焦化廠節(jié)能降耗

1、講講 課課 內(nèi)內(nèi) 容容 n焦化廠能源使用現(xiàn)狀 n焦化廠工序能耗指標(biāo) n節(jié)能技術(shù) n企業(yè)管理節(jié)能 n我廠能源消耗的主要途徑： 焦?fàn)t：焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、儀 表空氣、工業(yè)新水、電 化產(chǎn)：焦?fàn)t煤氣、工業(yè)新水、蒸汽、氮 氣、空氣、電 煤備：電、蒸汽（冬季） 運(yùn)焦：電、蒸汽（冬季）、空氣 1、我廠能源消耗現(xiàn)狀、我廠能源消耗現(xiàn)狀 n新水消耗: 我廠的工業(yè)新水消耗主要用于化產(chǎn)涼水架、熄焦塔、干熄焦（水冷套管 、水封、強(qiáng)制循環(huán)泵冷卻水），目前工業(yè)新水消耗量較大，主要是干熄 焦工序投用后存在重要設(shè)備用水為單一水源，影響到水系統(tǒng)管道檢修， 導(dǎo)致新水補(bǔ)充量增大。 n循環(huán)水： 主要用途：污水處理消泡、消防用

2、水 n電： 我廠噸焦耗電量明顯高于指標(biāo)要求，主要是設(shè)備多、功率大。 皮帶通廊照明用電、空轉(zhuǎn)設(shè)備（如皮帶起動(dòng)、停止）、不合理的運(yùn)行方 式（設(shè)計(jì)存在的缺陷）、長明燈等 n蒸汽： 我廠的蒸汽使用主要是化產(chǎn)作業(yè)區(qū)，目前低壓蒸汽分為兩趟管線，一趟 供制冷機(jī)（每臺(tái)用量6t/h，現(xiàn)按開三備一方式運(yùn)行）、蒸氨塔（ 5.56t/h)、脫苯塔（33.5t/h)、焦?fàn)t 一趟低壓蒸汽經(jīng)減溫裝置（減溫至150160）后專供脫硫脫氰工序。 冬季皮帶取暖、保溫仍采用蒸汽方式 我廠操作間取暖仍存在低壓蒸汽方式，尤其是乍暖還寒時(shí)采取的開窗戶 取暖，導(dǎo)致蒸汽消耗量的增加 n煤氣: 我廠焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣的主要用戶是焦?fàn)t

3、 我廠焦?fàn)t摻燒比例較高，用焦?fàn)t煤氣量較大（10000m3/h），影響到噸 焦工序能耗的增加 轉(zhuǎn)爐煤氣的使用主要是混入高爐煤氣中，它主要特征是熱值高 2、焦化廠工序能耗指標(biāo) （1）煉焦工序能耗范圍 n指備煤車間(不包括洗煤)、煉焦車間、回收車間（煤氣凈化）、輔助系 統(tǒng)的能耗扣除自身回收利用和外供的能源量，不包括精制。 n備煤：貯煤、粉碎、配煤、除塵 n煉焦：煉焦、熄焦、篩運(yùn)焦、裝煤除塵、出焦除塵和篩運(yùn)焦除塵 n回收：冷凝鼓風(fēng)、氨回收、苯回收、脫硫脫氰、脫萘 等 n干熄焦：產(chǎn)出只計(jì)到蒸汽，興亡發(fā)電裝置 n輔助：機(jī)修、化驗(yàn)、計(jì)量、環(huán)保、生產(chǎn)管理、調(diào)度指揮等 各種產(chǎn)品的折標(biāo)系數(shù) 煉焦工序 煉焦用煤 煉

4、焦用煤氣 焦?fàn)t煤氣 焦炭 電蒸汽空氣氮?dú)馑?循環(huán)水工業(yè)新水軟水 煤氣 焦油 輕苯 蒸汽 焦炭 煉焦工序能流圖 主要是指生產(chǎn)過程中回收的產(chǎn)品、熱能 等，如我廠回收作業(yè)區(qū)回收的輕苯、重 苯、焦油；焦?fàn)t回收的煤氣；干熄焦回 收的余熱等。 能源消耗=投入能量-回收能量 （2）能源回收： 企業(yè)能耗技術(shù)指標(biāo) 企業(yè)能耗的技術(shù)指標(biāo)是用來衡量和評價(jià)企業(yè)設(shè)備的耗 能大小，用能水平，節(jié)能能力、能源科學(xué)管理完善程度 及同行業(yè)對比的指標(biāo)。 由于行業(yè)不同設(shè)備繁多，為了全面反映上述情況，指 標(biāo)必須合理，還必須具有綜合性和可比性。評價(jià)企業(yè)能 耗的技術(shù)指標(biāo)可以分為兩類： 一是能耗指標(biāo)一是能耗指標(biāo) 二是效率指標(biāo)二是效率指標(biāo) 要恰

5、當(dāng)?shù)脑u價(jià)企業(yè)能耗，必須根據(jù)各行業(yè)不同的特點(diǎn)， 選擇最有代表性的指標(biāo)。 能耗指標(biāo)能耗指標(biāo) （1）單耗 是指某一種能源的消耗。一般均按實(shí)物消費(fèi)量考核，也有按 照等價(jià)熱量換算到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量或是千卡數(shù)。 （2）綜合能耗 是以消耗的各種能源綜合折算到總能耗后計(jì)算得到的 。 （3）可比綜合能耗 是為了在同行業(yè)中更合理的對比評價(jià)而進(jìn)行某些折算的綜合 能耗，一般以標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品為準(zhǔn)。 (3)我廠的節(jié)能途徑 n節(jié)約煤氣，即降低噸焦耗熱量，主要是降低焦 爐的標(biāo)準(zhǔn)溫度。 n節(jié)約用電：主要是杜絕長明燈、杜絕設(shè)備空轉(zhuǎn) 時(shí)間，節(jié)電的主要區(qū)域是皮帶系統(tǒng)，如煤備、 運(yùn)焦。實(shí)行避峰用電，降低用電成本。 n節(jié)約蒸汽使用量：主要措

6、施一是杜絕跑冒滴漏 現(xiàn)象；二是采暖用汽合理化；三是合理確定工 藝參數(shù)，降低蒸汽消耗，這也是最重要、難度 最大的一點(diǎn)。主要區(qū)域是化產(chǎn)，關(guān)鍵是合理確 定工藝設(shè)備蒸汽使用量。 n節(jié)約用水：我廠用水種類較多，主 要的耗水是工業(yè)新水和循環(huán)水。目 前工業(yè)新的消耗量增大主要原因是 煉焦熄焦塔用水和干熄焦的循環(huán)水 收集能力不夠。 分析：1、熄焦塔 2、干熄焦 清水槽 滿 流 管 滿 流 管 回水收 集槽 43t/h （1）通過作業(yè)區(qū)、廠級的小改造提高水、蒸汽的二次利用率，如 化產(chǎn)對排污水的改造 （2）通過管理、技術(shù)等手段節(jié)約能源，技術(shù)：如煤備對除塵與粉 碎機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖，減少8秒/次的延時(shí)，進(jìn)行節(jié)電；采用節(jié)能燈節(jié)

7、 電；增加變頻器節(jié)電 管理：杜絕長明燈節(jié)電、根據(jù)天氣情況改變?nèi)∨闷?（3）每個(gè)員工都是節(jié)能單元，身邊有許多節(jié)能機(jī)會(huì)，如普通空氣 吹掃的杜絕。 （4）余熱利用：冬季對初冷器高溫段進(jìn)行利用，用于采暖；下一 步公司增加對中溫段的余熱利用，目前正在作方案。 （5）對能源的回收：蒸汽凝結(jié)水，公司統(tǒng)一回收后進(jìn)行處理，代 替軟水用于發(fā)電 (4)我廠的節(jié)能潛力： 提高節(jié)能意識： 地球是最后一滴水，是人類的眼淚 提高操作水平： 增加能源回收率，降低能源消耗 二、我廠節(jié)能設(shè)施 n干熄焦：回收焦炭顯熱 汽化率與焦炭燒損率的關(guān)系 節(jié)水:9.9104m3/年 發(fā)電:3.8108KWh/年 n煤調(diào)濕：降低裝入煤水分

8、降低噸焦耗熱量 1 1、干熄焦工藝概況、干熄焦工藝概況(1)(1) 干熄焦工藝流程示意圖干熄焦工藝流程示意圖 干熄爐干熄爐鍋爐鍋爐沉降槽沉降槽 旋風(fēng)分離氣旋風(fēng)分離氣 循環(huán)風(fēng)機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī) 干熄焦能源消耗與回收 n能耗: N2:消耗量為71.26m3/ min 蒸汽:20.64t/h (低壓) 壓縮空氣:生產(chǎn)用壓縮空氣消耗量為6.82m3/min，除塵用干燥壓縮 空氣量為16.8m3/ min，儀表用干燥空氣量為4.84m3/ min 除鹽水：消耗量為30m3/h 焦?fàn)t煤氣：烘爐用，每年一次，2000m3/h n回收: 蒸汽產(chǎn)出:1108800噸/年 n效益: 噸焦能耗下降31kgec 2、能耗技術(shù)

9、指標(biāo) 效率指標(biāo)效率指標(biāo) （1）設(shè)備效率用來反映供入某設(shè)備的能量有效利用程 度。 （2）生產(chǎn)裝置一般同時(shí)消耗幾種不同的能源實(shí)現(xiàn)某一 工藝目的，許多裝置同時(shí)燃用燃料，消耗電能，還進(jìn)行能 量回收，這樣對于一套裝置而言，就有一個(gè)綜合的裝置能 量利用率。 （3）企業(yè)能量利用率是考察整個(gè)企業(yè)用能水平的指標(biāo)， 這一指標(biāo)也常常作為企業(yè)能量平衡分析的最終結(jié)果。 （4）企業(yè)能量回收率用來反映企業(yè)能量回收所帶來的 收益 （一）熱力學(xué)第一定律分析法（一）熱力學(xué)第一定律分析法 熱力學(xué)第一定律即能量守恒定律：能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量度，當(dāng)任何熱力學(xué)第一定律即能量守恒定律：能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量度，當(dāng)任何 一種形式的能量被轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化

10、為另一種形式的能量時(shí)，數(shù)量不變。一種形式的能量被轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量時(shí)，數(shù)量不變。 該分析法得到了廣泛應(yīng)用，它主要是用熱效率的高低來估計(jì)節(jié)能潛 力，熱效率越高說明節(jié)能潛力越大。 能量平衡工作正是基于這一定律，把能量的來龍去脈搞清楚，確定 多少能量被利用，多少能量損失掉。 優(yōu)點(diǎn)：簡單直觀，容易理解和掌握，運(yùn)用得當(dāng)對節(jié)能工作能起到重優(yōu)點(diǎn)：簡單直觀，容易理解和掌握，運(yùn)用得當(dāng)對節(jié)能工作能起到重 要作用。要作用。 缺點(diǎn)：由于它所依據(jù)的僅是能量數(shù)量上的守恒性，在挖掘節(jié)能潛力缺點(diǎn)：由于它所依據(jù)的僅是能量數(shù)量上的守恒性，在挖掘節(jié)能潛力 時(shí)有較大的局限性和不合理性。時(shí)有較大的局限性和不合理性。 （一）熱

11、力學(xué)第一定律分析法（一）熱力學(xué)第一定律分析法 系統(tǒng)的系統(tǒng)能量平衡圖及能量平衡式 RWeRsi EEEEEE （二）熱力學(xué)第二定律分析法（二）熱力學(xué)第二定律分析法 熱力學(xué)第二定律：當(dāng)任何一種形式的能量被轉(zhuǎn)移或熱力學(xué)第二定律：當(dāng)任何一種形式的能量被轉(zhuǎn)移或 轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量時(shí)，其品位只可能降低或不變，轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量時(shí)，其品位只可能降低或不變， 絕不可能提高。這樣能量在數(shù)量上的守恒性和質(zhì)量上的絕不可能提高。這樣能量在數(shù)量上的守恒性和質(zhì)量上的 貶值性，就構(gòu)成了能量的全面本質(zhì)。貶值性，就構(gòu)成了能量的全面本質(zhì)。 現(xiàn)代節(jié)能原理是同時(shí)依據(jù)熱力學(xué)第一、第二定律，并 通過直觀實(shí)用的方式，來體現(xiàn)能的全面

12、性質(zhì)，由此建立 的節(jié)能理論和方法，稱為第二定律分析法。 熵分析法、火用分析法 （一）最小外部損失原則（一）最小外部損失原則 （1）減少跑、冒、滴、漏。跑、冒、滴、漏造成的 損失，不容忽視。 例如，每小時(shí)泄漏423K的飽和蒸汽15，相當(dāng)于每 年損失標(biāo)準(zhǔn)煤1.6410416.4 t （2）減少廢棄物和污染物的排放量，減少可燃?xì)怏w和 有用氣體的放空。 （3）減少散熱和散冷損失等。設(shè)備、管道保溫和保冷 不良，由于系統(tǒng)和環(huán)境的熱交換而造成散熱和散冷損失。 （4）余熱的回收利用。首先要調(diào)查余熱的數(shù)量、質(zhì)量 及穩(wěn)定性，看余熱回收是否必要和用途，在此基礎(chǔ)上確定 余熱回收的方法。 （二）最佳推動(dòng)力原則（二）最佳

13、推動(dòng)力原則 從能量利用的觀點(diǎn)看，一切過程都是能量的 傳遞和轉(zhuǎn)化過程，都是在一定的熱力學(xué)勢差（如 溫度差、壓力差、電位差、化學(xué)位差等）推動(dòng)下 進(jìn)行。過程進(jìn)行的速率與推動(dòng)力成正比，沒有熱 力學(xué)勢差，就沒有推動(dòng)力的過程，實(shí)際上是無法 實(shí)現(xiàn)的。由于任何熱力學(xué)勢差都是不可逆因素， 都會(huì)導(dǎo)致過程的火用損失。 能量利用的中心環(huán)節(jié)是，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件 許可的前提下，采取各種措施，尋求過程進(jìn)行的 最佳推動(dòng)力，以提高能量的有效利用率。 （二）最佳推動(dòng)力原則（二）最佳推動(dòng)力原則 （1）按需供能，按質(zhì)用能。正確使用能源是 能量有效利用的首要問題，它的基本原則是按需 供能，按質(zhì)用能。 （2）能量的多次梯級利用。為了防止

14、能量的 無功降級，應(yīng)根據(jù)用戶對輸入能的不同能級要求， 使能源的能級逐次下降，對能量進(jìn)行梯級利用， 只有系統(tǒng)無法再使用的低溫余熱才加以廢棄，做 到能盡其用。 （3）適當(dāng)減少過程的推動(dòng)力 （三）能量優(yōu)化利用原則（三）能量優(yōu)化利用原則 用能系統(tǒng)往往是一次能源與二次能源、熱量 與冷量、電能、高壓流體的機(jī)械能等共存的系統(tǒng)， 各種形式能量的相互匹配、綜合利用，使之各盡 其能具有特別重要的意義。 例如，用燃料燃燒的熱能在鍋爐中產(chǎn)生蒸汽，例如，用燃料燃燒的熱能在鍋爐中產(chǎn)生蒸汽， 蒸汽用于加熱工藝物料，而工藝物料的顯熱或潛蒸汽用于加熱工藝物料，而工藝物料的顯熱或潛 熱，又要冷卻（通常是水冷），這樣不僅余熱未熱，

15、又要冷卻（通常是水冷），這樣不僅余熱未 利用，反而需要消耗冷卻劑，增加能耗。利用，反而需要消耗冷卻劑，增加能耗。 （三）能量優(yōu)化利用原則（三）能量優(yōu)化利用原則 如果采用熱電聯(lián)產(chǎn)，將高壓蒸汽先通過蒸汽透 平作功或發(fā)電，然后用背壓蒸汽作為工藝蒸汽或熱 源加熱工藝物料；生產(chǎn)過程中放出的熱量也按能級 高低回收利用，以減少外供能源，這就構(gòu)成了按能 量能級高低綜合利用的系統(tǒng)，稱為總能系統(tǒng)。該系 統(tǒng)，能量的有形損失和不可逆損耗將大為減少，從 而將會(huì)達(dá)到相當(dāng)高的能量有效利用率。 （二）管理節(jié)能（二）管理節(jié)能 （1）建立健全能源管理機(jī)構(gòu)建立健全能源管理機(jī)構(gòu) 為了落實(shí)節(jié)能工作，必須穩(wěn)定節(jié)能管理班子，去管理和監(jiān)為了

16、落實(shí)節(jié)能工作，必須穩(wěn)定節(jié)能管理班子，去管理和監(jiān) 督能源的分配、計(jì)量、使用，制定節(jié)能計(jì)劃，提出具體的督能源的分配、計(jì)量、使用，制定節(jié)能計(jì)劃，提出具體的 節(jié)能措施，并進(jìn)行節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)。節(jié)能措施，并進(jìn)行節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)。 （2）建立企業(yè)的能源管理制度）建立企業(yè)的能源管理制度 對各種設(shè)備及工藝流程，要制定操作規(guī)程；對各種類產(chǎn)品，對各種設(shè)備及工藝流程，要制定操作規(guī)程；對各種類產(chǎn)品， 制定能耗定額；對節(jié)約能源和浪費(fèi)能源，有相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制制定能耗定額；對節(jié)約能源和浪費(fèi)能源，有相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制 度。度。 （二）管理節(jié)能（二）管理節(jié)能 （3）加強(qiáng)計(jì)量管理）加強(qiáng)計(jì)量管理 企業(yè)必須完善計(jì)量手段，建立健全儀表維護(hù)檢修制度，企業(yè)

17、必須完善計(jì)量手段，建立健全儀表維護(hù)檢修制度， 強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)測。強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)測。 （4）合理分配和使用各種能源）合理分配和使用各種能源 合理分配使用能源，就是要根據(jù)各類能源的特性（成合理分配使用能源，就是要根據(jù)各類能源的特性（成 分、質(zhì)量和品位等），把它用在最適宜的地方。分、質(zhì)量和品位等），把它用在最適宜的地方。 （二）管理節(jié)能（二）管理節(jié)能 （5）合理組織生產(chǎn)，減少能源消耗）合理組織生產(chǎn)，減少能源消耗 從我國企業(yè)目前能源利用的情況看，企業(yè)生產(chǎn)從我國企業(yè)目前能源利用的情況看，企業(yè)生產(chǎn) 管理中的不合理及生產(chǎn)上各個(gè)環(huán)節(jié)之間的不平管理中的不合理及生產(chǎn)上各個(gè)環(huán)節(jié)之間的不平 衡，是造成能源嚴(yán)重浪費(fèi)的又一重要原

18、因。衡，是造成能源嚴(yán)重浪費(fèi)的又一重要原因。 （三）技術(shù)節(jié)能（三）技術(shù)節(jié)能 （1）工藝節(jié)能工藝節(jié)能 （2）單元操作設(shè)備節(jié)能）單元操作設(shè)備節(jié)能 （3）系統(tǒng)節(jié)能）系統(tǒng)節(jié)能 （4 4）控制節(jié)能）控制節(jié)能 （1）工藝節(jié)能）工藝節(jié)能 工藝節(jié)能主要指改進(jìn) 工藝方法 設(shè)備 （2）單元操作設(shè)備節(jié)能）單元操作設(shè)備節(jié)能 流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械 對可變負(fù)荷的設(shè)備，采用調(diào)速控制。 換熱設(shè)備換熱設(shè)備 換熱設(shè)備的節(jié)能方法有：加強(qiáng)設(shè)備保溫， 防止結(jié)垢，傳熱溫差合理，強(qiáng)化傳熱；對鍋爐和加熱爐還有 控制過量空氣，提高燃燒特性，預(yù)熱燃燒空氣，回收煙氣余 熱；采用高效率設(shè)備，如熱管換熱器等。 蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)設(shè)備 節(jié)能措施有：預(yù)熱原料

19、，多次蒸發(fā)，熱泵 蒸發(fā)等。 干燥設(shè)備干燥設(shè)備 控制和減少過量空氣，余熱回收，排氣的 再循環(huán)，熱泵干燥等。 （3）系統(tǒng)節(jié)能）系統(tǒng)節(jié)能 系統(tǒng)節(jié)能是指從系統(tǒng)合理用能的角度，對生產(chǎn) 過程中與能量的轉(zhuǎn)換、回收、利用等有關(guān)的整個(gè) 系統(tǒng)所進(jìn)行的節(jié)能工作。 以前的節(jié)能工作主要著眼于局部，但系統(tǒng)各 部件之間是有著有機(jī)的聯(lián)系。隨著系統(tǒng)工程和熱 力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透， 產(chǎn)生了系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上 了一個(gè)新的高度。 （4）控制節(jié)能）控制節(jié)能 控制節(jié)能包括兩方面：控制節(jié)能包括兩方面： 節(jié)能需要操作控制 通過操作控制節(jié)能 節(jié)能需要操作控制，以加強(qiáng)儀表計(jì)量工作為主，做好 生產(chǎn)現(xiàn)場的能量衡

20、算和用能分析，為節(jié)能提供基本條件。 特別是節(jié)能改造之后，回收利用了各種余熱，物流與物流、 設(shè)備與設(shè)備等之間的相互聯(lián)系和相互影響加強(qiáng)了，使得生 產(chǎn)操作的彈性縮小，更要求采用控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。 另外，搞好生產(chǎn)運(yùn)行中的節(jié)能，必須加強(qiáng)操作控制。 控制節(jié)能投資小、潛力大、效果好。 四、合理用能的基本原則四、合理用能的基本原則 （一）最小外部損失原則（一）最小外部損失原則 （二）最佳推動(dòng)力原則（二）最佳推動(dòng)力原則 （三）能量優(yōu)化利用原則（三）能量優(yōu)化利用原則 （一）最小外部損失原則（一）最小外部損失原則 外部損失外部損失，即有形損失，包括： 由廢氣、廢渣、冷卻水、各種中間物或產(chǎn)品帶走 能量造成的損失； 跑，冒，滴，漏造成的損失； 保溫和保冷不良造成的散熱和散冷損失等。 雖然這些外部損失的能量能級不太高，但都是由 投入系統(tǒng)的高級能源因過程的不可逆性轉(zhuǎn)化而來的。 所以在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，應(yīng)力求使排出系統(tǒng)而未利用 的余熱降低到最低的限度，做到能量的充分利用。 具體措施：堵塞漏洞，減少余熱排放，余熱回收 六、企業(yè)能量系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能改六、企業(yè)能量系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能改 造的具體內(nèi)容造的具體內(nèi)容 （一）改進(jìn)生產(chǎn)流程（一）改進(jìn)生產(chǎn)流程 （二）裝置及系統(tǒng)的熱聯(lián)合（二）裝置及系統(tǒng)的熱聯(lián)合 （三）（三）低溫?zé)峄厥绽玫蜏責(zé)峄厥绽?（四）搞好蒸汽逐級利用（四）搞好蒸汽逐