石油化工項目中的電氣節(jié)能設(shè)計分析

謝璁

摘要：石油化工企業(yè)作為發(fā)展勢頭強勁的一項企業(yè)，其電氣節(jié)能技術(shù)得到了一定創(chuàng)新和完善。當前，節(jié)能技術(shù)廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)生產(chǎn)中，電氣節(jié)能是主要應(yīng)用形式之一[1]。在電氣系統(tǒng)中，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能減少生產(chǎn)中不必要的浪費，降低能耗，提高運行效率，對石化企業(yè)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：石油化工項目;電氣節(jié)能設(shè)計：措施

近年來，我國石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。石化行業(yè)節(jié)能降耗迫在眉睫，它已成為控制項目建設(shè)投資、提高行業(yè)間競爭力、制約企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。電氣節(jié)能設(shè)計是石化企業(yè)節(jié)能降耗措施的重要方面，節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化能在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)前提下，提高企業(yè)節(jié)能降耗水平，保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、電氣節(jié)能技術(shù)的概述

一般來說，電氣節(jié)能技術(shù)適用于電子設(shè)備、照明系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的節(jié)能。從石化企業(yè)角度來看，電氣設(shè)備占據(jù)了大部分生產(chǎn)線，電力系統(tǒng)節(jié)能是整體電氣節(jié)能的關(guān)鍵內(nèi)容，而電子設(shè)備節(jié)能和照明系統(tǒng)節(jié)能也不容忽視。同時，電氣節(jié)能設(shè)計以滿足建筑工程設(shè)計的功能要求和安全為前提，控制能耗，提高設(shè)計效率，客觀上要求技術(shù)人員正確計算相關(guān)負荷參數(shù)，并結(jié)合國家現(xiàn)行規(guī)范標準，盡量選用節(jié)能型電氣設(shè)備，根據(jù)實際情況制定照明標準，降低電氣線路過程耗損，提高供配電系統(tǒng)的功率，達到抑制諧波電流的目的。此外，綜合考慮供配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備選型、電氣照明等因素，確保科學(xué)與經(jīng)濟的共存。

二、電氣節(jié)能設(shè)計主要內(nèi)容

節(jié)能設(shè)計除要注重節(jié)能設(shè)計理念外，還應(yīng)結(jié)合工作性質(zhì)進行，因這是一項全面協(xié)調(diào)性強的工作，能保證滿足社會科技進步的要求，有利于緩解社會發(fā)展矛盾，促進我國國民經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。電氣節(jié)能設(shè)計工作步驟分為：①從電氣系統(tǒng)的供電系統(tǒng)和配電設(shè)備角度進行節(jié)能;②從電氣系統(tǒng)照明工具角度進行節(jié)能;③從建筑電氣設(shè)備能耗角度進行節(jié)能;④從電力系統(tǒng)計量運算和管理模式角度進行節(jié)能;⑤通過能源的綜合利用，最大限度地提高能源利用率，能有效發(fā)揮節(jié)能減排作用。

三、石油化工項目中電氣節(jié)能設(shè)計原則

在石油化工項目中應(yīng)用電氣節(jié)能設(shè)計必須遵循以下原則，首先，在滿足建筑物功能及安全基礎(chǔ)上減少電氣消耗量，只有這樣才能有效發(fā)揮電氣節(jié)能技術(shù)的作用。其次，在計算相關(guān)數(shù)據(jù)時，設(shè)計人員必須配合我國正在實施的相關(guān)行為規(guī)范，使用標準的電氣節(jié)能設(shè)備，并根據(jù)建筑物的實際功能及消費量需求選擇照明。一些設(shè)計人員認為自己有足夠的設(shè)計經(jīng)驗，在設(shè)計時完全基于自己的想法，有時可能會有一定的效率，但大多數(shù)時候很難保證節(jié)能環(huán)保性。因此，為有效降低電氣設(shè)備運行造成的損耗，有必要增加供配系統(tǒng)功率，從而有效抑制諧波電流。最后，設(shè)計人員還必須綜合考慮建筑物供配電系統(tǒng)及電氣照明系統(tǒng)，仔細計量、管理和選擇設(shè)備，為可再生能源的回收利用做出貢獻，促進我國節(jié)能降耗策略的發(fā)展。

四、石油化工項目中電氣節(jié)能設(shè)計問題

1、技術(shù)問題。到目前為止，我國石化項目的電氣節(jié)能技術(shù)還存在一些明顯的問題。首先，技術(shù)問題。與以往石化項目的運行效果相比，目前項目進展已有很大改善，然而，總的來說，這項技術(shù)還不是很發(fā)達，雖然一些地區(qū)實現(xiàn)了技術(shù)現(xiàn)代化，但其覆蓋范圍相對狹窄，不能滿足當代社會使用需求，這也是石化項目不能有效發(fā)展電氣節(jié)能技術(shù)的主要原因。21世紀出現(xiàn)越來越多的新技術(shù)，其中許多技術(shù)能與電氣節(jié)能技術(shù)相結(jié)合。當該技術(shù)不能滿足預(yù)期時，甚至會給石化項目的其他應(yīng)用帶來技術(shù)問題。因此，這也是石化企業(yè)亟待解決的問題。

2、政策問題。到目前為止，我國還未制定一套相對完整、具有威懾力的法律機制，更不用說電氣節(jié)能設(shè)計制度，盡管從客觀角度來看，國家政府也有相關(guān)規(guī)定，然而，這些制度的實施只是表面的，未深入到關(guān)鍵點，也在電氣節(jié)能設(shè)計這一塊只字未提，這使得我國的石化項目在電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用上無法律支持。造成這一問題的主要原因是政府對電氣節(jié)能技術(shù)不夠重視，事實上，電氣節(jié)能技術(shù)不僅會給石化企業(yè)帶來更好的發(fā)展趨勢，還會為人們的生活創(chuàng)造福利和便捷。因此，在未來的改革中，必須大力推廣電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，讓更多的人了解電氣節(jié)能技術(shù)，并逐步深入到石化領(lǐng)域。

五、石油化工項目中電氣節(jié)能設(shè)計措施

1、在電力系統(tǒng)中實施節(jié)能。電力系統(tǒng)節(jié)能是指提高系統(tǒng)功率因數(shù)，在電氣節(jié)能設(shè)計中，系統(tǒng)功率因數(shù)能為電量審核提供很大依據(jù)，是保證電量正確性的關(guān)鍵，原則上，運行時功率應(yīng)達到0.9及以上。因功率不僅影響電壓和成本，還影響整個設(shè)備的正常使用。在提升功率的同時，也將提高設(shè)備的利用率，從而在滿足相同供配電需求情況下，大幅減少無功率傳輸造成的損耗。還能在一定程度上減少設(shè)備投資力度，適當減少人工工作量，在設(shè)備運行時使其長期保持電壓穩(wěn)定[2]。例如，電機運行時，當電機額定電壓保持正常時，即當電機運行效率最高時，此時電機最穩(wěn)定，溫度停留在一個正常幅度，然而，當電機電壓超過正常范圍時，可能會產(chǎn)生巨大的空載電流，浪費大量的電力資源，不利于我國節(jié)能降耗的發(fā)展。

2、變、配電所的選址。在石油化工項目電氣設(shè)計中，供配電系統(tǒng)的平面布置應(yīng)合理，變、配電所的位置應(yīng)盡可能靠近整個供配電系統(tǒng)的負荷中心，在滿足整個系統(tǒng)供電可靠性前提下，盡量減少電氣線路的敷設(shè)長度，從而減少線路損耗。

3、選擇合適的變壓器。在石油化工項目運行中，許多變壓器連續(xù)工作，這將使變壓器超負荷運行。隨著時間的推移，它會造成故障，并削弱變壓器使用壽命。并且并不是只有一個變壓器長期運行，當多個變壓器一起超負荷運行時，從節(jié)能降耗角度出發(fā)，在滿足設(shè)備用電需求情況下，應(yīng)盡量減少變壓器損耗，這是延長變壓器使用壽命的主要方法。通常，在選擇變壓器時，設(shè)計人員會根據(jù)40～60%的負載進行選擇。然而，從節(jié)能環(huán)保角度來看，當變壓器負荷為50～60%時，是最佳使用狀態(tài)。

4、有效降低電能傳輸中的消耗。電氣線路本身有一定電阻，當電流傳輸時，必然會產(chǎn)生相對較大的電氣消耗，石化項目通常涉及線路較多，若這種情況持續(xù)很長一段時間，大量的電氣將被損耗掉。因此，設(shè)計人員可通過減少電氣線路長度或增加線路橫向面積等來有效改善這一問題。國家政府還應(yīng)制定相關(guān)的節(jié)能政策，為能與國家實施的相關(guān)節(jié)能環(huán)保政策相協(xié)調(diào)，在石油化工項目的電氣節(jié)能設(shè)計中，必須合理利用環(huán)保資源，控制及管理項目中的投資成本。設(shè)計人員在電氣節(jié)能設(shè)計時，還必須嚴格執(zhí)行國家新頒布的政策，在保證安全基礎(chǔ)上采取相關(guān)節(jié)能措施，以此改善應(yīng)用不合理現(xiàn)象。

5、負荷計算。計算負荷是指一種設(shè)想的持續(xù)性負荷，其熱效應(yīng)等于同一時間內(nèi)實際變動負荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)。對于電氣節(jié)能設(shè)計，若根據(jù)發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w，一般以30min的最大平均負荷作為選擇依據(jù)。在計算負荷時，必須準確評估用電設(shè)備容量，從源頭上有效控制供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計。

6、功率補償。電感產(chǎn)生的磁場及電容產(chǎn)生的電場存在于同一個時間周期內(nèi)，雖然與電源進行能量交換，但不會產(chǎn)生能量損耗，這種能量交換的最大值稱為無功功率，通常存在于帶有電感和電容的供配電系統(tǒng)中。

用電設(shè)備的無功功率與通過兩端的電壓或電流之間的相位角差為90°，這種現(xiàn)象不會損耗有功功率，但會降低用電設(shè)備總平均功率因數(shù)。因此，有必要安裝必要的無功補償設(shè)備，以提高用電設(shè)備的總平均功率因數(shù)，最終提高電能質(zhì)量水平。

總之，在石化項目中，通過電氣節(jié)能設(shè)計，一方面能有效提高供配電系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，另一方面能大幅降低投資成本，避免資源資本的浪費。通過有效運用電氣節(jié)能設(shè)計措施，能有效控制石化項目能源運用不合理現(xiàn)象，進而對項目的順利實施起到促進作用。

參考文獻

[1]欒家斌.石油化工項目中的電氣節(jié)能設(shè)計探討[J].純堿工業(yè)，2017（01）：21-22.

[2]駱磊.石油化工項目中的電氣節(jié)能設(shè)計分析[J].石化技術(shù)，2018，25（09）：191.