2019年以來，針對國際國內(nèi)經(jīng)濟形勢嚴(yán)峻、原油價格波動劇烈，石化行業(yè)面臨“嚴(yán)冬”的經(jīng)濟形勢，某石化企業(yè)為持續(xù)深挖潛效、落實好“節(jié)能降耗、降本增效”和精細(xì)化管理的工作要求，持續(xù)開展“節(jié)能降耗、降本增效”活動。該企業(yè)電氣專業(yè)為落實公司降本增效工作，從“節(jié)能降耗、降本增效”角度出發(fā)，持續(xù)排查梳理問題，并制定降本增效實施措施。每年年初制定《設(shè)備節(jié)電“降本增效”工作活動方案》，明確項目考核指標(biāo)及考核方法，持續(xù)推動優(yōu)化“大馬拉小車\"機泵、優(yōu)化電氣運行方式、優(yōu)化谷電比等措施落實落地，為公司實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

1實施降本增效前的供電系統(tǒng)介紹

該企業(yè)供電系統(tǒng)配有兩臺自備發(fā)電機組、1座10kV 總配和9座 10kV 裝置區(qū)域用戶配以及16座0.4kV 低配，系統(tǒng)接線方式均為單母分段。正常運行方式為 10kV 系統(tǒng)和 0.4kV 系統(tǒng)均分列運行，母分開關(guān)熱備用。#1發(fā)電機額定功率為 15MW ，并在自備電站 10kVI 段母線上，通過熱電411線路與總配 10kVI 段母線并網(wǎng);#2發(fā)電機額定功率為6MW，直接并在總配 10kV Ⅱ段母線上[1]

企業(yè)主要用電設(shè)備包括1400多臺電動機、700多臺電動閥 、4600 多盞現(xiàn)場照明燈等。其中，最大電動機功率為 3400kW ，還有3臺功率為 2600kW 的大型同步電動機。日常生產(chǎn)用電負(fù)荷在23.6＼～27.5MW 。

2從“節(jié)能降耗、降本增效”角度排查梳理問題

電氣系統(tǒng)為持續(xù)深挖潛在效益、落實好“節(jié)能降耗、降本增效”和精細(xì)化管理工作的總要求，從電氣運行方式、電動機匹配情況、用電方式、設(shè)備運行方式、變頻設(shè)備的操作方式等方面進(jìn)行系統(tǒng)性排查梳理，主要問題分類如下。

2.1 電氣運行方式

企業(yè)為保障全廠用汽安全，將熱電站的兩臺爐子分段運行，導(dǎo)致一臺爐子的相關(guān)用電設(shè)備需要從總配吸收電量，降低了#1發(fā)電機發(fā)電量的自用率，提高了發(fā)電量的上網(wǎng)費。據(jù)統(tǒng)計，熱電站變電所I段母線的平均負(fù)荷為 1300kW ，全年用電量為 11388MWh ，上網(wǎng)電價為0.043元/度，一年的上網(wǎng)費為48.96萬元。

2.2 機泵大馬拉小車

按照機泵的設(shè)計負(fù)荷，核查電動機的實際運行負(fù)荷，先后發(fā)現(xiàn)15臺高低壓電動機存在大馬拉小車的情況。最典型的代表是熱電站鍋爐一次風(fēng)機額定功率 710kW ，額定電流 49.5A 。原設(shè)計考慮鍋爐單爐運行情況，選用大功率電機。但實際運行情況為兩爐并聯(lián)運行，單爐一次風(fēng)機運行電流僅為25A左右，鍋爐一次風(fēng)量由風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)，年平均負(fù)荷率 50% ，能量損失巨大。

2.3變頻設(shè)備運行控制

在檢查變頻設(shè)備的投用及負(fù)荷控制情況時發(fā)現(xiàn)，部分設(shè)備存在由于生產(chǎn)操作的波動，機泵出口及系統(tǒng)管路調(diào)節(jié)閥需要跟蹤調(diào)節(jié)，有時會出現(xiàn)閥門關(guān)小卡量，而提高機泵變頻的現(xiàn)象，致使機泵能效降低，浪費電能，部分變頻設(shè)備長時間在 5% 以內(nèi)的低負(fù)荷運行狀態(tài)。

2.4設(shè)計運行方式超實際裝置負(fù)荷

硫磺裝置設(shè)計硫磺產(chǎn)量 30kVa ，其燃燒供風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計3臺鼓風(fēng)機，設(shè)計負(fù)荷下風(fēng)機需要兩開一備，目前裝置負(fù)荷 10～15kt/a， 1臺鼓風(fēng)機可以滿足要求。

2.5優(yōu)化操作設(shè)備運行方式

（1）空分空壓裝置現(xiàn)有3臺空壓機，正常時兩開一備。機組設(shè)計流量 ，額定電壓 10kV ，額定電流50.5A，額定功率 735kW 。該空壓機運行模式有基本模式、進(jìn)氣節(jié)流模式。3臺空壓機在基本模式運行時，運行電流均為46A；當(dāng)模式切換為進(jìn)氣節(jié)流模式后，C5101A電流由46A降至 44A C5101B電流由46A降至 40A ，節(jié)電效果顯著。

（2）循環(huán)水場共有4臺循環(huán)水泵P3401ABCD，其中P3401ABD設(shè)計流量 4750m³/h ，P3401C設(shè)計流量 2760m³/h 。平時正常運行2臺（一大一?。┭h(huán)水泵即可滿足生產(chǎn)要求，所以C機需長期運行。正常運行方式為 B/C 機或C/D機同時運行。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)在相同條件下 B/C 機同時運行的總功率為 機同時運行的總功率為 1267kW ，故B/C機同時運行比C/D機同時運行節(jié)電 120kWh 。

2.6改造優(yōu)化設(shè)備運行方式

（1）脫硫脫硝系統(tǒng)：氧化鎂漿液罐因容積較大，2臺攪拌機需 24h 連續(xù)運行才能滿足生產(chǎn)要求，有較大的節(jié)能空間。

（2）臭氧系統(tǒng)：空壓機設(shè)計是通過內(nèi)部風(fēng)機對機組的冷卻液及排氣進(jìn)行冷卻的，當(dāng)環(huán)境溫度高于 30% 時，空壓機的排氣溫度接近干燥機跳機值 55^°C ，而空壓機的冷卻液溫度也在 102^°C 左右，接近空壓機109° 的跳機值，為確保設(shè)備安全運行，2臺冷干機需同時運行，此種運行方式既不安全也不節(jié)能。

2.7 照明節(jié)能改造

廠區(qū)照明燈具投用10多年后，很多燈具的防爆、防水、防塵、防腐性能已達(dá)不到要求，且節(jié)能效率低。

2.8設(shè)備查漏補缺及優(yōu)化操作

臭氧發(fā)生器因漏點、鍋爐負(fù)荷和風(fēng)量等因素導(dǎo)致負(fù)荷居高不下，有較大的節(jié)能空間。

2.9 功率因素控制

購電合同中約定公司總配與外電網(wǎng)2條聯(lián)絡(luò)線關(guān)口功率因數(shù)在0.9以上，電力公司予以獎勵。

2.10 優(yōu)化用電

2023年簽訂的購電合同取消了谷電比的限制后，可利用自備發(fā)電機組在尖峰和高峰用電時段多發(fā)電、低谷用電時段少發(fā)電的優(yōu)化操作，實現(xiàn)多用低谷電的目的（峰谷電價差為0.65元/kWh），達(dá)到降本增效。

3降本增效項目實施措施

（1）優(yōu)化電氣運行方式。2018年在熱電站變電所加裝一臺快切裝置后，當(dāng)熱電站進(jìn)線1故障“晃電”時，快切裝置將會先跳開進(jìn)線1開關(guān)，然后帶著發(fā)電機合進(jìn)線2開關(guān)，實現(xiàn)電源的快速切換。因此該企業(yè)將熱電站變電所的電氣運行方式改為I段進(jìn)線開關(guān)運行和母分開關(guān)運行，Ⅱ段進(jìn)線開關(guān)備用，實現(xiàn)I、Ⅱ段母線并列運行，以提高發(fā)電機發(fā)電量的自用率，減少上網(wǎng)費。

（2）一次風(fēng)機是火力發(fā)電廠運行的重要輔機，傳統(tǒng)風(fēng)機運行方式為工頻定速，只能通過調(diào)節(jié)風(fēng)門開度大小來調(diào)節(jié)風(fēng)量[2]。針對此問題可通過變頻改造實現(xiàn)節(jié)能。其他“大馬拉小車”機泵均可通過變頻改造或?qū)C泵葉輪進(jìn)行適當(dāng)切割（去級），降低機泵揚程，減少實際電能消耗，實現(xiàn)節(jié)能。

（3）變閥調(diào)節(jié)就是利用改變管道閥門開度來調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機的流量[3]。針對此類問題，可以通過實驗將機泵出口閥全開，利用變頻自動控制液位及流量，設(shè)定變頻器控制的最佳節(jié)能值。同時將可關(guān)停的低負(fù)荷運行的變頻設(shè)備執(zhí)行關(guān)停處理，從而加強變頻器控制的優(yōu)化管理。

（4）針對硫磺鼓風(fēng)機開1臺即可滿足生產(chǎn)需求的情況，通過對鼓風(fēng)機單臺運行的風(fēng)險和效益進(jìn)行綜合分析評估后，認(rèn)為效益大于風(fēng)險成本，因此停運1臺鼓風(fēng)機以節(jié)省用電量。

（5）操作優(yōu)化設(shè)備運行方式

① 針對空分空壓裝置C5101A/B空壓機在進(jìn)氣節(jié)流模式下運行更節(jié)能，將空壓機運行模式由基本模式改為進(jìn)氣節(jié)流模式，降低電機運行功率。

② 針對相同條件下循環(huán)水泵B/C機同時運行的總功率比C/D機同時運行的總功率小 120kW 的情況，通過對循環(huán)水泵投用方式的優(yōu)化管理，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

（6）改造優(yōu)化設(shè)備運行方式

① 針對脫硫脫硝系統(tǒng)氧化鎂漿液罐容積較大，兩臺攪拌機需 24h 連續(xù)運行才能滿足生產(chǎn)需要的問題，對氧化鎂漿液罐進(jìn)行改造，縮小容積，實現(xiàn)單臺攪拌機運行，降低電能消耗。

② 針對臭氧系統(tǒng)空壓機的2臺冷干機需同時運行，既不安全也不節(jié)能的問題。經(jīng)分析，在原空壓機的出口空氣總管線處增設(shè)2臺水冷換熱器后，可把壓縮空氣溫度降至 左右。改造完成后，在7—10月份冷干機的運行方式由2臺同時運行改為單臺運行，而12—2月份冷干機的運行方式由單臺運行改為全部停運。

（7）廠區(qū)照明燈具投用超10年，很多燈具的防爆、防水、防塵、防腐性能已達(dá)不到要求，且節(jié)能效率低，對廠區(qū)照明燈具進(jìn)行了分批節(jié)能改造。

（8）通過對臭氧查漏、堵漏及進(jìn)一步調(diào)整鍋爐負(fù)荷和風(fēng)量的關(guān)系，平衡低氧燃燒與二氧化硫富氧燃燒的最優(yōu)結(jié)果，有效利用臭氧，降低能量損耗，實現(xiàn)節(jié)電的目的。

（9）公司總配與外電網(wǎng)2條聯(lián)絡(luò)線關(guān)口功率因數(shù)達(dá)到0.90以上，可以得到電力公司獎勵。通過自備發(fā)電機組和無功補償裝置的調(diào)節(jié)手段將功率因數(shù)控制在0.95以上，獲取相應(yīng)獎勵。

（10）企業(yè)以2023年外購電谷電比不受限為契機，成立“谷電比優(yōu)化”項目攻堅小組。在企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)籌安排下通力合作，在不增加生產(chǎn)成本和不降低現(xiàn)有效益的基礎(chǔ)上，通過平衡燃煤、瓦斯、蒸汽等手段，利用自備發(fā)電機組在尖峰和高峰用電時段多發(fā)電、低谷用電時段少發(fā)電的優(yōu)化操作，實現(xiàn)多用低谷電，達(dá)到降本增效的目的。

4降本增效項目實施成果

（1）該企業(yè)通過持續(xù)優(yōu)化大馬拉小車機泵、電氣運行方式、谷電比等措施，在2019—2023年間累計節(jié)省用電量1932.07萬度、減少上網(wǎng)電量3695.09萬度、多發(fā)電221.09萬度、多用低谷電101.75萬度，累計降本增效1831.48萬元。

（2）通過5年的降本增效工作，該企業(yè)日常生產(chǎn)用電負(fù)荷由23.6＼～27.5MW下降至 22～26MW ，有效解決了企業(yè)在抗臺風(fēng)期間孤網(wǎng)運行時壓減負(fù)荷的困難。

5結(jié)語

目前國際國內(nèi)經(jīng)濟形勢嚴(yán)峻，原油價格波動劇烈，石化行業(yè)面臨“嚴(yán)冬”的經(jīng)濟形勢仍在持續(xù)，企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營形勢日趨嚴(yán)峻，盈利空間不斷被壓縮。企業(yè)如何從管理中要效益，采取持續(xù)優(yōu)化“大馬拉小車”機泵、優(yōu)化電氣運行方式、優(yōu)化谷電比等設(shè)備節(jié)電的“降本增效\"措施，是扭轉(zhuǎn)目前形勢嚴(yán)峻的重要措施，為同類企業(yè)提供借鑒和推廣價值。

參考文獻(xiàn)：

[1］郭文武.發(fā)電機組孤網(wǎng)運行的解決方案[J].電工技術(shù)，2016（7）：120-121.

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[3］相玲.變頻調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機、水泵節(jié)能改造中的應(yīng)用[D].北京：華北電力大學(xué)，2012.