浅谈石化企业电气节能关键技术及应用

郑群芳

摘要：现阶段，我国能源消耗量以及能源生产量排在世界第二位，属于能源消耗大国。在人们对环境污染以及能源消耗等方面越来越了解的条件下，社会各界更加重视能源形势问题。在石化企业所有成本投入中，如何降低电气能耗占据着非常重要的地位。文章对石化企业电气具体节能技术和实际应用进行了探讨。

关键词：石化企业；电气节能；关键技术；电气能耗；电气综合节能系统 文献标识码：A

中图分类号：TM92 文章编号：1009-2374（2016）16-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.039

在我国社会和经济不断发展的条件下，怎样节约能源是确保国家实现可持续发展的一个必要条件，其中石化企业运营中的电气节能空间依然非常大。能源问题是现今社会经济发展急需解决的重要问题，如果能源消耗非常严重，就会给国家造成能源危机，对国家经济的有效发展产生制约作用，所以应用电气节能技术是非常有意义的。为了从根本上解决出现的能源问题，不仅应该积极寻找新能源，同时还需要有效应用节能技术，这样才可以有效减少石化企业生产运营中产生的能耗，与我国节能降耗相关政策相适应。

1 石化企业具体电气节能现状

目前，我国大部分大规模石化企业为国有企业，并且是我国国民经济有效发展的支柱，石化企业生产的经济状况以及经济效益均与社会经济有着非常紧密的联系，所以其在经济发展中占据着非常重要的地位。对于石化企业而言，其生产体系对使用的设备稳定性以及运行持续性提出的要求非常严格，如果设备在实际生产中出现故障，有可能引发安全事故，造成能源浪费等问题，所以对电气节能进行有效的控制是非常紧迫的。

2 石化企业电气节能系统设计

2.1 系统设计

通过分析以前工作实践可以知道，导致石化企业产生严重电能损耗问题的关键原因为谐波含量非常高、低压配电室工作功率比较低、大马拉小车现象普遍以及无功损耗非常大等。除此之外，在实际运行中，电容稳定性比较差以及各种基层设备生产专业化程度相对较低都会使得很多电能的使用不能被有效监管，最终使得电能损耗有所提升。因此，为了对电气节能进行有效的设计，就一定要预先改变以前所使用的电能采集设备以及管理设备，从而从根本上有效设计不同车间用电量、总线和设备数字化，同时对现场总线进行合理的部署。此外，在低压配电室中设置无功补偿以及谐波抑制装置可以减少无功和谐波产生的损耗，从而提升当前无功补偿设备所具有的可靠性。

2.2 企业电气综合节能系统

动力分厂变电站高压配电室中的变压器出线侧和高压配电室里面的电度表大部分还在使用电磁式仪表，目前系统底层设备实际监控以及测量等方面均缺乏集成化以及专业化程度，未应用当前比较先进的高速工业总线具体通信技术，同时也没有对底层供用电设备实际用电量进行数字化采集，从而对车间级生产以及电气能量实现一体化管控造成了一定的限制，所以不能有效监控企业单位产品能耗。

2.2.1 采取高速现场总线技术。因为现场总线系统以及现场总线技术的优点非常多，主要包括信息集成度非常高、成本比较低、方便进行安装维修、具有较高适应性以及扩展性非常好等，所以受到了学术界以及工业生产行业的广泛关注，其可以促进化工企业对输配电系统进行集成监控以及实现综合自动化目的。

2.2.2 设计节能集成监控以及优化调度平台。对以分布式结构为基础的节能集成化监控以及优化调度平台进行开发，通过信息处理技术、计算机技术以及通信技术等来有效处理用电能耗设备和配网谐波，同时实时监控并且集中管理无功补偿装置，以此来对企业供电方案进行进一步的优化，使全局实现电气节能。

2.3 进行无功补偿

电网输出的功率包括两部分，即有功功率、无功功率。无功补偿在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，可以降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境，所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理地选择补偿装置，可以做到最大限度地减少电网的损耗，使电网质量提高，在工程应用中可以选用集中补偿、分组补偿、单台电动机就地补偿的方式。

3 石化企业所采用的电气节能主要技术和具体应用

3.1 通过稳定电压实现节能

当供电电压达到额定电压的时候，系统供电效率就是最高的。如果电压缺乏稳定性、电压过低或者是过高均不能实现高效供电。对于大部分用电设备，当其处于额定电压的时候效率最高。若供电电压超过额定电压，则将产生大量空载电流，引发能源浪费问题。若供电电压比具体额定电压要小，在负载不产生变化的条件下会产生很多负载电流，使得线损提升，也会引发能源浪费问题，所以应该选择比较合适的供电电压，若线路电压变化非常大，应该选择安装具备有载调压的变压器。

3.2 通过照明系统实现节能

石化企业生产过程中能耗比较大的一部分是照明系统，石化企业正常运营的基础条件是照明系统，所有石化企业的生产以及有效发展均离不开照明系统，其会对企业正常使用和生产功能的有效发挥产生直接的影响，石化企业照明系统使用频率较高，实际能耗量非常大，实现照明系统节能是非常有必要的。电气节能技术对企业照明系统使用具体电气节能技术的时候，应该对自然采光的有效应用进行充分的考虑，通过自然光的使用来代替一部分人造照明，同时还可以采用光控、时控、声控相结合的控制方式以及新型节能灯泡等，防止在没有人的时候系统还在运作产生能源消耗。

3.3 采用智能控制系统

对于电气技术，其不仅包含有照明以及温控系统，同时还包含石化企业各生产设备造成的能耗，想要实现节能降耗，还应该采用现代化智能控制系统。通过该控制系统来合理控制化工企业里面的照明设备、温度以及湿度。这种系统的应用不仅能够降低劳动力，提高生产智能化程度，同时可以避免产生人走灯亮等能耗问题，除此之外还可以提高风险管理效率。

3.4 采用变频技术

目前，变频技术应用范围非常广泛，其具有较高的运行合理性，同时也相对完善。在石化行业中，风机、机泵普遍存在“大马拉小车”现象，在实际生产过程中设备运行效率低，造成大量不必要的损失。采用变频调节节能技术后，通过变频控制与实际负荷相匹配，大大提高系统效率，达到节能的目的。石化企业使用的电机功率一般都比较大，变频器能够通过调频来减小能量损耗以及浪费，显著降低能耗，从而获得比较理想的节能效果。由于风机、泵类负载的特性，采用变频技术改造后，节能效果十分显著，一般可达25%～60%。另外，使用变频调速技术大大减小了机泵电机的无功损耗，提高电机的功率因素，降低了线路损耗，从而提高了工厂的供电效率，达到节能的目的，对于一些供电容量紧张的企业，甚至可以免去昂贵的增容费；同时，变频器自身有软启停功能，就是当电机启停的时候，可以降低对设备造成的机械冲击。变频器还可以有效保护电机失速、过压以及过载和短路等，从而确保电机能够稳定运行，减少多余能耗，实现节能目的。

3.5 采用数据挖掘技术

在我国社会科技不断发展的条件下，现代测量仪器设备、能量管理系统、先进管理技术、监控系统、现代数据采集系统以及智能发电控制技术等得到了普遍应用。数据挖掘技术主要用来对电力系统负荷进行预测以及分类、对具体系统运行模式进行分类、监控电力系统实际运行状态以及设备、对整个电力系统进行调度优化以及系统建模等。因为石化企业里面各单位出现的负荷停电以及线路检修等问题都会对用电量造成影响，通过数据挖掘技术能够预处理企业里面各单位用电量具体历史数据，同时采取聚类分析法发现比较相似的那些历史负荷数据，建立相似度非常高的相应数据序列，从而提升电量预测结果所具有的可靠性。

4 结语

综上所述，用不同方式的无功补偿装置，采取智能控制系统、变频技术以及数据挖掘技术来有效减少石化企业能耗，并且提升企业运行自动化水平，从而达到保护环境、降低能耗以及构建绿色石化企业的目标。

参考文献

[1] 任曙光.石化企业电气节能关键技术及应用的研制

[J].黑龙江科技信息，2014，（16）.

[2] 赵鑫.石化企业电气节能探讨[J].黑龙江科技信息，2010，（21）.

[3] 毕利媛，潘亮.电气节能技术在石油化工工程设计中的应用[J].中国高新技术企业，2015，（12）.

[4] 葛金叶.浅谈石化企业电力系统节能技术[J].科学时代（上半月），2011，（2）.

[5] 江华东.高效节能电动机在石化企业的推广应用[J].电气技术，2009，（9）.

[6] 蓝晓民，曹继伟，王国维，等.节能减排技术在石油库生产中的应用[J].当代化工，2015，（1）.