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1、企业节能讲座,讲 课 内 容,焦化厂能源使用现状 焦化厂工序能耗指标 节能技术 企业管理节能,我厂能源消耗的主要途径： 焦炉：焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、仪表空气、工业新水、电 化产：焦炉煤气、工业新水、蒸汽、氮气、空气、电 煤备：电、蒸汽（冬季） 运焦：电、蒸汽（冬季）、空气,1、我厂能源消耗现状,新水消耗: 我厂的工业新水消耗主要用于化产凉水架、熄焦塔、干熄焦（水冷套管、水封、强制循环泵冷却水），目前工业新水消耗量较大，主要是干熄焦工序投用后存在重要设备用水为单一水源，影响到水系统管道检修，导致新水补充量增大。 循环水： 主要用途：污水处理消泡、消防用水,电： 我厂吨焦耗电量明显高于指标
2、要求，主要是设备多、功率大。 皮带通廊照明用电、空转设备（如皮带起动、停止）、不合理的运行方式（设计存在的缺陷）、长明灯等,蒸汽： 我厂的蒸汽使用主要是化产作业区，目前低压蒸汽分为两趟管线，一趟供制冷机（每台用量6t/h，现按开三备一方式运行）、蒸氨塔（5.56t/h)、脱苯塔（33.5t/h)、焦炉 一趟低压蒸汽经减温装置（减温至150160）后专供脱硫脱氰工序。 冬季皮带取暖、保温仍采用蒸汽方式 我厂操作间取暖仍存在低压蒸汽方式，尤其是乍暖还寒时采取的开窗户取暖，导致蒸汽消耗量的增加,煤气: 我厂焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气的主要用户是焦炉 我厂焦炉掺烧比例较高，用焦炉煤气量较大（1000
3、0m3/h），影响到吨焦工序能耗的增加 转炉煤气的使用主要是混入高炉煤气中，它主要特征是热值高,2、焦化厂工序能耗指标,（1）炼焦工序能耗范围,指备煤车间(不包括洗煤)、炼焦车间、回收车间（煤气净化）、辅助系统的能耗扣除自身回收利用和外供的能源量，不包括精制。 备煤：贮煤、粉碎、配煤、除尘 炼焦：炼焦、熄焦、筛运焦、装煤除尘、出焦除尘和筛运焦除尘 回收：冷凝鼓风、氨回收、苯回收、脱硫脱氰、脱萘 等 干熄焦：产出只计到蒸汽，兴亡发电装置 辅助：机修、化验、计量、环保、生产管理、调度指挥等,各种产品的折标系数,炼焦工序,炼焦用煤,炼焦用煤气,焦炉煤气,焦炭,电,蒸汽,空气,氮气,水,循环水,工业新
4、水,软水,煤气,焦油,轻苯,蒸汽,焦炭,炼焦工序能流图,主要是指生产过程中回收的产品、热能等，如我厂回收作业区回收的轻苯、重苯、焦油；焦炉回收的煤气；干熄焦回收的余热等。 能源消耗=投入能量-回收能量,（2）能源回收：,企业能耗技术指标,企业能耗的技术指标是用来衡量和评价企业设备的耗能大小，用能水平，节能能力、能源科学管理完善程度及同行业对比的指标。 由于行业不同设备繁多，为了全面反映上述情况，指标必须合理，还必须具有综合性和可比性。评价企业能耗的技术指标可以分为两类： 一是能耗指标 二是效率指标 要恰当的评价企业能耗，必须根据各行业不同的特点，选择最有代表性的指标。,能耗指标 （1）单耗 是
5、指某一种能源的消耗。一般均按实物消费量考核，也有按照等价热量换算到相应的标准煤消耗量或是千卡数。 （2）综合能耗 是以消耗的各种能源综合折算到总能耗后计算得到的 。 （3）可比综合能耗 是为了在同行业中更合理的对比评价而进行某些折算的综合能耗，一般以标准产品为准。,(3)我厂的节能途径,节约煤气，即降低吨焦耗热量，主要是降低焦炉的标准温度。 节约用电：主要是杜绝长明灯、杜绝设备空转时间，节电的主要区域是皮带系统，如煤备、运焦。实行避峰用电，降低用电成本。 节约蒸汽使用量：主要措施一是杜绝跑冒滴漏现象；二是采暖用汽合理化；三是合理确定工艺参数，降低蒸汽消耗，这也是最重要、难度最大的一点。主要区域
6、是化产，关键是合理确定工艺设备蒸汽使用量。,节约用水：我厂用水种类较多，主要的耗水是工业新水和循环水。目前工业新的消耗量增大主要原因是炼焦熄焦塔用水和干熄焦的循环水收集能力不够。 分析：1、熄焦塔 2、干熄焦,清水槽,满流管,满流管,回水收集槽,43t/h,（1）通过作业区、厂级的小改造提高水、蒸汽的二次利用率，如化产对排污水的改造 （2）通过管理、技术等手段节约能源，技术：如煤备对除尘与粉碎机进行联锁，减少8秒/次的延时，进行节电；采用节能灯节电；增加变频器节电 管理：杜绝长明灯节电、根据天气情况改变取暖用汽量 （3）每个员工都是节能单元，身边有许多节能机会，如普通空气吹扫的杜绝。 （4）余
7、热利用：冬季对初冷器高温段进行利用，用于采暖；下一步公司增加对中温段的余热利用，目前正在作方案。 （5）对能源的回收：蒸汽凝结水，公司统一回收后进行处理，代替软水用于发电,(4)我厂的节能潜力：,提高节能意识： 地球是最后一滴水，是人类的眼泪 提高操作水平： 增加能源回收率，降低能源消耗,二、我厂节能设施,干熄焦：回收焦炭显热 汽化率与焦炭烧损率的关系 节水:9.9104m3/年 发电:3.8108KWh/年 煤调湿：降低装入煤水分 降低吨焦耗热量,1、干熄焦工艺概况(1),干熄焦工艺流程示意图,干熄炉,锅炉,沉降槽,旋风分离气,循环风机,干熄焦能源消耗与回收,能耗: N2:消耗量为71.26
8、m3/ min 蒸汽:20.64t/h (低压) 压缩空气:生产用压缩空气消耗量为6.82m3/min，除尘用干燥压缩空气量为16.8m3/ min，仪表用干燥空气量为4.84m3/ min 除盐水：消耗量为30m3/h 焦炉煤气：烘炉用，每年一次，2000m3/h 回收: 蒸汽产出:1108800吨/年 效益: 吨焦能耗下降31kgec,2、能耗技术指标,效率指标 （1）设备效率用来反映供入某设备的能量有效利用程度。 （2）生产装置一般同时消耗几种不同的能源实现某一工艺目的，许多装置同时燃用燃料，消耗电能，还进行能量回收，这样对于一套装置而言，就有一个综合的装置能量利用率。 （3）企业能量利
9、用率是考察整个企业用能水平的指标，这一指标也常常作为企业能量平衡分析的最终结果。 （4）企业能量回收率用来反映企业能量回收所带来的收益,（一）热力学第一定律分析法,热力学第一定律即能量守恒定律：能量是物质运动的量度，当任何一种形式的能量被转移或转化为另一种形式的能量时，数量不变。 该分析法得到了广泛应用，它主要是用热效率的高低来估计节能潜力，热效率越高说明节能潜力越大。 能量平衡工作正是基于这一定律，把能量的来龙去脉搞清楚，确定多少能量被利用，多少能量损失掉。 优点：简单直观，容易理解和掌握，运用得当对节能工作能起到重要作用。 缺点：由于它所依据的仅是能量数量上的守恒性，在挖掘节能潜力时有较大
10、的局限性和不合理性。,（一）热力学第一定律分析法,系统的系统能量平衡图及能量平衡式,（二）热力学第二定律分析法,热力学第二定律：当任何一种形式的能量被转移或转化为另一种形式的能量时，其品位只可能降低或不变，绝不可能提高。这样能量在数量上的守恒性和质量上的贬值性，就构成了能量的全面本质。 现代节能原理是同时依据热力学第一、第二定律，并通过直观实用的方式，来体现能的全面性质，由此建立的节能理论和方法，称为第二定律分析法。 熵分析法、火用分析法,（一）最小外部损失原则,（1）减少跑、冒、滴、漏。跑、冒、滴、漏造成的损失，不容忽视。 例如，每小时泄漏423K的饱和蒸汽15，相当于每年损失标准煤1.64
11、10416.4 t （2）减少废弃物和污染物的排放量，减少可燃气体和有用气体的放空。 （3）减少散热和散冷损失等。设备、管道保温和保冷不良，由于系统和环境的热交换而造成散热和散冷损失。 （4）余热的回收利用。首先要调查余热的数量、质量及稳定性，看余热回收是否必要和用途，在此基础上确定余热回收的方法。,（二）最佳推动力原则,从能量利用的观点看，一切过程都是能量的传递和转化过程，都是在一定的热力学势差（如温度差、压力差、电位差、化学位差等）推动下进行。过程进行的速率与推动力成正比，没有热力学势差，就没有推动力的过程，实际上是无法实现的。由于任何热力学势差都是不可逆因素，都会导致过程的火用损失。 能
12、量利用的中心环节是，在技术和经济条件许可的前提下，采取各种措施，寻求过程进行的最佳推动力，以提高能量的有效利用率。,（二）最佳推动力原则,（1）按需供能，按质用能。正确使用能源是能量有效利用的首要问题，它的基本原则是按需供能，按质用能。 （2）能量的多次梯级利用。为了防止能量的无功降级，应根据用户对输入能的不同能级要求，使能源的能级逐次下降，对能量进行梯级利用，只有系统无法再使用的低温余热才加以废弃，做到能尽其用。 （3）适当减少过程的推动力,（三）能量优化利用原则,用能系统往往是一次能源与二次能源、热量与冷量、电能、高压流体的机械能等共存的系统，各种形式能量的相互匹配、综合利用，使之各尽其能
13、具有特别重要的意义。 例如，用燃料燃烧的热能在锅炉中产生蒸汽，蒸汽用于加热工艺物料，而工艺物料的显热或潜热，又要冷却（通常是水冷），这样不仅余热未利用，反而需要消耗冷却剂，增加能耗。,（三）能量优化利用原则,如果采用热电联产，将高压蒸汽先通过蒸汽透平作功或发电，然后用背压蒸汽作为工艺蒸汽或热源加热工艺物料；生产过程中放出的热量也按能级高低回收利用，以减少外供能源，这就构成了按能量能级高低综合利用的系统，称为总能系统。该系统，能量的有形损失和不可逆损耗将大为减少，从而将会达到相当高的能量有效利用率。,（二）管理节能,（1）建立健全能源管理机构 为了落实节能工作，必须稳定节能管理班子，去管理和监督
14、能源的分配、计量、使用，制定节能计划，提出具体的节能措施，并进行节能技术培训。 （2）建立企业的能源管理制度 对各种设备及工艺流程，要制定操作规程；对各种类产品，制定能耗定额；对节约能源和浪费能源，有相应的奖惩制度。,（二）管理节能,（3）加强计量管理 企业必须完善计量手段，建立健全仪表维护检修制度，强化节能监测。 （4）合理分配和使用各种能源 合理分配使用能源，就是要根据各类能源的特性（成分、质量和品位等），把它用在最适宜的地方。,（二）管理节能,（5）合理组织生产，减少能源消耗 从我国企业目前能源利用的情况看，企业生产管理中的不合理及生产上各个环节之间的不平衡，是造成能源严重浪费的又一重要
15、原因。,（三）技术节能,（1）工艺节能 （2）单元操作设备节能 （3）系统节能 （4）控制节能,（1）工艺节能,工艺节能主要指改进 工艺方法 设备,（2）单元操作设备节能, 流体输送机械 对可变负荷的设备，采用调速控制。 换热设备 换热设备的节能方法有：加强设备保温，防止结垢，传热温差合理，强化传热；对锅炉和加热炉还有控制过量空气，提高燃烧特性，预热燃烧空气，回收烟气余热；采用高效率设备，如热管换热器等。 蒸发设备 节能措施有：预热原料，多次蒸发，热泵蒸发等。 干燥设备 控制和减少过量空气，余热回收，排气的再循环，热泵干燥等。,（3）系统节能,系统节能是指从系统合理用能的角度，对生产过程中与能
16、量的转换、回收、利用等有关的整个系统所进行的节能工作。 以前的节能工作主要着眼于局部，但系统各部件之间是有着有机的联系。随着系统工程和热力学分析两大理论的发展及其相互结合与渗透，产生了系统节能的理论和方法，把节能工作推上了一个新的高度。,（4）控制节能,控制节能包括两方面： 节能需要操作控制 通过操作控制节能 节能需要操作控制，以加强仪表计量工作为主，做好生产现场的能量衡算和用能分析，为节能提供基本条件。特别是节能改造之后，回收利用了各种余热，物流与物流、设备与设备等之间的相互联系和相互影响加强了，使得生产操作的弹性缩小，更要求采用控制系统进行操作。 另外，搞好生产运行中的节能，必须加强操作控
17、制。 控制节能投资小、潜力大、效果好。,四、合理用能的基本原则,（一）最小外部损失原则 （二）最佳推动力原则 （三）能量优化利用原则,（一）最小外部损失原则,外部损失，即有形损失，包括： 由废气、废渣、冷却水、各种中间物或产品带走能量造成的损失； 跑，冒，滴，漏造成的损失； 保温和保冷不良造成的散热和散冷损失等。 虽然这些外部损失的能量能级不太高，但都是由投入系统的高级能源因过程的不可逆性转化而来的。所以在设计和生产中，应力求使排出系统而未利用的余热降低到最低的限度，做到能量的充分利用。 具体措施：堵塞漏洞，减少余热排放，余热回收,六、企业能量系统优化和节能改造的具体内容,（一）改进生产流程
18、（二）装置及系统的热联合 （三）低温热回收利用 （四）搞好蒸汽逐级利用,（一）改进生产流程,（1）装置的生产负荷率 装置能耗按其随着生产负荷率变化的性质，分为固定能耗和可变能耗。低负荷率生产时，单位原料（产品）的固定能耗上升，使总能耗增加，因此提高装置负荷率是全厂生产调度中应加以解决的问题。 （2）选择合理加工路线 在装置组成一定、原料和产品品种数量均已确定的情况下，选择不同的加工路线，对加工费用和能耗有一定的影响，是总流程优化考虑的一个内容。在相同的产品效益情况下，优先选用加工路线短、能耗低的节能生产流程。 （3）减少不必要的重复加工能耗,（三）低温热回收利用,低温热回收利用可分为两类： （
19、1）低温热同级利用（直接利用） 生产用低温热 生活科研用热 （2）低温热升级利用 低温热在优先考虑连续、稳定的热负荷用户之后，就应考虑过剩低温热的升级利用。这类用热有三种形式： 热泵 制冷 发电,（四）搞好蒸汽逐级利用,开展蒸汽逐级利用的步骤为： （1）动力锅炉根据厂区的蒸汽系统情况发生中压或高压蒸汽避免发生低压蒸汽。 （2）装置的过剩热量，应在装置换热流程优化的基础上，发生相应参数的蒸汽，并受全厂蒸汽平衡的制约，避免产用不平衡造成排空浪费现象；大中型催化裂化循环油浆发生中压蒸汽化为发生高压蒸汽可多回收功率3000kW左右。 （3）核准全厂总的蒸汽用量及参数，从而根据用汽量及余热发汽量安排动力锅炉的产汽量。 （4）调查可以利用蒸汽背压式透平的动力机械的功率参数、耗汽量等。 （5）制定蒸汽逐级利用方案。 （6）对方案进行技术经济评价和优化。,谢谢大家！,