陈坚刚 施超群
(浙江工商职业技术学院,浙江 宁波 315012)
能源是国民经济的命脉,与人民生活和人类的生存环境休戚相关,在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。经过几十年的努力,我国能源发展成就显著,基本可以满足国民经济和社会发展的需要,特别是在“十一五”时期,能源发展更为迅速,为“十一五”以及今后更长时间的能源发展奠定了坚实的基础。面向未来,我国的能源工业已经站在了新的历史起点上。
节能工作,应该从能源生产开始,一直到最终消费为止,从开采、运输、加工、转换,使用等各个环节都要加以考虑,充分挖掘节能潜力,减少损失和浪费,提高有效利用率。从经济的角度则是指通过合理利用、科学管理、技术进步和经济结构合理化等途径,以最少的能耗取得最大的经济效益。显然,节能必须考虑对环境的影响和各行各业本身的特点,因此,我国节约能源法对节能赋予了更科学的定义,即节能是指“加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用资源。
钢管作为国民经济建设的重要素材之一,被广泛应用于石油、电力、化工、烟煤、机械、军工、航空航天等行业,世界各国、特别是工业强国都十分重视各类钢管的生产与贸易。钢管制造作为钢压延加工行业之一,近几年在我国出现了有史以来最快的发展,连续6年产销两旺,产品结构调整成效显著,钢管自给率逐年提高。技术改造和投资创历史新高,技术装备大为改善,已有两家百万吨级的无缝钢管生产企业,跨入全球大钢管集团的行列。在钢延压加工行业中相对独立的阶段,需要消耗大量的能资源,宁波市工业产业能效统计反映出,在2008年宁波市8个重点用能中类行业中,钢压延加工行业增幅最大,达到了232.93万吨标准煤(近三年数据暂时未公布)。因此,在发展经济的同时,必须节约能源,发展循环经济,走持续化发展的道路。下面对在实际工作中存在的普遍问题作了分析并提出了一些切实可行的技术改造节能方案。
在调查走访中发现,制管行业在冷拔车间普遍利用退火炉进行加热,在使用过程中大量的热量被高温烟气和高温产品带走,其中可利用的余热约占燃料消耗的30-40%。如果把这些余热利用起来,一方面可替代蒸汽锅炉煤的消耗量,减少企业用能成本,增加经济效益;另一方面可减少企业废气排放量,改善周围环境影响。经现场测试,退火炉的排烟温度均在500℃以上,这样在退火炉上安装余热锅炉,利用退火炉烟温余热产生蒸汽效果十分显著。余热锅炉结构可采用卧式烟管传热原理,把锅炉安装在退火炉上面,把锅筒、筒体的1/3放在炉内直接受热,再通过直排烟管进行三个回程,使大量的烟气在烟管内传热,退火炉进行余热回用后,可将排烟温度从改造前的500℃降低到300℃。另外再在余热锅炉烟囱出口处接通烟道大约5米处安装引风机,在引风机出口连接原退火炉烟囱,然后使烟气通向大气即可,余热锅炉安装方便,停炉时间短,对生产影响较小,有很大的推广价值。
由于企业产品多样,加工的钢管口径和厚度有多种规格,冷拔机所需的负载能力也不同,在加工小口径钢管时常会有大马来小车的现象,造成电能浪费。
变频技术是国家倡导多年,目前使用广泛的一种的节电技术,技术成熟。变频器可以改善电机的启动、运行特性,节电效果在15%-60%之间。冷拔机是制管行业的常见设备,对冷拔机采用变频器调速实现轧机速度控制有明显的节能效果,变频调速使电机的运行状况大为改善,减少机械系统的变速机构和控制机构的损耗,使系统更加方便的操作。既提高设备的工作效率,又保证工艺的高质量运行。系统可以采用过流、过压、瞬时断电、短路、欠压、短相等保护措施,可避免可能造成的电机烧损带来的经济损失,大幅度实现节能的目的。
原材料的质量直接影响成品率,可以考虑对前期的原材料进行预处理,采用棒材作为原料,通过加热、穿孔、打头、球化等前道工序制成圆钢管坯,一方面降低原材料成本,另一方面提高了产品合格率,从而减少废品重新回收利用、二次加工的能耗损,提高能源利用率。
这里抛砖引玉,针对宁波典型的制管企业的现状提出了若干技改技术方案,当然,随着科技的进步,必将有更多更好更有效的方法和技术出现并应用在生产当中。从制管业来看,结构管和海洋管将是发展的重点之一,国外对这两种焊管一般要求全管热处理,而在国内这个工艺还是个薄弱环节,需要进一步研究,节能的工作必须一步一脚印地走下去。
[1]黄素逸,王晓墨.节能概论[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.
[2]方战强,任官平.能源审计原理与实施方法[M].北京:化学工作出版社,2008.
[3]国家发展和改革委员会节能信息传播中心.工业企业节能技术指南汇编[M].北京:中国环境科学出版社,2009.