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1加强对预热器系统的管理
在正常生产过程中加强对空气过剩系数的控制,为保证燃料的完全燃烧,需要供给足够的空气。若空气过剩系数过大,则烟气量增大,烟气温度下降;若空气过剩系数过小,易造成空气量不足,燃料燃烧不完全,引起热损失。因此空气过剩系数在满足燃烧要求的前提下,应尽可能小些。控制过剩空气系数一般在窑尾烟室和C1出口管道上安装气体分析,根据烟室的O2、CO含量及时调整三次风阀。C1出口气体分析反应了系统漏风情况及分解炉燃烧状况。
2改善窑内煅烧的温度
在不影响水泥熟料的质量前提下,尽可能的适当降低煅烧的温度,不要追求过高的煅烧温度,可将烧成温度降低50到100度左右,温度的降低同时会减少筒体的热损失,还延续了耐火材料的使用寿命,耐火材料的使用寿命的延长,保证了回转窑系统安全高效的运转,对水泥的熟料生产成本的降低起了决定性的因数。降低烧成的温度来达到节能降耗的目的就是要改善生料的易烧性。影响生料易烧性的因素很多,生料矿物组成、化学成分、生料细度等。生料细度直接影响到易烧性的好坏,80μm规格的方孔筛筛余细度控制在11到13。在正常生产过程中尽可能的保证全窑系统的最佳且稳定的热工制度必须做到“五稳保一稳”即;(1)生料化学成分均值稳定,(2)生料喂料量稳定,(3)燃料成分(热值、煤的细度、水分)均值稳定,(4)燃料喂入量稳定,(5)设备(包括通风设备)运转稳定。如果以上“五稳”波动大,势必造成用煤波动大,造成热耗增加,造成“一稳”中热工制度不稳。
3提高二三次风温
回转窑内火焰的温度是在入窑二次风温度的基础上提高的,二次风带入的热量不是由燃料燃烧产生的,因此不需要增加烟气量。二次风温度越高,火焰可达到的温度就越高,为满足烧成带对火焰的温度要求奠定了基础。二次风温还会影响窑内火焰传播速度,温度较高的二次风会明显地缩短并有利于保持一个稳定的火焰黑火头长度,这对获得合理的火焰形状十分有利。二次风的温度还会影响煤粉的燃烧速度,二次风温的提高为合理地控制煤粉燃烧过程,保持合理的火焰形状创造了条件。二次风温的提高能够提高窑内煅烧的温度,提高窑内的热负荷,加速煤粉的燃烧速度,保证煤粉能够完全燃烧,尤其当煤质更差时,要竟可能的提高二次风温,来降低煤的不完全燃烧带走的热损失。二次风温高,入炉的三次风温也相应的增加,入炉的三次风温的增加会加速分解炉内煤粉的燃烧速度,提高了煤粉的燃尽率,同时相应的降低了同一尾温控制下的用煤量.提高二、三次风温的途径有:采用新型的合适的冷却方式、合理控制料层厚度、冷却机合理用风配风、合适的燃烧器位置、减少漏风等途径实现。
操作上如何控制料层厚度,进行厚料层操作,设备方面要满足几个条件:一是风室间的密封,防止风室间窜风,防止漏风;二是篦板方面注意篦板间隙的调整,间隙最大不能超过5mm,最好控制在2.0mm左右;三是篦板经常检查,防止篦缝堵塞.影响冷却风量;四是风机性能要保证,最好做标定,满足设计要求(很多风机性能达不到或使用后维护不当性能下降)。一段料层厚度控制在600~800mm,热效率可提高约10%,冷却效率可提高约15%,篦床负荷一般控制在1.2~1.7t/(m2•h)。厚料层操作时篦冷机的料层比较厚,篦床的速度比较慢,熟料在高温段停留时间比较长,熟料会快速的冷却到1000℃以下,二次风温会快速的增加,随之二次风温的稳定性也得到了提升.一室和二室风机是满足熟料急冷,提高熟料强度、改善熟料易磨性,提高热回收效率,保持稳定较高的二、三次风温重要设备,必须保证优异性能,满足熟料的冷却风量,一室和二室的风机在生产的过程中要加强对它的管理与巡检工作。
提高二、三次风的温度,有利于提高燃料的燃烧温度,加快燃烧速度及完全燃烧,从而达到节约燃料的目的。热耗的增加和降低,是多方面因素累加造成的结果,应当加强生产的管理工作。通过企业各项管理制度的健全及强化,杜绝生产中浪费,及时发现生产中存在的问题,并加以解决,有利于企业安全稳定低消耗。生产过程中加强人员思想意识培训,技能培训,使生产人员的操作水平提高,技能越高,节约燃料的效果就越显着。优质、高产、低消耗是对企业操作人员的基本要求。
1节能型配电系统的选用原则
1.1合理地选择供电方式
各区采用自己的变压器供电减少低压供电线路电能损耗及有色金属量耗,降低企业初投资成本,同时也便于管理与维护。重要设备宜采用双电源供电,如:糖厂的助晶箱电机、炉水泵及各车间照明,都是非常重要的用电设备,假如电力系统出现紧急故障导致系统崩溃,炉水泵突然停下,当电力系统不能及时得到恢复供电,水泵不能正常向往锅炉供水,炉膛内的高温余热继续对锅炉加热,这种情况下锅炉存在烧干锅的危险。在半个小时内不能恢复供电,糖晶加速浓缩,等到恢复供电以后电机负荷过重不能够正常启动,给我们带来很大的麻烦,短时内车间照明得不到供电,如果在晚上人员处理故障会有诸多麻烦。因此,湘桂公司制糖厂对于这些重要的设备均采用双电源供电。在第一个供电系统发生故障崩溃时,在几毫秒内自动切换到备用系统供电,确保设备正常运行减少损耗。
1.2适当地选择节能型变压器
近年来,各种系列低损耗电力变压器已得到广泛应用,在节省电能和运行费用方面,已取得显著的经济效益。节能型变压器是低损耗电力变压器,它选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器,具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击能力强等优点。因此新建的变电所应采用低能耗的节能变压器,对旧变压器应随机械设备更新,逐步更换或者改造,以节省电能。然而,更新变压器必然会带来有功电量和无功电量的节约,但需要增加投资,这里存在着一个回收年限的问题。对于变压器使用寿命来说,各厂家对各种不同形式,不同容量的变压器使用寿命都有规定(一般为20至30年),有关资料表明,关于更换变压器的回收年限,一般考虑,当计算的回收年限小于5年时,变压器应立即更新为宜;当计算的回收年限大于10年时,不应当考虑更新,当计算的回收年限为5至10年时,应酌情考虑,并以大修时更新为宜。估算好负荷情况,合理选择变压器,减少大马拉小车的现象。糖厂变压器是耗电能比较大的设备,湘桂公司在变电所设计时,综合考虑认为唯有选择节能型变压器是最合理的。
1.3装设无功补偿设施
对于糖厂来说,自身发电及用电功率因数的高低标志着发供电品质。功率因数较低时,企业的各种设备得不到充分利用,效率较低,增加了汽轮机发电机的耗汽量,同时锅炉需增加蒸汽量,导致消耗了蔗渣从而降低了蔗渣打包率及排放物增多的一个循环系统。提高功率因数对于一个配电系统尤其重要。制糖企业中主要的用电设备来自于电机感性负载类,故在各个部位有着不同的方法:(1)可采用自备的发电机有功无功的调节提高功率因数;(2)在各低压配电区域投入具有自动投切电容补偿来提高功率因数;(3)对于大功率电机来说,采用转子串接进相器来提高单台设备的效率,减少电能损耗,从而提高供电品质。
2节能型设备在糖厂的运用
1能源消耗存在的主要问题及原因分析
2013年,兰州铁路局单位运输工作量综合能耗比2012年下降10.5%,虽然较好地完成了阶段节能目标任务,但其综合能耗为4.34t标准煤/(百万换算t•km),与全路最低的成都铁路局2.75t标准煤/(百万换算t•km)相比仍然存在差距。2014年底,管内兰新高速铁路(兰州西—乌鲁木齐)即将开通运营,高速铁路运行将会引起机车牵引能耗大幅上升,如期完成“十二五”节能降耗目标的任务还十分艰巨。目前,兰州铁路局能源消耗中存在的主要问题如下。(1)非牵引煤炭消耗比重较大。2013年,兰州铁路局煤炭消耗44.39万t,占全铁路局能源消耗的40%,所有煤炭全部用于非牵引燃煤锅炉。铁路局是运输企业,受历史因素影响,企业承担了不少社会职能,如职工住宅供暖、物业等。目前由于兰州、嘉峪关等铁路地区部分锅炉并入城镇集中供暖,虽然煤炭消耗有较大幅度减少,但供暖煤炭消耗仍然占全铁路局能源消耗的较大比例。兰州铁路局房建系统在用供暖锅炉258台、810MW,主要承担铁路住宅、生产办公房屋供暖,2013—2014年供暖期耗煤39.26万t,平均每个吨位热负荷4474m2,低于理论设计值10000~12000m2/MW。一个供暖期煤炭单耗约为60kg/m2,高于所在地方经济技术单耗40~45kg/m2,尤其是沿线部分站区分散供暖,热效率低下,供暖单耗甚至高达120kg/m2。除了房建系统集中供暖以外,兰州铁路局其他生产站段及单位的煤炭消耗为5.13万t,主要由5个部分组成:除了集中供暖以外的生产生活房屋取暖;沿线职工食堂的生活用煤;“绿皮客车”供暖和烧开水用煤;各单位用于职工洗浴、烧开水的锅炉用煤;工务、车辆等系统工业窑炉(锻工房)生产用煤。
2013年,中国铁路总公司消耗煤炭515万t,占总能耗的23.5%。铁路运输企业过多地承担社会职能,非牵引供暖煤炭消耗比重居高不下,是铁路运输企业尤其是北方各铁路局节能降耗需要解决的主要问题。(2)客车发电车柴油消耗成本较大。近年来,中国铁路总公司及铁路局加大对客运机车和客车的转型改造配置,兰州铁路局每日担当的27对旅客列车中,有20对51组实现由牵引机车直接供电。由于各种原因,目前每日还有7对20组客车仍然编挂AC380V发电车。2013年,兰州铁路局客车发电车(全部配属兰州车辆段)消耗柴油4817t,燃油动力费高,占全铁路局柴油消耗的12.9%。客车发电车燃油是全铁路局生产生活柴油消耗重点,也是全铁路局生产能耗成本支出的重点,其消耗量仅次于内燃机车的消耗量。兰州铁路局若不能实现全部客车由机车直接供电,7对/d旅客列车仍然编挂发电车上线运行,将既减少客运车辆的编组和客票收入,又增加发电车检修、维护成本,特别是大量消耗柴油,增加能耗成本和流动污染物的排放。(3)牵引变电所无功利率考核电费较多。电气化铁路因其显著的节能环保效果和优越的牵引性能而得以不断推广和普及。但在电气化铁路发展过程中,其单相供电方式又给电力系统电能质量带来一定影响,由于功率因数较低,导致电能损耗较大。按照国家有关规定,牵引变电所功率因数达不到0.9时,在正常交纳电费的基础上将加收利率罚款。目前,兰州铁路局共有71座牵引变电所,自2003年8月以来兰州铁路局率先在全路进行无功动态补偿装置改造,目前全铁路局已经有37座牵引变电所安装了无功动态补偿装置,加之近年来大量和谐交流机车上线运行,有效降低了无功利率考核电费。然而,由于部分无功动态补偿装置故障,或者部分牵引变电所外部电源线路相互“T接”,影响无功动态补偿装置的运营效果。特别是局管宁夏境内从2012年开始征收无功利率电费,宝中线(宝鸡北—中卫)、包兰线(包头东—兰州)(兰州铁路局管内)等大部分牵引变电所还没有安装无功动态补偿装置,功率因数达不到0.9的考核标准,造成2013年兰州铁路局的牵引变电所无功利率考核电费支出高,增加了运营成本。(4)粗放式经营依然存在。近年来,兰州铁路局在转变经济增长方式、提高经济运行质量、坚持内涵扩大再生产、推进集约经营方面采取了一系列措施,收到明显成效。通过推进技术进步、改革牵引动力、调整生产力布局、加强节能管理、综合利用资源等措施,能源利用效率不断提高。但是,粗放式经营模式尚未从根本上转变,运输生产中浪费现象仍然存在,部分高能耗设备仍然在用,设备使用效率和劳动生产率总体水平不高,运输能力和能源浪费现象还比较普遍。2013年,兰州铁路局牵引供电损失率12.71%、水损失率10.35%、非牵引供电损失率7.8%,还有潜力可挖。部分机车、车辆等技术装备存在质量缺陷,导致维修量大幅度增加,消耗大量的能源、原材料。(5)节能降耗机制尚不健全。增长方式与运营机制紧密相关,节能目标问责制和评价考核制度尚未真正建立起来,浪费无责、降耗无利的局面没有得到根本转变,传统体制在很多方面仍然保持惯性,制约着增长方式的转变及节能降耗目标的实现。
2深化节能降耗的措施及建议
2014年,我国全面推动能源生产和消费方式变革,加大节能减排力度,控制能源消费总量。2014年我国的节能减排目标是:能源消耗强度降低3.9%以上,二氧化硫、化学需氧量排放量减少2%。为了实现国家和中国铁路总公司的节能减排目标,兰州铁路局应从以下方面着力推进节能降耗工作。
2.1大力调整能耗结构(1)抓好牵引能耗结构调整。武嘉区段(武威南—嘉峪关)电气化未开通前,内燃机车单耗为40.8kg标准煤/(万t•km);电气化开通后,电力机车单耗为15.5kg标准煤/(万t•km)。开通后电力机车比内燃机车单耗降低25.3kg标准煤/(万t•km)。开通仅半年武嘉区段电力机车能源消耗比内燃机车节约4.7万t标准煤[1]。目前,兰州铁路局管内除红会支线外,全部实现电力机车牵引,加快推进红会支线的电气化改造,对于降低机车能耗和成本支出将起到很大作用。(2)加快铁路职工住宅并入城镇集中供暖的改造。按照供暖“城镇并入市政热网,沿线集中热源改造”的思路,积极与铁路沿线各地政府联系,加速实现兰州、嘉峪关、银川、武威等铁路地区的职工住宅和生产办公房屋供暖业务并入当地集中供热站,减少铁路运输企业承担的社会职能。同时,对于沿线分散站区房屋,实行区域化集中供热或可再生能源项目改造。全面降低供暖煤炭消耗将对兰州铁路局实现节能减排起到关键性作用。(3)实施客车由牵引机车直接供电改造。争取中国铁路总公司对铁路局实施客运机车和车辆转型配置的支持,加快推进机车和客车技术改造,取消客车发电车,降低发电车的柴油消耗和成本支出。
2.2加强机车节能管理(1)充分发挥大功率和谐型交流电力机车的节能效果。截至2013年年底,兰州铁路局配属大功率和谐机车共524台,较2012年同期的405台增加119台,2013年电力机车单耗同比下降5.96kW•h/(万t•km)。因此,应全面优化和谐型机车使用区域,充分发挥和谐型机车的再生制动功能,增加和谐型机车的投入使用,充分发挥大功率和谐型机车的节能效果。(2)加强运输节能管理。继续实施挖潜扩能提效,提升牵引质量,科学编制列车运行图,优化运输组织,提高机车运用效率,实现运输节能。(3)进一步提高机车乘务员的操纵水平和节能意识。督促机车乘务员熟练掌握各种线路坡道条件下的给退电、油时机,以及起步、停车、加减速等环节的节能技术,积极落实机车乘务员“向操纵要节能”的措施。(4)确保机车检修质量。按照设备“零故障、零缺陷”的标准,把控好检修的每一个作业环节,确保机车质量,减少因机破、机故引起的机车能源浪费。(5)强化热力技术管理。认真、合理计算各区段、各运输种别的能耗指标,加强旬、月分析,及时、全面统计机车燃料消耗情况,对于出现的问题应及时与相关部门沟通,从技术管理上为机车节能决策提供可靠的依据。
2.3做好燃煤节约工作煤炭消耗是兰州铁路局能源消耗的一项重点工作。在积极做好集中并网改造的同时,对没有条件并网的锅炉应加强管理和技术改造。(1)做好锅炉更新改造和大修。铁路局应定期安排固定额度的更新改造和大修资金,对于热效率低下的锅炉、辅机、管网等设备进行技术改造,提高供暖质量,降低供暖成本。(2)加强煤炭消耗过程管理。在日常工作中精益求精,实行煤炭管理、供暖质量、责任追究、效益挂钩的一体化考核机制,严格控制煤炭消耗浪费现象的发生。(3)确保煤炭供应质量。在煤炭采供招标时,必须明确各项技术指标,确保煤炭供应质量;同时加强煤炭供应、储存环节的监管,减少煤损。(4)开展锅炉热效率和管网热平衡测试,为全铁路局煤炭节约提供技术依据。
第一篇
1变压器损耗的产生原因分析
未达到经济运行变压器运行有其最优负荷率,只有在该条件下运行,才能保证变压器的最低损耗。配电网中无功容量的减少,势必会导致整个系统功率因数COS∮值较低,从而增加了配电变压器的系统损耗,增大了电能损失。采用SVC,SVG等无功补偿装置,可以实现配电网区域无功的动态平衡,使配电网负载电流降低,减少变压器的有功损耗和无功损耗,达到节能降耗的目的。目前很多电网的变压器未能进行合理的经济调度,使得很多地区的变压器一直不处于最优的运行工况下。
2变压器的节能降耗措施分析
随着我国建设智能电网的规模不断增大,国家将投入更多资金用于电网改造和升级,日益庞大的电网对节能技术提出了更高的要求。变压器是电网中的能耗大户,在此背景下,如果能够较好的进行变压器的节能降耗,将给电网每年节约大量的电能。
2.1加快变压器的更新换代针对上文分析,降低变压器能耗的首要问题,在于淘汰系统中的大量高能耗老旧变压器,尤其是电压较低的配电网,还存在大量在带病低效工况下运行的变压器,应加大投资,及时更换为低能高效的新型变压器,如:非晶合金铁芯变压器、采用卷铁芯结构系列变压器等,新型环保低耗变压器的使用,将为电网带来可观的节能效益。其中,采用卷铁芯结构的变压器能够降低约10%-25%的空载损耗,在我国目前的电网改造工程中得到了较为普遍的应用。
2.2实现变压器经济运行围绕变压器运行的最优负载率,结合电网的负荷变化规律,及时调整电网的负载,使之尽量运行在经济运行区间,以85%-95%左右最佳。此外,优化多台变压器并联运行时的运行模式,如下图1所示为2台变压器并联运行时,变压器的有功损耗与负荷关系图:图1变压器的有功损耗与负荷关系图根据图1可见,两台变压器并联运行时,其有功功率曲线△P1和△P12的交点SJ,即为并联运行的经济负荷,是两台变压器并联运行时,电网的最佳负荷。当电网负载等于SJ,电压器经济运行的效果最佳。
2.3优化电网运行方式电网的布局是否合理以及供电半径选择是否合理等因素,也与变压器运行有重要关系。要实现变压器的节能降耗,首先,应该充分考虑地区电网特征和规划设计,在进行电网的布局和规划之初,就实现负荷中心的优化配置,并尽量使变压器靠近负荷中心,并增加环网提高供电可靠性。此外,在实际运行中,尽量使电源向周围辐射进而降低供电半径,通过增加导线截面积等方法,来起到分流降耗的作用,同时保持负荷运行时三相平衡,避免因无功功率加大引起的变压器损耗,影响变压器经济运行。
1发酵生产环节CO2回收与平衡优化研究
1.1原有CO2回收系统分析和可改进点
图2为目前华润雪花啤酒(辽宁)有限公司现用的CO2回收流程。发现问题:(1)CO2回收问题。回收量和回收能力不匹配。由于生产旺季产气量大,厂内的储气罐数量有限,因此在旺季时候回用不及时只能放掉一部分CO2,而淡季时候由于产气量满足不了厂内罐装等工序的需求,不得不需要外购CO2气体。(2)CO2冷量资源浪费。华润雪花啤酒(辽宁)有限公司的CO2储罐出来的CO2直接使用蒸汽加热使其汽化供使用点使用,这样CO2本身冷量白白浪费掉了。(3)杂气浪费。CO2在回收过程中产生一定量的杂气,这一部分杂气直接外排,造成浪费。
1.2CO2回收平衡优化技术
1.2.1CO2回收方面改进方法华润雪花啤酒(辽宁)有限公司在厂区内新建2座储量为50m3的CO2储罐,将旺季产的CO2中剩余部分储存起来,待生产淡季产气不足时,汽化供厂内需要。
1.2.2杂气的回收利用CO2回收过程中,在冷凝器和提纯塔的两个环节均会产生杂气(即纯度不达标的CO2气体)。杂气回收利用方案如下:首先,对厂内的管道进行了改造,在冷凝器,提纯塔至气动阀门等仪表之间上布置管道,将杂气和使用点连接起来;在杂气使用前需要对其减压,杂气压力从17.5kgf/cm2降至7-8kgf/cm2,供厂区仪表设备用风。这样做不仅省去了空压机制备压缩空气的环节,并由于杂气不含水汽,不会引起管道凝水结露等现象。杂气回用使得杂气得到了极好的利用,基本可以利用到回收杂气的60-70%,并由此减少了空压机的使用,最终降低了能耗。
1.2.3液态CO2冷量回收技术全厂共有7个CO2储罐,全容积在50m3左右。在CO2储罐内,CO2以液态形式存在,需汽化后方可使用。汽化过程是一个吸热过程,之前是通过蒸汽加热的方式达到汽化。啤酒厂经过节能改造现将CO2储罐内的液态CO2储送至酒精储罐(即冷媒罐,用于给酒降温),酒精储罐底部设盘管用于热交换,液态CO2从盘管内流过,利用酒精储罐的温度将其升温3℃左右;同时达到了给酒精储罐降温的目的(酒精储罐内冷媒温度从4℃降至1℃)。如此一来,降低了酒精储罐降温时制冷机的使用频次,达到了节能降耗的效果。然后用CO2液体给循环水降温,循环水用来给设备降温,这样,降低了自来水的使用率和制冷设备的使用。CO2气体冷量回用工艺流程图见图3。
2包装生产环节碱液回收技术研究
1我国当前节能降耗技术的发展现状
1.1国内建筑行业内的节能降耗意识不强
当前国内的很多工程项目当中,基本上都不关注对节能降耗技术的应用和推广,相关领导负责人并没有真正的认识到节能降耗的实际意义。另外,国内建筑行业的一线员工多为农民工,在就职之前,很少受到专业的培训。在作业过程中,可能会存在不规范的施工动作,对工作的专注程度不够标准,而且对相关部门出台的节能降耗管理办法及相关制度的执行力度也不够。这些种种原因综合起来就导致了建筑行业内,对节能降耗技术的应用状况不太理想。
1.2没有贯彻落实节能降耗的相关责任
由于我国建筑行业的发展速度过快,很多基础设施还来不及建立健全,这就使得建筑工程的管理体系方面存在漏洞,相关责任得不到贯彻、落实,在节能降耗的管理方面尤为明显。同时,在工程项目的建设施工过程中,监管工作的开展不够到位,对施工过程中出现的资源浪费现象,没有进行强有力的约束。
1.3施工设备的管理体制存在不足
随着经济的发展和科技水平的提高,越来越多的高新技术设备被应用在建筑行业内,但是,依然会有部分建筑企业为了降低施工成本,依然使用国家明令禁止的、已经被淘汰的机械设备。这不仅造成了巨大的资源浪费,同时,还可能对工程建设造成严重的安全隐患。
2城建施工中节能降耗技术的应用分析
1、采购和更换结论
根据以上的介绍,可以总结出以下结论:(1)作为更新换代的产品,全面使用S11型配电变压去从经济上、社会效益上和供求关系上都是必要和可行的。在经济上,采购S11型比S9型价格高7%到10%,不会造成投资急剧增加,且差价能在2到3年内收回。S11-MR和S11-M型比S9型空载损耗降低了30%左右,投资回收期短,见效快,使用S11具有良好的经济效益。(2)对于S7型或是更旧的配电变压器,以运行多年,凡运行12年以上的都应考虑逐年分批更换。(3)S11-MR型卷铁心变压器综合运行性能要优于S11-M型叠铁心变压器,所以在315KVA及以下变压器优先选用S11-MR型变压器。在400KVA及以上的变压器应优先选用S11-M型叠铁心变压器。(4)SH11-MR型非晶合金铁心变压器的空载损耗比S11-M1、S11-MR型降低了70%到80%,运行性能优良,但是价格较高。(5)由于S11型与S9型变压器的价格相差不大,运行管理基本相同,而S11型尤其是S11-MR型卷铁心变压器性能明显优于S9型变压器。由此可见,在质量稳定良好的前提下,可选型非晶变压器、立卷铁心变压器和型R型卷铁心变压器。从节能观点上看,数字越大越节能(当然要考虑价格)。否则应选常规的S11型卷铁心或叠铁心变压器。变压器改造方案分析
1.1.改造方案高损耗变压器的降损改造方案,归纳起来主要有三种:①调容量改造方案,包括串、并联调容量和星、三角接线调容量;②降容量改造方案;③原容量改造方案,包括更换铁心,更换器身。
1.2各方案的优缺点分析(1)调容量方案优点:除增加专用调容开关和改制绕组外,变压器的其他部分均不变。采用常规工艺就可改造,虽然绕组要改制,但导线总量不变。缺点:在原容量运行时仍是原旧变压器损耗。用户年负载曲线的峰谷不明显时,可能要操作多次。调容时要停电操作,同时要更换熔断器熔丝运行,改造费用稍高。(2)降容量方案优点:只改造绕组,变压器其他部分不变,所以可采用常规工艺。工艺简易、操作方便,改制费用较低。缺点:变压器容量减少,该方案只能局限于用户的负载率很低,且在5年内无发展的情况下实行。如果用户的负载已经接近或是在5年内达到原容量,降容后势必要再购置被减掉部分容量的低损耗变压器,在经济上是不合算的。另外,降容改造后的变压器。有的短路阻抗偏高,电压变动率增大,使供电电压会偏移标准值。如变压器资产属供电局的公用变压器,那么在一定范围内容量可调制,上述负载问题就缓解。(3)原容量方案优点:变压器额定容量不变,改造后的性能达到S11标准,关键项目与新品接近。设计工艺要求易于掌握。一般变压器修配厂也可改造。缺点:与方案(1)、(2)相比,需要一台剪板机,改造费用高于(2)。增加了原材料如硅钢片、铜线等消耗。如果旧变压器绕组是铝导线,那么换成铜导线就不用换铁心,可以节省费用。
2、高损变压器节能改造的具体方法
2.1更换绕组法以S11系列三相油浸式配电变压器产品结构为例,采用S11型对高、低压绕组端面的有效支撑及高低压引线的夹持方式等措施,使之在性能和结构方面都能达到S11型的水平。
2.2更换绕组同时换上铁轭在更换绕组时,上铁轭要拆卸,而上铁轨在拆卸过程中,铁心硅钢片的损耗系数容易变大。因此,更换绕组同时将上铁轭部分的硅钢片更换,可进一步降低空载损耗。如果更换全部上铁轭硅钢片,改造费用增加S9现价的10%,负载损耗可控制在比S9增加5%以内,总损耗也可控制在比S9增加5%以内。
因此,结合大修或升压改造可采用更换绕组或同时更换绕组和上铁轭方式。变压器长期处于轻载时,可采用更换铁心方式改造,损耗比可提高到8.94,具有较高的经济效益。而更换铁心(即同时更换铁心和绕组)一般不采用。
1预冷换热器换热效率分析
1.1管壳式换热器的传热原理热传递基本公式:Q=KAΔT(1)根据传热可知,提高传热效率的途径有三条:提高传热系数K,增大换热面积A;加大对数平均温差ΔT适当的增大换热面积和增大对数平均温度差可以提高换热效率,提高热传递系数K:K-总热传递系数,ao-管外流体给热系数,at-管内流体给热系数,rdo-管外污垢热阻,rdt-管内污垢热阻,rw-管壁热阻,Ao/At-管外表面积和管内表面积比,η-翅化比(螺纹管外表面积/光管外表面积)。而换热管的材料、规格一旦选定,则管外径与内径之比、壁厚及导热系数等参数也随之确定下来。提高管内、外换热系数ao和at、降低污垢系数rt和ro,能够有效提高换热器的总传热系数K。
1.2预冷换热器温度变化曲线分析根据GB151-1999附录F中描述,传热系数K固定不变时,在纯逆流换热器中,流体温度变化情况。按照脱油脱水装置换热器的换热过程,符号纯逆流换热,T0为原料气管层进口温度,T1为原料气管层出口温度,t1为产品气壳层进口温度,t0为产品气壳层出口温度。ΔT1=T1-t1为丙烷蒸发器制冷后温度差,ΔT0=T0-t0为出预冷换热器管壳层温度差。换热面积=长度×单位长度换热面积,图2横坐标为换热器长度L,图2可以描述为在不同的换热面积后,温度差的变换过程,脱油脱水装置中,原料气进气温度T0,经预冷换热器后交换热量Q1使得温度降至T1,经丙烷蒸发器制冷交换热量Q2使得温度降至t1,原料气总消耗热量Q原=Q1+Q2,Q1为图3阴影部分面积,Q2为丙烷蒸发器制冷的热量。经丙烷蒸发器后的产品气经预冷换热器吸收的热量Q3使得温度升至t0,产品气吸收的热量Q3为图4阴影部分面积。进出装置消耗的总能量Q=Q1+Q2-Q3.假设ΔT1=ΔT0,即T1-t1=T0-t0;换热器在换热过程中,无能量损耗,能量只在进行原料气和产品气间进行热传递。由于曲线变化速率一致,Q1=Q3,进出装置的总消耗能量为Q=Q2,为丙烷制冷消耗的能量。正常使用换热器过程中,ΔT1≠ΔT0,设备存在散热是必然的现象,做好设备与空气间的隔热非常重要,能够减少能量的损耗。
2脱油脱水装置节能分析
2.1用电量节约由预冷换热器变化曲线,可以得出丙烷蒸发器制冷是关键,温度差过大,必然导致设备运行负荷增大,考虑降低温度差可以降低丙烷蒸发器的制冷能耗。由热传递基本公式Q=KAΔT,降低温度差,热传递效率下降,适当增大换热面积能够有效提高传递效率。苏里格第五天然气处理厂12月装置处理气量13338×104m3天然气,装置耗电量22.95×104kW•h,装置进出口温度差5℃,换算日均处理500万m3天然气需要消耗约8600kW•h电量。假设增大2倍换热面积,不考虑设备与大气间的热传递,保证热传递效率与原先的一样,温度差可减半,装置进出口温度差2.5℃,可以直接降低丙烷蒸发器的制冷量,减少了丙烷蒸发器的运行负荷,可以选择负荷更低的设备,有效的减少耗电量。
2.2采用节流阀降低温度低温分离器上游增设节流阀,取消丙烷蒸发器流程。节流阀能够直接对天然气进行降温。选择合适的节流阀和预冷换热器达到低温分离器温度,夏季温度降低至-5℃(冬季温度降低至-15℃),减少了丙烷制冷系统带来的能量消耗,日均节省8600kW•h电量。当压力降为0.5MPa时,温度差为1.935℃(0.5×3.87);当压力降为1MPa时,温度差3.87℃。缺点是增大了装置运行的压降,气量不易控制。
3结论和建议
(1)通过预冷换热器温度差变化曲线分析装置能量的变化情况,装置总的消耗能量为丙烷制冷。有效的做好设备与空气间的隔热,减少能量的损耗。(2)通过用电量的统计,分析适当增加换热面积,减少温度差的途径,选择更低负荷的设备,有效的减少耗电量。(3)增加节流阀的途径,直接进行降温处理,取代丙烷制冷消耗的能量,有效的进行节能降耗。