變壓器選型、系統功率因素提高、線路功率損耗、減少高次諧波這四個方面論述:

  3.1.1 變壓器選型。變壓器是在電力系統中是較為常用且較為普遍的電氣裝置,尤其在石化企業中,大量的變壓器投入使用。7×24小時執行,其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時,需要根據變壓器的負載率這一指標來進行選擇。

  另外,為了提高石化企業的經濟效益,減少生產過程中的能源消耗,建議在工程設計的時候對變壓器的選擇採用國家新型的、高效節能的產品。

  3.1.2 系統功率因數的提高。在電力系統中,功率因數佔據著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數,那麼就意味著能源的利用率會得以提高,同時生產和電力成本、線路電壓都會相應減少,而裝置的利用率會大大改善。石化企業就會以最小的投資得到最大的經濟收益。大多數用電裝置均是根據電磁感應原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。

  當電氣系統的功率因素無限趨向於1時,電路中的無功功率就越小,意味著視在功率的利用率越高,從而電能輸送的功率就越大,這樣就可以通過提高功率因素來降低電路損耗。一般的,功率因數有兩種方式來提高,分別是自然提高和人工補償。自然提高功率因數比較簡單,主要是電動機的選型上,選擇合適的電動機和變壓器,避免電機的空載執行。第二種人工補償方式主要採用同步電動機補償、動態無功功率補償、並聯電容器補償的方式。

  3.1.3 減少線路的功率損耗。根據公式P=I2R可知,只要電流經過有電阻的介質就會產生能量消耗。那麼在一個大的工程中,有成百上千的裝置以及裝置線路,減少線路的功率損耗對於電氣節能的貢獻是相當可觀的。根據R=ρL/S可以得出,在工程設計中應當合理地設計電氣線路的走向,減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。

  3.1.4 降低高次諧波。在我國使用的交流電的頻率為50Hz,當正弦波受到外界干擾時就會發生畸變,畸變越嚴重,高次諧波分量越大,基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網系統中,對電動機的正常執行起作用的僅是電網的電壓和電流的基波部分,而系統中的高次諧波電流和電壓部分,則只能產生有功損耗和額外的無功損耗。同時,高次諧波會產生過電壓、過電流直接影響到工作的可靠性。

  解決電網高次諧波主要是採用無源濾波技術電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波和有源濾波技術由先進的電子控制和電力電子裝置組成,通過探測系統瞬間的畸變波形,併產生與之相反的畸變波形與其抵消,從而輸出標準的正弦波。

  3.2 穩定電壓節能

  穩定供電電壓至額定電壓,系統供電效率最高。電壓的不穩定,高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數的用電裝置,它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高於額定電壓,就會產生過高的空載電流,造成能源的浪費。如果供電電壓低於額定電壓,負載不變時就會產生過大的負載電流,造成線損的增加,也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓,如果壓力變化過大,可使用帶有有載調節開關的變壓器。

  3.3 照明系統節能

  在滿足正常照明需求的前提下,優先選取發光效率高、能源消耗小的節能燈、電磁感應燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小,可以滿足節能的要求。

  在我國,電網的標準電壓是220V,但是存在一個電壓的-10%~-7%的電壓偏差。過高的電壓經過照明系統會產生大量的熱量,同時也會影響到照明裝置的壽命。通過控制照明系統中迴路電壓,能夠起到節約用電和延長照明裝置使用壽命的功能。

  3.4 電子裝置節能

  在石化企業中,電子裝置節能主要包含工作計算機、印表機、影印機的節能和工業使用的PID控制系統節能。在日常工作中,企業的每一位員工需要養成順手關閉計算機顯示器、下班後關閉計算機的習慣,在使用作業系統時儘量設定為省電模式。另外印表機、影印機在不使用的時候選擇待機或直接關機減少耗電量。工業使用PID控制系統設計時選擇低功耗的模組。

  4 結語

  在能源緊張的今天,各行各業都在忙於節能減排。對於石油化工企業而言,電氣節能是一項重要工作。希望通過在工程設計之初充分考慮電氣節能的各個方面,有效地降低電氣能源消耗成本,給石化企業帶來更多的經濟效益,這有助於企業的發展。

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