改革開放以來．工業(yè)企業(yè)獲得了長足的發(fā)展，國 家對企業(yè)的能耗也越來越重視，在十一五及十二五 規(guī)劃中，均提到了能耗的下降。雖然各企業(yè)積極響應(yīng) 國家號召，企業(yè)能耗也在逐年下降，但是與世界先進(jìn) 水平相比還是有一定的差距。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 化工廠之問的競爭越來越激烈．各企業(yè)為了增加競 爭力，也紛紛尋找成本節(jié)儉方案。而能源消耗，是化 工產(chǎn)品成本的重要組成部分，所以．各企業(yè)下大力氣 尋找節(jié)能降耗的方案。 化工廠的能源消耗主要是指電、蒸汽以及燃料 氣(包括天然氣、氫氣等)。以下從3個方面對節(jié)能進(jìn) 行說明。

化工廠電的用戶主要包括：泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)及照明等。其中，照明通過使用節(jié)能燈具等措施，即可 達(dá)到節(jié)能的目的。而泵、風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)則可以通過分 析其能量組成等，找到其中的能量浪費(fèi)點(diǎn)，從而達(dá)到 節(jié)能目的。

對于泵來說．其電機(jī)總功率與泵的有效功率及 泵的效率、電機(jī)效率有關(guān)。其中，泵的有效功率與輸 送介質(zhì)的性質(zhì)及要求有關(guān)系，泵的效率與泵的設(shè)計(jì) 有關(guān)系，電機(jī)的效率與電機(jī)制造商有關(guān)，一般其效率 均在90％以上。 對于泵來說，一般輸送介質(zhì)的性質(zhì)及要求確定 了。泵的有效功率就可以確定： P有效甲笞QH， 式中，p為輸送液體的密度，k∥m3；g是重力加速度，IIl／sz；Q液體的體積流量，m3，s(如果單位是m弧的 話。需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換)；H為輸送液體需要的揚(yáng)程，m。 有效功率只與輸送介質(zhì)的性質(zhì)(密度)及要求(流量 及揚(yáng)程)有關(guān)，與泵無關(guān)。但是，泵的效率與泵有直接 關(guān)系。一般情況下，如果泵的設(shè)計(jì)曲線與工藝需要匹 配的好．泵的效率可以達(dá)到90％以上。離心泵的設(shè) 計(jì)效率從10％～90％都有，常用離心泵的設(shè)計(jì)效率在 30％～80％，比轉(zhuǎn)速高的泵效率高一些。一般來說，大 流量、低揚(yáng)程泵的效率相對高一些。 泵的效率低除了設(shè)計(jì)因素以外，最關(guān)鍵的是泵 的設(shè)計(jì)曲線與工藝需要的匹配．匹配度高。泵的效率 就高，反之亦然。如何才能通過簡單的改造達(dá)到節(jié)能 的目的，常用的方法有2種，一是對泵重新設(shè)計(jì)，另 外就是增加變頻器。 泵的重新設(shè)計(jì)，可以讓廠家進(jìn)行計(jì)算，最簡單的 方法是只進(jìn)行泵的葉輪改造，使新泵的性能曲線更 加匹配工藝需要，這樣就可以提高泵的效率，從而達(dá) 到節(jié)能目的。天津樂金渤海化學(xué)有限公司曾經(jīng)在 2010年前后．對裝置中的5臺循環(huán)水泵進(jìn)行了改 造．改造后，泵的效率從56．3％提高至80％以上，大 大節(jié)省了裝置的電能。 通過增加變頻器對泵進(jìn)行變頻改造．其原理也 是通過變頻，使泵的性能更加匹配工藝需要，從而達(dá) 到節(jié)電目的。 比如工藝需要將水加壓至O．5 MPa．而泵的出口 壓力是1 MPa，這樣，泵出口有0．5 MPa的壓力損 失，這些損失點(diǎn)是減壓用的手閥或是調(diào)節(jié)閥等。所 以。對于泵的節(jié)能。最重要的是泵的設(shè)計(jì)參數(shù)符合工 藝需要，這樣的話，可以最大限度的降低能源浪費(fèi)。

對于壓縮機(jī)以及鼓風(fēng)機(jī)而言，可能要復(fù)雜一些。 其功率計(jì)算公式是： P=Q×p／(3 600×1 000×10×T11)， 式中，P為風(fēng)機(jī)的功率，kW；Q為風(fēng)量，m‰；p為風(fēng) 機(jī)的全風(fēng)壓，Pa，包括靜壓與動壓，靜壓是用于客服 管道阻力，動壓是氣體保持流動的動力。 動壓能P動=O．5×密度x風(fēng)速平方； 式中：1。一風(fēng)機(jī)的內(nèi)功率，一般取0．75。0．85，小風(fēng)機(jī) 取低值、大風(fēng)機(jī)取高值；11，一機(jī)械效率，(1)風(fēng)機(jī)與電 機(jī)直聯(lián)取1；(2)聯(lián)軸器聯(lián)接取0．95～0．98；(3)用三 角皮帶聯(lián)接取0．9一O．95。 從公式中可以看出，風(fēng)機(jī)的效率與風(fēng)機(jī)出口的 全壓力成正比。如果能夠在工藝允許的范圍內(nèi)降低 風(fēng)機(jī)的出口壓力的話，可以大大降低風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，也就是要考慮工藝需求與壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)是一致的，這樣就可以避免能源的不必要的 浪費(fèi)。

對于精餾塔來說，其原理是塔盤上的氣液平衡， 也就是部分氣化和部分冷凝。對于一次氣化和冷凝 來說．由于液體混合物中所含的組分的沸點(diǎn)不同，當(dāng) 在一定溫度下部分氣化時，因低沸點(diǎn)物易于氣化，在 氣相中的濃度較液相高，而液相中高沸點(diǎn)物的濃度 較氣相高。這就改變了汽液兩相的組成。當(dāng)對部分氣 化所得蒸汽進(jìn)行部分冷凝時，因高沸點(diǎn)物易于冷凝， 使冷凝液中高沸點(diǎn)物的濃度較氣相高，而冷凝氣中 低沸點(diǎn)物的濃度比冷凝液中要高，這樣經(jīng)過一次部 分氣化和部分冷凝，使混合液通過各組分濃度的改 變得到了初步分離。如果多次的這樣進(jìn)行下去，將最 終在液相中留下的基本上是高沸點(diǎn)的組分，在氣相 中留下的基本上是低沸點(diǎn)的組分。由此可見，多次部 分氣化和部分冷凝同時進(jìn)行就可以將混合物分離為 純或比較純的組分。 精餾塔的作用是物料分離．如果進(jìn)料的組成與 其所在塔盤處物料的組成相似，則會大大提高塔的 運(yùn)行效果。而如果相差過大，塔由于混入了與其組成 不匹配的物料而使其組成發(fā)生跳躍．要分離就需要 更多的能量，最終結(jié)果也就是塔效率下降及能量的 浪費(fèi)。

天然氣的用處也非常廣泛．特別是用于裝置中 的各種爐子：裂解爐、焚燒爐、蒸汽鍋爐等。還有的用 于發(fā)電、各種火炬。 對于各種爐子，要想節(jié)省天然氣，有2種方案， 一種是多產(chǎn)生熱量；另外一種是少損失熱量。 對于產(chǎn)生的熱量：天然氣的熱值、空氣及天然氣 的溫度以及燃燒效果是主要影響因素。而產(chǎn)生熱量 的去處有：工藝需要的熱量、煙氣帶走的熱量和爐子 本身的散熱等3部分，其中，煙氣帶走的和爐子的散 熱是損失掉的。要想多產(chǎn)生熱量，天然氣的熱值是一 定的，無法控制。如果裝置中有多余的低品位熱源的 話，可以考慮增加換熱器先對天然氣及空氣進(jìn)行加 熱，然后送至爐子中燃燒。對于天然氣來說，增加加 熱器時只要考慮換熱器的壓降即可；而對于空氣來 說，如果是自然通風(fēng)方式的，改造會有一定的難度， 因?yàn)闋t子負(fù)壓操作，本身空氣的壓差就小，如果增加 換熱器的話．則會進(jìn)一步增加空氣的阻力，如果設(shè)計(jì) 不好．則會影響空氣流量，從而影響燃燒效果。如果 是強(qiáng)制通風(fēng)方式，改造起來相對要簡單一些。相對來 說，加熱天然氣要比加熱空氣簡單，但因?yàn)槿紵龝r， 空氣流量大約是燃?xì)饬髁康?0倍左右。所以其加熱 效果要比加熱空氣小的多。 對于爐子損失來說．爐子本身散熱可以通過對 保溫層的改造實(shí)現(xiàn)。最關(guān)鍵的是爐子內(nèi)部保溫，如果 保溫狀況不好的話，會大大加速其熱量損失?，F(xiàn)在有 在爐子外壁做涂層的，也可以降低爐子的散熱量，最 高可以耐250℃。但是，最重要的是做好爐子的內(nèi)部 保溫。 另外一個比較大的熱量損失點(diǎn)是爐子的煙氣損 失。如果煙氣溫度過高，可以考慮在爐子上部增加換 熱管．通過水或別的介質(zhì)對煙氣進(jìn)行冷卻。此種改造 首先要考慮煙氣的露點(diǎn)腐蝕，其次要考慮增加換熱 管后整臺爐子的壓力降。如果考慮周全的話，爐子的 煙氣溫度可小于150℃。