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中圖分類號: F323.3 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2016.23.021
1 標準油量傳遞技術
標準油量傳遞技術指的是采用逐級傳遞的辦法,油泵生產企業將油泵標準油量傳遞到基層維修企業當中,從而完成油泵的維修與調試。該技術的內容為標準油量的傳遞方法、標準元件的校驗方法,噴油泵在調修行業標準油量方面的規劃,噴油泵試驗臺的校驗方法等。采用標準油量技術后,每臺噴油機的油量可以節約5%。同時,噴油泵的使用,不僅滿足了柴油機的正常工作,而且延長了其使用壽命。同時,噴油機實施調試后,有效地降低了噪音以及廢氣的排放,提高了在環保方面的性能。
2噴油泵與噴油器調試技術
噴油泵與噴油器調試技術指的是:按照行業中的相關規定,采用合理、正確的辦法,對噴油泵、噴油器進行調試與維修,從而滿足其正常功能的發揮。該技術內容包括:確定每個油缸供油的具置;檢驗噴油泵的密封性;對調速器進行檢驗,并實施調整;檢查附件的運轉情況;檢查、調整噴油機的壓力;對技術條件、工作環境進行調試。采用抽樣檢查的辦法,來了解以上技術運用的效果。選取大型拖拉機為研究對象。在正常情況下,大型拖托機產生的顆粒排放物與國家標準相比,往往高出4~5倍。對拖拉機柴油機中的噴油泵、噴油器進行調試后,其顆粒排放物、能量消耗等都得到了顯著的降低。除此之外,還提高了農機的工作性能。
3 柴油機性能調整優化技術
該技術指的是利用先進的儀器設備,檢查柴油機的技術狀況。同時,針對存在的問題,給予參數方面的優化,使其達到最佳的工作狀態。柴油機性能調整優化技術的內容為配氣相位、噴油壓力、氣門間隙等設備的檢測與調整,并對其進行優化。采用試驗統計的辦法,研究該技術取得的效果,結果顯示,使用以上技術后,柴油機的功率最大提高了15%。降低發動機故障率為14.6%,維修工時減少到了24.8%,維修停機時問減少到了16.8%。與此同時,維修的費用大大降低。除此之外,還避免了因為維修停機對正常生產造成的負面影響。
4 拖拉機不拆卸檢測調試技術
該技術的概念是在不拆卸拖拉機的情況下,采用先進的儀器設備,對其運行的狀態進行檢測。然后,根據存在的問題,實施調試的辦法和措施,以期恢復拖拉機的正常功能,并起到節能減排的作用。拖拉機不拆卸檢測調試技術的內容為:檢測拖拉機功率的大小及在燃油方面的損耗。另外,利用相關儀器,對制動、液壓等系統進行檢測,并實施調修。選取5700臺拖拉機作為樣本,對其進行檢測。檢測結束后,對2850臺機器進行了調試。這些拖拉機被調試后,在功率、動力方面均得到了提升。同時,在很大程度上降低了耗油率。可以看出,采用該技術后,取得了良好的效果。
5 油適時更換技術
油適時更換技術指的是定期加測農機油的品質。同時,根據換油標準,購買質量好的油,以此來更換陳舊的油。另外,根據農機技術使用的狀態,加強對農機的維修與保養。該技術的內容包括在檢測油黏度、酸堿性、水溶性等性能時采用的技術。通常情況下,在實施以上技術時,要求以更換的標準、周期作為參考,同時對農機的工作狀態進行認真分析。采用分析監測技術后,減少了質量好的油在固定更換中被浪費的現象。同時,也避免了對環境造成的污染。不僅如此,利用以上技術后,能夠在更換周期前發現有質量問題的油,以便及時更換掉。這樣,在很大程度上減少了對農機的損傷,避免了機器故障問題。
6 水基清洗技術
水基清洗技術指的是使用水基清洗劑,徹底清除掉農機零件中的污垢。作為一種新型清洗技求,具有更環保、更高效的作用。水基清洗劑按照一定的比例,將水與表面活性劑、洗滌助劑、增溶劑等混合在一起,以此來徹底清除掉零件表面的霉斑、污垢等。該技術的內容為清洗劑的配置,超聲波清洗,以及高壓清洗等。研究表明,使用20公斤有機溶劑對機械零件進行清洗產生的效果,與使用l公斤的水基清洗劑產生的效果是一樣的,從成本上來看,l 公斤水基清洗劑的費用僅僅是有機溶劑的l0%~20%。所以,與有機清洗劑相比,水基清洗劑技術不僅效果好,而且成本低,具有很大的優勢。
7 柴油機排氣污染物減量技術
該技術指的是采用凈化機內、改善燃料的辦法,對柴油機的進排氣進行凈化處理。技術內容包括:根據柴油機排氣中不同元素的特點,采用轉換、還原、過濾的技術,對其凈化處理。一般情況下,柴油機的排氣元素有氮氧化物、碳氫化合物、以及其他顆粒物質。實驗證明,給柴油機上安裝氧化轉換儀器后,可以有效減少排氣中的一氧化碳、碳化氫,以及PM排放量。另外,安裝過濾儀器后,可以將顆粒的過濾率提高到90%。通過以上措施,有效降低了柴油機排氣中的污染物。
近年來,隨著人們環境保護意識的提高,大氣污染和霧霾引發的社會矛盾日益突出。為了提高空氣質量,改善生活環境,加強工業廢氣污染物的控制和治理就顯得尤為迫切和重要。中國現階段一次能源以煤炭為主,2014年底煤電機組約占發電機組的62%,2013年中國CO2、SO2、NOx和煙塵排放量均居世界第一,其中燃煤電站鍋爐排出的CO2、SO2、NOx和煙塵分別占總排放量的50%、38%、43%和17%。因此,針對主要污染源的燃煤鍋爐進行節能減排對于完成減排任務有著十分重要的意義。[1]
1中國燃煤工業鍋爐的節能減排技術
[2-3]中國工業鍋爐有55萬多臺,大多數為燃煤火床爐,年耗煤達4×108t,實際運行熱效率多為70%~80%甚至更低,節能提效和污染物減排潛力較大。近年來,國內燃煤工業鍋爐大多安裝了各種高效的煙氣潔凈設備,以降低排煙中的氣體污染物,實現減排的目的。同時,隨著科學技術的發展,各種先進的節能減排技術被運用在燃煤工業鍋爐上。
1.1強化燃燒技術
一般通過優化爐拱結構和配風、加入添加劑等方法來提高鍋爐燃燒效率。通過富氧燃燒減少排煙量,增強輻射傳熱、燃燒的速度和強度,降低不完全燃燒損失,從而達到節能減排的目的。
1.2冷凝式鍋爐
這類鍋爐排煙中含有水蒸氣,通過水蒸氣冷凝使汽化潛熱得以利用,從而提高鍋爐的熱效率。
1.3燃煤火床爐改為煤粉爐
燃煤火床爐一般熱效率較低,在有穩定的煤粉供應單位的前提下改為煤粉爐可有效提高熱效率。
1.4燃煤火床爐改為燃氣爐
燃煤鍋爐的煙塵、SO2、NOx和CO2的排放量分別為燃氣鍋爐的500、4000、4和2倍。而且,全自動燃氣工業鍋爐的熱效率可達90%,比燃煤火床爐高出許多,在天然氣存在氣源充足的地方,燃氣爐具有明顯的節能減排優勢。
1.5燃用清潔煤
原煤經過洗選,可去除50%-80%的灰分,30%-40%的硫分,所以燃用清潔煤可提高熱效率,降低排煙中的煙塵和氣體污染物排放量。
2玉溪卷煙廠燃煤鍋爐的節能減排技術
玉溪卷煙廠關索壩廠區有5臺35t燃煤鍋爐,年消耗二類煙煤約4萬t。根據各級政府和行業節能減排的要求,玉溪卷煙廠進一步強化節能減排基礎管理,在管理上創新方法,2004年1月,在質量管理體系(ISO9001)的基礎上通過了環境管理體系(ISO14001)和職業健康安全管理體系(OHSAS18000)認證,在卷煙企業中率先通過“三標一體”體系認證。同時,從對標管理、技術進步、能源計量、統計、指標分解、過程控制、檢查考核等各方面全方位推進節能減排工作,在技術上針對提高燃煤鍋爐熱效率和排煙的潔凈化實施了多項節能減排技術改造。
2.1燃用低硫煤
從前端控制著手,選購硫分7%以下的低硫煤用于鍋爐燃燒,在保證熱效率的同時,降低鍋爐煙氣中SO2的排放量,減少空氣污染,保證廠區周圍良好的環境空氣質量。
2.2鍋爐富氧燃燒技術改造及壓縮空氣梯級利用技術的研發
通過富氧燃燒和壓縮空氣梯級利用新技術,將壓縮空氣進行分離,按富氧和富氮的特性,進行分管道,跨車間的梯次使用。采用氮氧分離后的富氧氣體作為鍋爐的助燃氣體,減少燃料消耗,減少不完全燃燒損失。同時,富氮氣體作為氣動源,有效利用了空氣的剩余價值,降低空氣過剩系數。
2.3橫梁式爐排改造
玉溪卷煙廠率先在煙草行業中完成橫梁式爐排改造,改善爐排面上煤的燃燒環境和條件,促進燃煤充分燃燒,顯著提高鍋爐熱效率。經過運行測試,設備運行穩定,鍋爐熱效率提高,節能效果顯著。
2.4添加脫硫助燃劑
在煤炭中摻入一定量的脫硫助燃劑,使其與煤炭燃燒過程中產生的二氧化硫或三氧化硫發生化學反應生成較為穩定的硫酸鹽類物質保留在爐渣灰中,隨煤渣排除,達到脫硫目的。同時,根據固硫助燃劑的膨化作用,使煤炭中的高分子化合物得到充分裂解燃燒,能量得到充分釋放,提高了爐膛覆蓋燃燒面,有效地節約了煤炭。
2.5使用成型生物質燃料
生物質顆粒燃料是利用生物質致密成型技術將農林產生的廢物制成的固體顆粒燃料,是一種可再生的新型清潔能源。從試燒試驗結果來看,燃燒利用效率較高,能較快達到鍋爐的設計負荷,并持續穩定供汽。同時,生物質燃料燃燒充分,除渣量少,大氣污染物排放量明顯降低,節能減排效果顯著。
3結語
(1)燃煤鍋爐是煙塵、SO2、NOx和CO2等大氣污染物的主要排放源,因此推進燃煤鍋爐的節能減排技術研究對于環境空氣質量的改善有著重要的經濟和社會意義。(2)節能減排是工業企業降低生產成本、實現可持續發展、提高企業競爭力和社會影響力的重要途徑,也是企業義不容辭的社會責任。企業在自身快速發展的同時,應嚴格執行建設項目“三同時”,持續開展清潔生產,充分挖掘內部管理潛力,深化科技研發的創新,在污染治理和節能減排方面發揮積極的推動作用。
參考文獻:
[1]林宗虎.中國燃煤鍋爐節能減排技術近況及展望[J]。西安交通大學學報,2016,50(12):1-5.
2煙氣脫硫技術的發展現狀
為了對燃煤煙塵的SO2排放量進行控制,國內外研究學者開發了多種煙氣脫硫技術。本文主要介紹幾種常見的脫硫技術,并且對最新脫硫技術的發展進行簡單介紹[2]。
2.1濕法脫硫工藝濕法煙氣脫硫的原理是:采用合適的吸收劑對二氧化硫煙氣進行洗滌,從而脫除煙氣中的二氧化硫,液體吸收劑主要包括水和堿性溶液等。該方法的優點為:其具有較高的效率、設備占地面積較小和投資比較少等特點;其缺點是:脫硫過程中容易產生廢水,且廢水不易處理,因此容易造成二次污染。
2.2半干法煙氣脫硫工藝半干法的原理是:煙氣通過在氣、固、液三相中進行相應的物理與化學反應來實現脫硫,而且可以利用煙氣反應時產生的顯熱對吸收液中的水份進行蒸發,從而使最終產物變為干粉狀。該方法的優點為:其工藝設備比較簡單,且生成物為干粉態鈣硫酸鹽,因此生產物容易處理,對設備的腐蝕較小,而且耗水較少;其缺點為:設備的自動化要求較高,對于吸收劑的用量控制很難,而且吸收效率較低。
2.3最新進展隨著科學技術的不斷發展,國外已經陸續開發了一些新型的脫硫技術,主要是美國和歐洲一些國家開發的新型脫硫技術,但是這些技術很多還是還處于試驗階段,研究人員需要進行進一步的工業應用驗證才能推廣。例如,美國開發的NOXSO技術,該工藝利用浸漬碳酸鈉的α2Al2O3進行脫硫,該方法暫時處于工業示范階段;德國開發的DESONOX/REDOX工藝,該工藝利用氨氣進行脫硫,該方法暫時處于工業中試階段。
3煙氣脫硫技術在節能減排中的應用
煙氣脫硫技術主要是減少煙塵中SO2的排放量,而減排是指減少廢氣的排放,因此煙氣脫硫技術在減排方面具有十分重用的作用;由于燃料的進行充分燃燒條件之一是燃燒環境中需要適量的空氣。因此,我們通過煙氣脫硫技術,減少煙塵中的SO2的排放量,這樣能夠保證空氣能夠順利與燃料進行接觸,從而保證燃料燃燒過程中具有充足的空氣,提高了能源的利用效率,因此煙氣脫硫技術在節能方面也起到十分重要的作用[3]。
關鍵詞:
唐山LNG;再冷凝;開架式汽化器;冷能利用
改革開放以來,隨著我國經濟的發展,工業規模顯著增長,能源消耗逐年增長,伴隨著工業生產的擴大和能源過度開發,實現能源綜合利用和提高能源利用率越來越得到國家的重視和社會的關注。國家“十二五規劃”明確提出了節能減排的目標,即到2015年,單位GDP二氧化碳排放降低17%;單位GDP能耗下降16%;非化石能源占一次能源消費比重提高3.1個百分點,從8.3%到11.4%;主要污染物排放總量減少8%到10%的目標。“十二五”規劃提出的約束性指標更加明確了國家節能減排的決心。因此,提高能源利用率十分必要。唐山LNG廣泛應用節能減排技術,降低了能源消耗量,減少污染物的排放量。
1唐山LNG概況
中石油京唐液化天然氣有限公司由中國石油天然氣股份有限公司、北京控股集團有限公司、河北省天然氣集團公司三方投資建設的重點項目。三方合資比例分別為51%、29%、20%。中石油京唐液化天然氣有限公司負責項目的建設和運營。該項目由接收站工程、碼頭工程和站外配套工程組成,為寬430m、長1120m矩形,面積48.16×104m2。項目規模為650萬噸/年,分期建設,先期工程建設4座16萬立方米LNG儲罐和1座可靠泊船容量介于8~27萬立方米LNG船的專用卸船碼頭及站外配套工程,遠期預留4座16萬立方米儲罐用地和1個泊位。碼頭泊位長410米,棧橋長度1899米,凈寬13.5米。
2再冷凝工藝
唐山LNG在蒸發氣體的處理工藝上,選擇再冷凝工藝,而沒有選擇直接輸出工藝。直接輸出工藝是將蒸發氣壓縮到外輸壓力后直接送至輸氣管網,需要消耗大量壓縮功;而再冷凝工藝是將蒸發氣壓縮到某一中間壓力,然后與由低壓輸送泵從儲罐送出的LNG在再冷凝器中混合,由于LNG加壓后處于過冷狀態,可以使蒸發氣再冷凝,冷凝后的LNG經高壓輸送泵加壓輸送后氣化。因此,再冷凝工藝可以利用LNG冷量,利用部分LNG的冷能來冷凝蒸發氣,再經過高壓輸送泵外輸,貧液LNG工況時,用于冷凝BOG的LNG最大量約為84.70t/h,約占LNG總輸出量(495t/h)的17.11%,相當于回收冷量8.8×106kJ/h,富液工況時,用于冷凝BOG的LNG最大量約為106.00t/h,約占LNG總輸出量(549t/h)的19.30%,相當于回收冷量10.6×106kJ/h。可實現年回收冷量770.9×108kJ/a[1],減少BOG壓縮功的消耗,從而節省能量。
3冷能利用工藝
唐山LNG建有冷能利用設施,LNG具有深冷特性,儲存溫度為-161℃,將LNG冷能用于空分裝置,建設一套液體總產量為600t/d的空分裝置,其中液氧300t/d、液氮290t/d、液氬10t/d,利用LNG的數量為1200t/d~1800t/d。LNG冷能用于空氣分離裝置時,由于工藝溫度(-183℃至-173℃)比LNG溫度(-162℃)還要低,與用于冷藏冷凍(-20℃)、低溫發電(-40℃)、制取干冰(-下80℃)、低溫粉碎(-140℃)等場合相比,LNG的冷量火用得到最大程度的利用,是目前技術上最為合理的方式。這種冷能利用方式不但大大降低了生產液態空氣產品的能耗,而且降低了LNG氣化的成本,具有一定的經濟性。在LNG氣化過程中,系統工藝溫度低,對LNG冷能的整體利用率高,節能效果顯著。由制冷原理可知,要求的工藝溫度越低,常規制冷方式所消耗的能量越多,在到達一定的低溫區時,蒸發溫度每降低1K(開爾文),能耗要增加10%,此時利用LNG冷能的節能效果也就越明顯,冷量火用的利用率也高。因此應在盡可能低的溫度下利用冷能。冷能利用場所的溫度較高時,傳熱過程中未能加以利用的大量冷量火用白白損失。利用LNG冷能的600t/d的生產液體產品的空分裝置,將比同規模的常規空分裝置節電40%左右,同時,接收站用于空分裝置的LNG流量為50t/h~75t/h,而將50t/h~75t/hLNG氣化所需要的熱負荷為10MW左右[2]。冷能利用項目可使接收站降低一部分氣化費用,相當于LNG冷能的利用率提高9%~14%。相當于該工程可節約能量7.39×107MJ~8.90×107MJ,約合2522.8~3038.9tce,占該項目綜合能耗的3.8~4.6%。在一期350×104t/a規模時,LNG冷能利用量70MW以上,占冷能總量的70%,平均每噸LNG冷能收益80多元,有效的節省了SCV燃料、新鮮海水和海水泵電耗等,總經濟效益達4億元/a[3]。
4結語
唐山液化天然氣主要采取了蒸發汽再冷凝工藝、開架式氣化器(V)和浸沒燃燒式氣化器(SCV)聯合運行、優質保溫材料、冷能利用等節能措施,選用節能、高效的設備,優化工藝方案,能源利用合理,有效的提高能源利用率,實現資源資利用,降低了能耗,減少污染物的排放,符合國家節能減排的要求。
參考文獻:
[1]《唐山液化天然氣項目節能評估報告》[R]中石油京唐液化天然氣有限公司、中國石油集團安全環保技術研究院,2013.
二、綜合利用節能減排技術研究
(一)發電機余熱回收
1、發電機基本參數:4臺發電機是勝利動力機械有限公司生產的400GF1-PI型燃氣發電機組。發電機基本參數:額定功率400KW、轉速:1000R/MIN、功率因數:0.8。日發電量約1.2萬度,發電機排氣煙道實測溫度在520-550℃。
2、煙氣余熱回收技術分析:煙氣回收的核心是煙氣換熱器,對比熱管換熱器與其他熱交換器,熱管換熱器優點明顯:傳熱系數高;具有較大的傳熱溫差;結構緊湊占地面積和金屬消耗量大為減少;熱管元件具有很好的可拆換性,便于維護和維修,有些熱管空氣預熱器甚至在工作狀態下,不用停機就能進行熱管元件的更換和檢修;抗露點腐蝕:熱管換熱器加熱端和冷卻端的面積可以人為地調節,管壁溫度也就可以相應得到調節,因而具有較強的抗露點腐蝕的能力。此外,即使有熱管腐蝕泄漏了,也不會造成冷熱流體的摻混。因此采用熱管式煙道換熱器將煙氣與水進行換熱回收煙氣余熱比較合適。
3、煙氣回收方案探究:計算燃氣發電機煙道流通面積,保證安裝后煙氣流通量不變。對每一臺燃氣發電機煙道進行改造:增加一個副煙道,在副煙道安裝余熱回收換熱器,主副煙道安裝煙道擋板。改造熱水循環管路:循環泵出口接一條管線引至發電機余熱換熱器水路入口,出口新建管線引至熱水用戶。發電機開時采用發電機煙氣余熱為用戶提供熱量,當發電機不開時,走老流程采用燃氣真空爐為用戶提供熱量。通過煙道擋板控制進入余熱換熱器的高溫煙氣量,從而控制換熱后水溫。當循環水發生故障時,主煙道擋板全開、副煙道擋板關閉,副煙道關閉,煙氣從主煙道排出(見圖1)。
(二)應用節能流量調節技術降低流體機械能耗
流體機械以輸運氣體和液體、水、油等,為對象介質。這些介質的流量常因需要而必須進行調節。我們比較調節流量的兩種方法,第一種方法:流量的調節靠機組出口閥門(或回流閥門)來實現,電動機處于恒速轉動,流量減少而耗能沒變。第二種方法:即采用電動機調速的方法,讓轉速降低流量也降低,與老辦法有同樣的調節效果,但是電機的耗電量減少。對比交流電動機的各種調速方法,變頻調速適用于同步機和異步機,具有自身能耗最小,現場使用靈活方便,調速范圍廣、平滑、工作相對穩定性好、操作方便等優點。因此將流量調節頻繁的地方:原油穩定進料、出料泵用變頻技術調節流量。
(三)輕烴回收裝置尾氣回收
1、常見尾氣回收方法:(1)油氣平衡技術。通過管網將油田的濕氣管網連通,整合油田的天然氣資源,將氣量大的廠站的氣輸送至氣量少的廠站。(2)氣柜回收。將放空油氣收入氣柜儲存,然后回收利用。(3)CNG技術。該技術通過將天然氣脫水后壓縮到20MPA充裝到CNG拖車中,用拖車將天然氣運輸到城市加氣站給汽車作燃料。方案比較:CNG技術適應性強,但是需要資金量大,成本回收周期長。氣柜回收,占地大,資金量大。只有油氣平衡技術最經濟。考慮到附近有的聯合站氣量波動大,冬季有時甚至斷氣的情況。采用油氣平衡技術將本站放空氣引至附近站使兩站油氣資源共享這一方案比較合理。
2、具體方案探究:如在考慮安全地情況下將本聯合站干氣管網壓力提升至250-290kPa,然后利用一條不用的輸油管線利用壓力差就能將剩余干氣輸至中間輸油站。最后通過一條新建管線將氣從中間輸油站引入下游聯合站三項分離器氣相出口。成功實現兩聯合站天然氣共享,既減少了該聯合站天然氣的浪費,又提高了下游聯合站的氣量,一舉兩得。
三、方案效果預估
吸附回收技術的研究現狀
目前,國內許多科研人員和專業人士對吸附回收技術做了大量的探索和研究。例如,浙江大學的謝裕壇老師成功研制出采用固定床吸附器吸附回收裝飾紙生產中油墨干燥揮發出的VOC(含苯、甲苯和乙酸乙酯等),吸附率達到98%以上,且VOC排放達標;我公司肖崗行等人提出了活性炭吸附+氮氣保護再生工藝,即利用惰性氣體―氮氣作為脫附載體,多級冷凝方式進行冷凝,有機廢氣凈化率高達98%以上,溶劑回收率高達90%以上,回收溶劑含水率
以上這些突破性的研究成果,為軟包裝實現節能減排、降低生產成本,提供了強有力的保障。
吸附回收技術的優化改良
軟包裝行業對吸附回收技術提出了專有的要求和指標,我公司針對這些要求和指標,在汲取傳統吸附回收技術精髓的基礎上,進行了大膽的創新改良與優化,采取活性炭吸附、熱惰性阻燃氣體進行脫附、常溫冷凝回收3種工藝相組合的方式,即活性炭吸附+氮氣脫附+常溫冷凝回收工藝,實現了VOC高效凈化、溶劑回收再利用的目的。
1.優化工藝的工作原理
優化工藝的基本流程如圖1所示,印刷車間排放的高溫尾氣經集氣罩收集、過濾、降溫預處理之后,進入吸附器,在吸附器內被吸附材料截留,并對其進行凈化處理,凈化達標之后再被放空。采用氮氣作為脫附載體,被截留的有機廢氣在高溫氮氣的吹掃作用下,從吸附材料上脫附下來,在循環風機的牽引力作用下進入常溫水多級冷凝器,被冷凝還原成液體溶劑,而氮氣仍以氣體狀態循環,經預熱、加熱后再次進入吸附器內。
2.工藝優點
活性炭吸附+氮氣脫附+常溫冷凝回收工藝作為軟包裝行業的專用技術,有如下主要優點:①可有效避免常規水蒸氣脫附工藝造成的設備酸腐蝕,提高設備使用壽命,減少設備投資及運行成本;②脫附時不會產生大量酸性有機廢水,節省有機廢水處理費用,進一步提高了經濟效益;③脫附過程不會造成活性炭微孔的表面鈣化,再生吸附率高,活性炭的使用壽命長;④可用于水溶性溶劑的回收,適合環保型油墨的應用;⑤不需要對溶劑進行干燥處理,降低能耗的同時還避免了因水蒸氣脫附干燥不完全而造成的吸附率下降問題,大大降低了飽和水蒸氣的使用量。
優化工藝的經濟效益
經實踐證明,活性炭吸附+氮氣脫附+常溫冷凝回收工藝能夠取得一次性投資、長期受益的好處,一般情況下,在10~24個月內即可收回全部投資成本(回收周期的長短取決于公司規模和運行時間)。
下面,以某大型軟包裝企業和某小型軟包裝企業為例,分析采用該工藝的經濟效益。
1.某大型軟包裝企業
某大型軟包裝企業擁有3臺干式復合機,乙酸乙酯使用量為60噸/月,吸附設備與溶劑回收設備的總投資為430萬元。如果每月按溶劑損耗量55噸(全部進入吸附系統的)、溶劑回收率90%、乙酸乙酯單價為6000元/噸來計算,回收溶劑精制后純度為99.9%,并可以全部直接用于生產,那么該企業應用該工藝的成本與利潤如表1所示。
從表1可以看出,對于該大型軟包裝企業來說,每月新增利潤在23萬元以上,且僅用18個月便收回了全部投資,年利潤達到280萬元,為企業帶來了可觀的經濟效益。
關鍵詞:
節能減排;技術體系;農業機械化;創建
1引言
我國人口多,對糧食的需求量大;土地面積廣,可耕種土地面積大;再加上我國長期積累下來的農業文明,以及出口糧食增加收入的需要,近年來,我國的農業迅猛發展。但在發展過程中又存在許多問題,其中,農業機械能耗高,對環境的污染大是較為典型的問題,也是在要求可持續發展的今天必須要解決的問題,節能減排技術體系在農業機械化領域的創建就顯得尤為重要。
2在農業機械化領域創建節能減排技術體系的必要性
2.1我國農業機械能耗高
我國農業機械化整體水平不斷提升,農業設備的使用量也會不斷增大,然而,因為全國范圍內使用的農業機械有很大一部分都要使用柴油,柴油的消耗量不斷攀升,但是柴油的利用效率較低,這就使得我國農業機械能耗偏高。除此之外,農業機械能耗高還與我國的農業發展狀況有關:我國仍有一部分地區,特別是農村地區,使用的是低效率、高耗能的小型農機,比如單缸柴油機小型拖拉機,不僅耕作效率低,而且還會出現超標排放的現象;我國目前把柴油機作為農業機械的重要動力,然而柴油機在使用了一段時間后,容易出現缸套活塞組件或配件設備與燃油系精密偶件產生磨損的現象,如果使用人員不能及時對柴油機進行維修,就會降低柴油機的功率、增加油耗[1]。
2.2節能減排技術的優勢
使用節能減排技術,能夠在很大程度上減少對能源的消耗,提高農業機械化耕作的效率,除了能夠為農民創造更多收入外,還可以減少對環境的污染和危害,推動資源節約型和環境友好型社會的建設。
3節能減排技術體系在農業機械化領域的創建構思
3.1農機設備的生產過程中
農機設備是進行農業機械化生產時最基礎、最重要的一部分,農機設備質量的高低不僅會影響農業生產效率,還會直接影響農業機械化生產過程中產生的能耗,因此,在構建農業機械化節能減排體系時,一定要抓好農機設備的質量。
3.1.1加強節能型農機設備的研發
國家應該加大對節能型農機設備研發的投資力度,推動相關企業和相關人員進行節能型農機設備研發。鼓勵科研人員,或者有關行業,在關鍵技術上進行合作研究,并加大對知識產權的保護力度,加快有關節能減排技術向實際設備的轉化步伐[2],并將這些技術進行推廣。
3.1.2借鑒國外先進的生產技術
我國農業發展的時間雖然長,但是在農業機械化生產方面,與先進國家相比還存在較大的差距。因此我們可以積極學習和借鑒農業機械化程度高、發展好的國家的節能減排技術和農機設備生產技術,可以采用集成創新和轉化的方法,對優秀的技術進行吸收并轉化為適合我國農業生產狀況的技術。
3.1.3優化管理農機設備的生產
要加強對農機設備生產過程的管理,減少農機設備生產過程中產生的消耗。可以使用經濟管理的方法,規劃和使用生產農機設備的機械裝置,并規劃好生產農機設備時的作業工藝和作業路線等,這樣不僅可以提高生產效率,還可以盡可能多地減少農機設備生產過程中造成的資源浪費和不必要的能源消耗。
3.2農機設備的檢驗過程中
農機設備生產完成后,要對其節能減排的效能進行嚴格的檢驗,以保證最終投入使用的農機設備是高質量的。因此,在對農機設備以及節能減排技術進行檢驗時,要制定統一規范的農機化節能減排評價標準,使用嚴格、科學的檢測技術,這樣才能為農機化節能減排技術的有效應用提供依據和保障,才可以保證真正有節能減排作用的技術和設備被應用于農業生產中。
3.3農機設備的使用過程(農業生產過程)中
3.3.1耕作方法的選擇
為了減少農業生產過程中產生的能源消耗和資源浪費,要選擇保護性的耕作方法。可以選擇農業設備復式作業的方法,因為這種方法能夠一次性完成耕作工作,可以減少對農業設備的重復使用次數,在降低生產成本的同時,還可以減少對能源的消耗,實現節能減排。需要注意的是,并不是所有的農機設備都可以做到復式作業,一些老舊的設備根本做不到這一點,因此,要及時淘汰那些老舊的、耗能高的設備,及時推出和使用節能減排功能好的農機設備。
3.3.2播種、灌溉技術的選擇
在農作物播種方面,可以使用機械化的精量播種技術,根據所播種的農作物播種時需要滿足的對株距、行距以及深度的要求,對種子進行精準化的播出,這樣能夠在保證農作物正常生長的同時,最大限度地減少播種量,從而能夠避免對農作物種子的浪費,還可以保證農作物有適宜的生長空間,提高農作物的產量。農作物播種完成后,要定期及時地進行灌溉。在對農作物進行灌溉時,可以使用機械化的節水灌溉技術,根據農作物生長的需求,以及農耕地區的水資源狀況,選擇合適的灌溉方式,減少對水資源的浪費。常見的機械化的節水灌溉技術有:微灌節水技術、節水型地面灌溉技術、雨水集蓄灌溉技術以及節水型低壓管道輸水技術[3]。
3.3.3對農業廢棄物的再利用
每年的農田里都會堆積著大量的秸稈,如果對秸稈焚燒處理,不僅會造成嚴重的環境污染,還會造成嚴重的資源浪費。可以使用秸稈機械化粉碎還田技術,將廢棄的秸稈進行機械化處理,被用于農田的保肥增肥中,減少了對化肥的使用和對環境的污染,還避免了資源的浪費,提高了經濟效益。
4結語
在創建農業機械化節能減排技術體系時,要考慮農業機械化的各個方面,從農業機械化的開端———農機設備的生產起,一直到農機設備被應用于農業生產終,整個過程中都要使用節能減排技術,都要做到節能減排。
作者:王莉 單位:石家莊市鹿泉區農機安全監理站
參考文獻:
關鍵詞:
節能技術;工廠電氣技術;應用
1節能設備的應用
1.1節能燈
工廠的各類照明電器雖然消耗的總能量比例不大,但是其數量十分龐大,因此,若是在將普通的照明電器都換成具有節能效果的照明電器,能有效降低廠用電量。目前工廠內使用的節能燈主要有兩種,一種是熒光燈,其消耗的電能多半用于產生紫外線,具有極強的發光效率;另一種則是高壓鈉燈,高壓鈉燈的優勢眾多,由于其壓強較大,因此不但發光效率高,使用年限長,耗電量少,且高壓鈉燈在使用時發出的光纖使其具有較強的透霧性能與不誘蟲等優勢。同時,工廠還可選用電子鎮流器的燈,這種燈的輸入功率比較低,節能效果更為顯著,而且在投入使用時,不會產生較大的噪音,體積與電壓都比較輕,而壽命與安全性則更高,因此,很適宜用在工廠的生產環境中。在工廠內大范圍大幅度使用節能效果較為優越的節能燈,必然會使工廠用電得到大幅度降低,提升了工廠的生產與經濟效益,而且促進了節能減排的發展。
1.2變頻器
工廠在生產中不可避免會使用到一些大型設備,如風機與水泵等,且隨著工廠的發展,大型設備數量會隨之增加,同時也會需要更強的動力。若只是單純用閥門來對大型設備的風量與流量進行控制,會增加電能消耗率,而使用變頻器能自行調節電機的轉速,以此控制風量與流量,便能縮小電機的輸出功率,從而降低電能損耗量。因此,工廠在實際生產過程中,可積極運用高壓變頻技術來控制工廠電機的輸出功率及消耗的電能,實現工廠節能的目的。國內目前已有不少工廠安裝了變頻器,且節能效果十分顯著,但整體來說,變頻器的使用力度與范圍在國內卻遠遠不夠,需加大對其的推廣力度,以促進國內工廠整體的節能技術水平。
1.3電動機
高效的電動機能減輕電能消耗量,促進工廠節能技術的提升。可在工廠中運用進Y型高效電動機,該型電動機能通過借助高質量銅繞組與硅鋼片的使用,達到大幅度縮小電能損耗量的作用,并加強工作效率。給電動機換件的難度比較大,通常可直接在最新的項目上使用效率較強的新電動機。若是舊電動機在工廠運行時出現故障或者損壞,又或是需要重繞電動機的繞組時,便可在此時用高性能的新電動機換掉低性能的舊電動機。當電動機長期都處于負載較低或過高的狀態時,也會降低電動機效率,此時也可換上Y型高效電動機,既提高了工廠生產效率,同時也降低了一定的能耗。
2用電管理
2.1強化工廠電力計量管理
要實時監測工廠中重要的電能計量裝置的運行狀況,確保其正常運行,并對其質量進行跟蹤與抽樣監測,全面分析電力計量裝置的各項數據信息,從而清除因電力計量出現問題而引發的事故,而且還能使電能計量裝置的準確性更高,優化工廠運行效率。與此同時,強化對工廠電力計量的管理,還可結合計量監測結果對工廠用電情況,比如車間、辦公室等位置的用電量是多少,并作出系統的分析,制定出與之相應的用電方案,降低工廠電氣電能損耗,并進一步提升電能利用效率。
2.2有效運用峰谷電力資源
通過山峰與山谷對電負荷特性的變化值進行相應的形容,即是指峰谷用電。一般情況下。用電高峰期在早八點至晚十點之間,低峰時期則是晚十點至第二日八點之間。工廠電力可通過對峰谷電力資源的有效運用,將其低谷用電移至高峰用電階段中,以平衡全廠全天的用電供需,錯開高峰時期用電,既能降低突發停電等事故,確保工廠的用電量,而且在一定程度上節省了用電成本。
2.3使用節能型供配電系統
合理的供電電壓。選擇供電電壓時,在考慮到當地電網實際情況的基礎上,還應結合工廠各方面條件,包括電容量的大小以及供電距離等因素來做選擇,如此才能確保電壓的科學合理性。如,當工廠6千伏設備較多時,應首選6千伏的電壓;若工廠存有一定的3千伏設備,為確保工廠供電的穩定性,需使用6/3千伏專用變壓器來進行供電。無功補償裝置。具備較高功率因素能使用電設備用量與線路輸電能力得到最大限度的運用,這極大促進了工廠的運營發展。因此,需在廠內安設合理選用無功補償裝置(如在使用大型電機或離供電點距離較遠時),促進對電氣的無功補償,以盡可能加強工廠供電的功率因素,提升設備的利用率,節約電能。變壓器是輸變電行業中電能消耗的主要方式,在當前整個電力系統發電總量中,變壓器約占據了其中的10%,這進一步加劇了電力資源的浪費。因此,節能型變壓器的有效使用能降低工廠電能損耗,強化工廠的節能水平與效果。
3結束語
綜上所述,在工廠電氣技術中,加強對節能技術的合理運用,既能使廠內電能消耗得到大幅度的降低,在減少工廠生產成本,提升工廠效益的同時,還能促進工廠社會與生態效益的提升。因此,加強節能技術在工程電氣技術中的應用具有十分現實的意義。
參考文獻:
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近些年來,在化解過剩產能方面國家下了很大的力氣,尤其是涉及到電解鋁行業的相關事件或政策就有不少。比如在2013年12月的《關于電解鋁企業用電實行階梯電價政策的通知》中,就規定了要將電解鋁企業電解交流電耗與鋁業電解用電價格掛鉤,以此來倒逼落后電解鋁產能退市。根據卓創監測數據統計顯示,截至到2016年,我國電解鋁落后產能累計達到了278.1萬噸。此外,近六年來,我國電解鋁行業基本處于虧損局面,暴利時代已經逝去,因此在這樣的形勢背景下,對于電解鋁企業而言,通過借助于節能減排生產技術提高企業市場競爭力,創造更多收益變得尤為重要[1]。
1電解鋁生產節能技術
1.1電解鋁生產節能技術原理
工業鋁電解槽的電能消耗量與平均電壓以及電流效率這兩個因素有著密切的關系,具體公式如下:W=2.980U/η公式中:W表示電能消耗量,單位kwh/t-AL;U表示平均電壓,單位V;η表示電流效率,單位%。從上面的公式以及表1-1可以看到,電解鋁生產要想實現節能,那么就需要從平均電壓以及電流效率這兩個重要影響電能消耗量的因素入手,一是降低平均電壓,二是提高電流效率,而同時實現平均電壓降低和電流效率提高就是電解鋁生產實現節能降耗的最優努力方向[2]。
1.2電解鋁生產節能對策
1.2.1低電壓生產技術目前低電壓生產技術已經在許多電解鋁企業中獲得了普遍應用,但低電壓生產技術的應用需要注意以下幾點:一是伴隨槽電壓的降低電解槽的穩定性也相應降低,所以需要更加可靠、穩定的電解槽控制系統來支持低電壓生產技術的應用。倘若電解鋁企業的電解槽控制系統無法滿足低電壓生產技術的應用條件的時候,有必須對電解槽控制系統進行再次優化升級,確保即使在低電壓條件下電解槽也能夠平穩運行。二是在槽工作電壓的降低過程中,會減少電解槽熱量輸入,那么此時就需要對電解槽強化保溫,使熱量散發減少,逐步使陽極覆蓋料的厚度增加,對煙氣流速予以合理控制,并對散熱孔尤其是角部做好保溫。三是保持良好爐膛內型,這是繼續降電壓的關鍵。應根據膛內型情況,進行局部散熱損失調整。四是工藝技術條件優化。通常情況下,伴隨槽電壓降低,點解嘲溫也隨相應逐步降低,從而逐漸增大了電解質粘度,導致氧化鋁溶解能力降低,效應系數升高,最終使得電解槽穩定性降低,所以有必要適當提高鋁水平以助槽況穩定,適當通過分子比的提高以提高氧化鋁的溶解性和電解質的流動性和電導率,這也有利于控制陽極效應和減小極距的下降幅度,最終確保在低電壓下電解槽能夠平穩運行[3]。1.2.2提高電流效率如何在低槽電壓這一前提下能夠有一個較高的電流效率,是電解鋁生產實現節能的關鍵。據相關研究結果表明,在槽電壓相同的情況下,電流效率每提高1%,那么電能消耗就能夠降低140kWh/t-Al左右,炭耗降低5kg/t-Al左右。而很多因素都會影響電解槽的電流效率,比如電解槽穩定性、電解溫度、氧化鋁濃度、分子比、極距、添加劑、非陽極投影面積、電流密度、換極、陽極電流分布、兩水平、爐膛內形、電解質黏度、電解質過熱度、界面張力等等。而且需要注意的是,這些影響因素并不是孤立的,往往一個因素的變化就會引起其他一個或多個因素的相應變化。但總的來說,對于電解鋁企業而言,電解槽穩定性、爐幫厚度、分子比、電解溫度、極距等是影響電流效率的主要因素。所有在實際生產過程中,企業應尋找出電流效率和低的極距的匹配關系,使電解槽運行于一個較佳的極距狀態下。此外,保持良好的爐幫厚度和適當的鋁水平,在低分子比和電解溫度的情況下能夠獲得較高的電流效率[5]。
2電解鋁生產減排技術
從國內電解鋁企業目前實際運行情況的調查來看,受投資運行成本和治理技術等多種因素的影響,多數電解鋁企業對其產生的二氧化硫尚無治理與控制,從而造成二氧化硫直接排放的污染現狀。縱觀當今,絕大多數電解鋁企業電解煙氣凈化采用氧化鋁干法凈化治理工藝,但這僅對氟化物和煙粉塵去除效果較好,除氟效率≥98%,除塵效率≥99%。但近年來,國內有少數電解鋁企業開始研究電解煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術。比如云南某電解鋁企業建成“電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化土業試驗示范裝置”,脫硫效率≥90%,在減少二氧化硫排放、改善環境質量的同時,還能夠將煙氣中的二氧化硫轉化為硫酸鉸化肥產品,使資源循環利用得到了真正意義上的實現。其他電解鋁企業也可以利用電解煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術來幫組企業同時實現氟化物、煙粉塵以及二氧化硫同時減排的目的。
3結語
電解鋁行業進行節能減排,不僅是相應國家綠色發展戰略的需要,同時更是提升自身市場競爭力的需要,為了在激烈的市場競爭中贏得生存與發展,電解鋁生產企業必須更加重視節能減排工作,積極探索和應用先進的技能減排技術,依靠先進的節能減排技術,大力發展循環經濟,努力將電解鋁行業建設成為環境友好型和資源節約型的產業。希望能借本文的研究結果給予相關人員一定參考借鑒,但需要注意的是,由于各個企業生產工藝的不同,所以開展節能減排工作一定要結合企業自身實際情況來進行。
參考文獻
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一輛每年行駛1.5萬公里,百公里耗油7升的柴油車,每年至少可以比同級別汽油車(百公里耗油10升)節油450升。一輛40噸的柴油車行駛1000公里的油耗,折算成每千克的耗油量僅為一湯勺。除此之外,柴油車在降低油耗方面仍然擁有巨大的潛力,油耗可在現有基礎上再降低30%。據博世預測,在未來的幾年內,中小型柴油車的百公里油耗可降低到3升。
不僅省油,柴油車的環保表現也出類拔萃。在將來,中小型柴油車的二氧化碳排放可降低到每公里100克。除降低碳排放外,清潔柴油技術在氮氧化物和顆粒物的排放控制方面的表現也堪稱優異:博世尾氣后處理系統可實現降低95%的氮氧化物排放。一輛排量為兩升,排放標準為國3的柴油車,怠速100分鐘的顆粒物排量僅僅與點一支煙相當。此外,目前基于滿足歐V、歐VI排放標準的現代柴油技術的項目合作已經在國內相繼展開。