鄭一暢

(安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司)

能源量介質(zhì)平衡在企業(yè)中的應(yīng)用

鄭一暢

(安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司)

主要介紹了在企業(yè)中能源量產(chǎn)出與消耗之間的平衡關(guān)系，及建立平衡數(shù)據(jù)的重要性、平衡設(shè)計(jì)上需要注意問(wèn)題和改進(jìn)方法等。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)平衡的分析來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、處理問(wèn)題，能夠及時(shí)有效的在各分廠能源量生產(chǎn)和消耗上進(jìn)行合理配比，杜絕浪費(fèi)，達(dá)到生產(chǎn)效益最大化。

能源量 平衡 投入產(chǎn)出

AbstractThis paper mainly introduces the balance relationship between energy output and consumption in the enterprise, and the importance of establishing the balance data, the problems needing attention in the balance design and the improvement methods. Through the analysis of the data balance to find problems and solve problems, it can be timely and effective in the production and consumption of energy consumption of each branch on a reasonable ratio, eliminate waste, to maximize production efficiency.

KEYWORDSenergy balance input and output

0 前言

在國(guó)內(nèi)很多工礦企業(yè)中，生產(chǎn)上經(jīng)常用到各種能源介質(zhì)作為一次能源和二次能源來(lái)使用，尤其是一些大、中型企業(yè)，能源量介質(zhì)種類更多，例如我公司生產(chǎn)所需要的介質(zhì)就有高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、混合煤氣、氧氣、氮?dú)狻鍤?、工業(yè)水等多達(dá)20余種。這么多的能源產(chǎn)出和消耗，怎樣才能更好的進(jìn)行管理呢？本著節(jié)約、環(huán)保的目的，我們就要對(duì)其加以分析，使其產(chǎn)生最大效益，杜絕浪費(fèi)，根據(jù)用戶需要來(lái)合理分配供給關(guān)系，能源量供應(yīng)多了用戶用不完放散掉造成浪費(fèi)，供應(yīng)少了又影響到正常生產(chǎn)，這就需要我們計(jì)量人員對(duì)各種介質(zhì)實(shí)時(shí)測(cè)量監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)供需變化，產(chǎn)出與消耗要一致。

1 能源平衡的管理

目前，我公司的主要單介質(zhì)平衡系數(shù)都保持在5%以內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)值增大或異常，即可在第一時(shí)間判定儀表或生產(chǎn)上出現(xiàn)問(wèn)題，便于及時(shí)處理故障。

根據(jù)這一要求，對(duì)每種能源量介質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)出(即發(fā)生量)與消耗量的比例關(guān)系計(jì)算，得出平衡系數(shù)，即：

平衡系數(shù)這個(gè)數(shù)值理論上都是正值，因?yàn)橄牧坎豢赡艽笥诎l(fā)生量，但在計(jì)量系統(tǒng)中存在誤差，在個(gè)別情況下可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，這就需要對(duì)儀表進(jìn)行系統(tǒng)誤差校驗(yàn)，看是否超差。

在企業(yè)中，很多測(cè)量?jī)x表一般都在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)附近安裝，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)比較惡劣，比如高溫、振動(dòng)、電磁干擾等以及其他原因，所以對(duì)計(jì)量平衡有時(shí)候產(chǎn)生很大影響，數(shù)值有時(shí)候會(huì)很大，現(xiàn)在我們就針對(duì)哪些原因是造成平衡系數(shù)不精確的因素，結(jié)合我公司的實(shí)際情況和所遇到問(wèn)題，加以以往經(jīng)驗(yàn)和具體例子來(lái)談一談怎樣對(duì)平衡系數(shù)進(jìn)行改善。

2 管路要完整、儀表配備率要全

首先要對(duì)能源量介質(zhì)的管網(wǎng)路由進(jìn)行全面檢查，防止由于管道破裂造成的漏水、漏氣現(xiàn)象。我們就遇到過(guò)這種情況，當(dāng)時(shí)對(duì)某種介質(zhì)平衡統(tǒng)計(jì)時(shí)數(shù)值明顯不對(duì)，儀表也正常，后來(lái)沿管路檢查后發(fā)現(xiàn)在一個(gè)高空架空管道處有漏氣現(xiàn)象，經(jīng)處理后平衡明顯好轉(zhuǎn)；有時(shí)候用戶數(shù)量很多，管網(wǎng)上分支要逐個(gè)排查，確保每一路都有計(jì)量?jī)x表，杜絕有缺表、漏裝儀表現(xiàn)象，確保管道及儀表節(jié)流件處無(wú)泄露點(diǎn)，這樣才能保障測(cè)出的數(shù)據(jù)是合理有效的。

3 參數(shù)正確、量程設(shè)定合理

儀表安裝在現(xiàn)場(chǎng)， 通過(guò)信號(hào)線把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，儀表和計(jì)算機(jī)內(nèi)的各個(gè)參數(shù)要設(shè)定正確且量程要一致，否則會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)得出的數(shù)據(jù)不一致。儀表量程設(shè)定要合理，一般為常用流量占量程的30%～70%之間為宜，太高或太低都對(duì)計(jì)量的準(zhǔn)確性有所影響。對(duì)于氣體介質(zhì)，根據(jù)氣體方程知，當(dāng)溫度、壓力改變時(shí)，氣體體積也改變，所以測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)都要換算成標(biāo)況下氣體流量，這就要求每個(gè)計(jì)量點(diǎn)都有溫度表和壓力表，在計(jì)算機(jī)內(nèi)溫壓補(bǔ)償進(jìn)行計(jì)算后得出正確數(shù)據(jù)。

4 儀表位置安裝合理

儀表安裝的位置也很重要，安裝位置不當(dāng)會(huì)造成計(jì)量遺漏或重復(fù)，例如我單位在對(duì)壓縮空氣進(jìn)行平衡分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)總管遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分量，經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力廠生產(chǎn)的壓空流量(即發(fā)生量)，在管網(wǎng)壓力過(guò)大時(shí)就直接放散了一部分，而放散閥在儀表后方，即放散的這一部分已計(jì)入總量當(dāng)中，而分量中卻沒(méi)有這一部分，所以應(yīng)該把放散閥移到儀表前面或者把儀表安裝在放散閥后面；由于安裝位置的不合理，在支管和總管上同時(shí)安裝儀表將會(huì)出現(xiàn)重復(fù)計(jì)量的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)以上這些因素的排查及整改，平衡系數(shù)會(huì)明顯下降。

5 混合氣體密度改變對(duì)平衡也有影響

我公司各加熱爐及鍋爐均采用高、焦混合煤氣進(jìn)行加熱。以煤氣加壓配比后送出的南路混合煤氣為例，有南路高爐煤氣和南路焦?fàn)t煤氣兩個(gè)總量混合后進(jìn)入混合煤氣管道，其用戶達(dá)12個(gè)。由于混合煤氣流量測(cè)量采用傳統(tǒng)的節(jié)流孔板(包括個(gè)別環(huán)形孔板)，而孔板是按照固定的混合煤氣密度設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)的流量標(biāo)況值不統(tǒng)一，在實(shí)際使用中，隨著高爐、焦?fàn)t和加熱爐生產(chǎn)的情況的變化，總是不斷地調(diào)整高、焦?fàn)t煤氣配比量，也就是說(shuō)，混合煤氣的密度總是在變化的，使得混合煤氣流量測(cè)量嚴(yán)重失準(zhǔn)，煤氣平衡也就無(wú)法進(jìn)行，甚至需要人工進(jìn)行協(xié)調(diào)，才能結(jié)算數(shù)據(jù)。為此，我們?cè)趯?shí)際計(jì)量中，實(shí)時(shí)計(jì)算混合煤氣的密度，參與每一個(gè)孔板計(jì)量，從而實(shí)現(xiàn)密度動(dòng)態(tài)在線補(bǔ)償，使高、焦混合系統(tǒng)流量正常計(jì)量并平衡核算。

根據(jù)氣體流量公式進(jìn)行單位換算，公式如下：

式中：Q1——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體流量；

Q0——實(shí)際狀態(tài)下氣體流量；

Kd——補(bǔ)償系數(shù)；

Δp——差壓；

ρ1——實(shí)際氣體密度；

ρ0——設(shè)計(jì)氣體密度。

混合煤氣密度為：

則0 ℃，101.33 kPa標(biāo)況下混合煤氣的密度為：

則混合煤氣0 ℃，101.33 kPa標(biāo)況下的流量公式:

其實(shí)上述結(jié)果只是理想狀態(tài)，還存在由于壓力損失所造成的誤差。另外存在一個(gè)時(shí)間滯后所帶來(lái)的誤差，即某一時(shí)刻某一采樣周期的高、焦煤氣流量實(shí)際計(jì)算出來(lái)的混煤密度到下一個(gè)采樣周期時(shí)應(yīng)用到混煤計(jì)算，這個(gè)時(shí)間很短，大約1 s～2 s，而高、焦煤氣混合后流到混煤各檢測(cè)點(diǎn)時(shí)所需要一定的時(shí)間，根據(jù)遠(yuǎn)近不同，大約幾秒或幾十秒時(shí)間，而此時(shí)所用的密度數(shù)值是幾秒或幾十秒之前的了，因此煤氣平衡勢(shì)必受到一定的影響，這是下一步我們要考慮的問(wèn)題。

6 結(jié)論

1)經(jīng)過(guò)對(duì)能源量單介質(zhì)平衡的研究和改進(jìn)，目前各種能源量系統(tǒng)平衡誤差基本控制在3%以內(nèi)，所提供的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)協(xié)調(diào)方面起到了積極作用，達(dá)到了預(yù)期的效果。

2)通過(guò)對(duì)平衡數(shù)據(jù)的分析可以及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)計(jì)量系統(tǒng)中存在的問(wèn)題、能夠合理的在各分廠能源量生產(chǎn)和消耗上進(jìn)行配比，合理利用資源，杜絕能源生產(chǎn)浪費(fèi)，達(dá)到效益最大化，由單純的、粗曠的技術(shù)管理變?yōu)榭茖W(xué)集約型的能源管理。

3)通過(guò)能源量介質(zhì)平衡數(shù)據(jù)可以及時(shí)撐控有效的能源計(jì)量信息，保證企業(yè)整體節(jié)能減排工作的持續(xù)和高效提升，建設(shè)節(jié)約型生產(chǎn)企業(yè)起到積極作用。

[1] 孫淮清,王建中.流量測(cè)量節(jié)流裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：218-219

[2] 計(jì)量測(cè)試技術(shù)手冊(cè)編輯委員會(huì).計(jì)量測(cè)試技術(shù)手冊(cè)(第4卷)[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社,1996：400-401

APPLICATIONOFENERGYBALANCEINENTERPRISE

Zheng Yichang

(Anyang Iron and Steel Group Co. , Ltd)

2017—3—28