熱工設(shè)計在節(jié)能減排中的應(yīng)用

摘 要：目前全球變暖、溫室氣體大量排放等問題受到了我國領(lǐng)導(dǎo)人和國民的重視，我國石油產(chǎn)業(yè)和化工企業(yè)的重中之重就是提高資源的利用程度，節(jié)約資源，減少廢物的排放。這是我們必須承擔(dān)的社會責(zé)任，也是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處的辦法。對于石油和化工企業(yè)來說，熱能工程的設(shè)計極為重要。它的設(shè)計理念對節(jié)能減排的影響很大，熱工設(shè)計越合理、越科學(xué)，節(jié)能減排工作進(jìn)行的越順利。本文簡單介紹了熱能工程和熱工設(shè)計的概念，著重闡述了熱工設(shè)計為達(dá)到節(jié)能減排的目的所遵循的原則以及熱工設(shè)計中的計算優(yōu)化，以期為石油和化工企業(yè)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；熱工設(shè)計

中圖分類號：TK28 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0350-01

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，國家的資源消耗也越來越多，我國的環(huán)境污染更加嚴(yán)重，石油和化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制。為了改變我國能源匱乏和環(huán)境污染的局面，國家提出節(jié)能減排的方式，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。石油和化工業(yè)是增強(qiáng)我國國民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)，但是這些行業(yè)產(chǎn)生危害也很大，它們使大氣污染嚴(yán)重，它們使能源消耗過度，它們使環(huán)境中的污染物更多?，F(xiàn)如今人們越來越注重生活的環(huán)境，對生活水平要求越來越高，節(jié)約資源，減少環(huán)境惡化是企業(yè)和個人的責(zé)任。

1 熱能工程和熱工設(shè)計

熱能工程與熱工設(shè)計需要運(yùn)用節(jié)能減排。熱能工程就是將自然界中的能源轉(zhuǎn)化為熱能，滿足人們的正常需求的科學(xué)技術(shù)。它利用各種加工工具，將開發(fā)出的能源變成人們需要的熱能，供人們?nèi)粘Ｉ詈推髽I(yè)的生產(chǎn)。對熱能工程來說，所用的各種設(shè)備，運(yùn)輸工具非常重要，好的設(shè)備和工具可以保證企業(yè)熱能工程技術(shù)，可以使企業(yè)的設(shè)計跟得上時代的步伐，可以使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更好。

熱工設(shè)計也就是熱能工程的設(shè)計，是在整個建筑過程中所用到的技術(shù)和所遵循的規(guī)范原則。熱工設(shè)計對工作人員的要求高，要做到節(jié)能降耗。它要考慮城市規(guī)劃，要注重建筑選址，要保護(hù)自然環(huán)境。熱工設(shè)計包括對熱負(fù)荷表的安裝以及安裝后的檢查，參數(shù)的記錄；對能源功率轉(zhuǎn)化器的選擇及其控制方式；對熱能加工中多余物質(zhì)的處理方式及其流量的記載；還有對整個工程中設(shè)備的位置布置和數(shù)量安排，同時對熱能產(chǎn)生過程中回收的蒸汽量做好記錄。

2 熱工設(shè)計為滿足節(jié)能減排要求應(yīng)遵循的原則

熱工設(shè)計必須要符合節(jié)能減排的要求，因此要遵循一定原則：①要遵循熱能系統(tǒng)相關(guān)系數(shù)的設(shè)定；②要將有關(guān)余熱充分利用，最終才能達(dá)到企業(yè)要求。

2.1 熱能系統(tǒng)相應(yīng)參數(shù)的設(shè)定原則

遵循第一原則就是要好好設(shè)置熱能系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)。參數(shù)設(shè)置越合理，越準(zhǔn)確，熱能系統(tǒng)運(yùn)行就越順利，節(jié)能降耗工作就越容易進(jìn)行。在熱能工程進(jìn)行過程中，考慮節(jié)能這一方面，就要提高蒸汽系統(tǒng)的參數(shù)，要優(yōu)化汽輪機(jī)排油的工藝流程。同時，還要調(diào)節(jié)好蒸汽的壓力，確定蒸汽系統(tǒng)的最佳參數(shù)。只有這樣才能使熱能工作更快完成，才能使資源充分利用，減少不必要的浪費(fèi)。

對于熱能系統(tǒng)的設(shè)計，不僅是蒸汽系統(tǒng)的設(shè)計，而且還要在熱能加工和輸送上面下功夫，要能夠根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，做出科學(xué)、正確的決定。要做到能源配套使用，要學(xué)會選擇機(jī)泵，不要出現(xiàn)熱能產(chǎn)出量過少，機(jī)泵功率過大的情況。

2.2 有關(guān)余熱的利用

遵循第二原則就是要好好利用有關(guān)余熱。多余的熱能是在熱能生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的超過人們需求的熱能，就稱之為余熱。在熱能系統(tǒng)中最容易出現(xiàn)這種問題。為了防止熱能的浪費(fèi)，讓資源能夠高效利用，就要做好余熱處理工作。在余熱的處理工作中要多次利用，讓多余的熱能回收，以便下次利用。

熱能生產(chǎn)過程中，要注意保熱，熱能很容易散失，要選擇好熱能管的材料。對余熱介質(zhì)做好分析，以便今后更好利用。一般來說，余熱的溫度不同，就可以用不同的回收方式。當(dāng)介質(zhì)的溫度在250℃以下時，就可用于熱水的供應(yīng)。當(dāng)介質(zhì)的溫度在250～500℃之間時，就可用于加熱冷空氣并產(chǎn)生水蒸汽。當(dāng)介質(zhì)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于500℃時，就要用來生產(chǎn)高壓蒸汽。產(chǎn)生的余熱被充分利用后，都能達(dá)到理想的效果。有些余熱可以循環(huán)利用，能夠再次進(jìn)入熱能系統(tǒng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了能源可持續(xù)發(fā)展。

3 蒸汽系統(tǒng)和單位產(chǎn)品能耗的優(yōu)化計算

在蒸汽系統(tǒng)和單位產(chǎn)品能耗方面要優(yōu)化計算。蒸汽系統(tǒng)參數(shù)是能耗的重要指標(biāo)。在計算蒸汽系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)時，要要求嚴(yán)格，要結(jié)合整體情況，將熱能系統(tǒng)估計出來的熱能量作為參考，優(yōu)化系統(tǒng)工藝流程。計算蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生熱量的公式如下：M=S1×S2+S3/E1×E2+E3。公式中對應(yīng)字母的意義：M為熱能系數(shù)；S1為熱能輸出熱耗總和；S3為系統(tǒng)功率之和；E1為系統(tǒng)機(jī)泵熱耗之和；E2為機(jī)泵功率之和；E3為余熱及相應(yīng)介質(zhì)熱能之和。

另外，在進(jìn)行熱能計算時不能一味照搬公式，不能套公式，要有自己的思考。不同的企業(yè)，它們熱能不同，生產(chǎn)出的熱能產(chǎn)品也不同。因此，要對單位產(chǎn)品能耗進(jìn)行優(yōu)化，這是節(jié)能減排的方法之一。它的計算方法很不同，需要將熱能加工企業(yè)看做一個整體，即看做封閉的熱能循環(huán)系統(tǒng)。同時，將產(chǎn)生熱能的各種能源和介質(zhì)看作原料（Rm），熱能可以分為一次利用的熱能（Ae）和二次利用的熱能（Te）以及實(shí)際輸出的熱能（E）。最后就可以在理想的條件下計算單位熱能消耗（G）：G=Rm+（Ae+Te）-E/T（總產(chǎn)量）。

從上面的公式可知，在理想條件下，只要任何一個參數(shù)發(fā)生變化，就會改變單位能耗。這種計算方法讓人看了一目了然，這樣技術(shù)人員就可以更好的控制原料，就能降低其它能耗，提高實(shí)際熱能利用率。這上面的兩種計算方式都有它的優(yōu)點(diǎn)，前面一種更加具體，后面一種對宏觀方面的控制更多。在實(shí)際熱能系統(tǒng)計算過程中，需要將兩者結(jié)合起來，得出最好的結(jié)果。

4 結(jié) 論

總而言之，石油和化工企業(yè)中要節(jié)能減排，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。我們要用科學(xué)發(fā)展觀去解決熱工設(shè)計中的問題，在熱工設(shè)計中應(yīng)用節(jié)能減排。熱能技術(shù)人員在熱能設(shè)計方面要認(rèn)真，要做好技術(shù)研究工作，要對節(jié)能降耗問題多加思考。

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收稿日期：2018-3-24