电气节能技术在石油化工工程设计中的应用

周正武

（大庆油田有限责任公司呼伦贝尔分公司油田运行管理部，黑龙江 大庆 163000）

通过对我国的经济发展情况进行深入分析发现，我国的能源消耗量超过了能源的生产量，为了对能源的过度消耗问题进行有效的控制，我国在能源开发以及利用领域已经出台了多种类型的政策和要求，其目的在于实现节能减排的目标，同时，还需要对节能技术进行积极的推广，解决能源过度消耗带来的环境污染问题。在开展石油化工工程设计工作的过程中，也需要消耗大量的电力资源，电力资源属于推动我国社会发展的重要能源动力，电力资源的过度消耗对于推动石油化工领域的发展十分不利。针对石油化工工程设计方面的电力资源消耗问题，本次研究主要是根据电气节能技术的发展状况，开展电气节能技术在石油化工工程设计领域的应用研究，为推动我国石油化工工程设计工作的进一步发展奠定基础。

1 电气节能技术内容概述及应用意义

1.1 电气节能技术内容概述

电气节能技术主要指的是利用电气节能设备，对电气资源的消耗情况进行统计分析，并对电气资源的消耗进行合理的优化，最终实现节约电能的重要目标。电气节能工作可以简单分为三个阶段，分别是降低电能设施的能源消耗、降低运行设备的能源消耗、降低辅助设备的能源消耗。在开展各项工程设计工作的过程中，电气设备的运行情况会对工程设计质量产生直接性影响，电气设备以及附属设备的能源节能情况会对整个工程的能源节约情况产生重要影响。在使用电气能源节约技术的过程中，需要对能源进行合理的规划，降低电气节能设备成本费用的回笼时间，在开展工程生产工作的过程中，需要对能源进行充分的分析和合理的设计，使得能源可以满足各类设备的运行要求，事实上，对于任何类型的工程建设工作而言，其主要的目的在于获取一定的经济收益，在使用电气节能技术的过程中，技术人员还需要对节能设备的成本费用进行充分考虑，最终实现工程项目经济效益最大化的目标。

1.2 电气节能技术应用意义

为了全面响应国家在节能减排方面的号召，我国石油化工领域的研究人员对节能减排问题进行了深入研究，以此使得生产建设的过程中可以最大程度地降低能源消耗，同时，研究人员还对石油化工的整体情况进行了全面分析，并将大量的节能降耗措施引入工程设计中，在节能降耗方面已经取得了良好的效果。在开展石油化工设计的过程中，引入电气节能措施主要具有三方面的意义：首先，从国家的角度出发，我国能源存在过度消耗的问题，通过对我国能源储备情况进行分析可以发现，能源的过度使用对于社会经济的可持续发展十分不利，生态平衡可能会遭受到一定的破坏，在开展生产作业的过程中可能会产生大量的废气和废料，导致环境污染问题加重，在引入多种类型的电气节能措施后，能源的消耗量降低，国家在能源管控方面的规范性增强，还可以解决目前面临的众多环境问题；其次，在引入电气节能措施以后，可以对照明系统以及取暖系统等进行合理的优化，使得国民的生活水平得到一定的提升，使得生产作业的便利性得到增强；最后，电气节能措施具有广泛性的特点，可以在多种类型的设备中得到广泛应用，以此对设备的运行情况进行合理的优化，降低设备运行的能耗。

2 电气节能技术应用问题分析

尽管我国在电气节能方面的发展速度相对较快，电气节能措施也发挥了一定的应用优势，但是，在电气节能方面我国仍然处于初级阶段，在应用多种类型技术以及措施的过程中仍然面临众多的问题，只有解决这些应用问题，才能使得电气节能技术应用优势得到充分发挥。首先，在电气节能技术方面，由于我国仍然属于发展中国家，对于先进的科学技术而言，其处于初级试用阶段，配套设施的完善性不足，先进技术无法快速服务于社会，且无法满足社会快速发展的需求，我国的电气节能技术也处于发展的初期阶段，尽管电气节能技术可以为石油化工工程行业带来新的发展思路，但是这些技术在应用的过程中仍然存在多方面的问题，无法满足电力设施节能的基本需求；其次，在配套设施方面，目前我国各种技术的发展速度都相对较快，大量的新兴技术不断涌现，在这些技术应用的过程中，国家无法在短时间内制定合理的规范和标准，导致市场秩序相对较为混乱，先进技术的竞争环境相对较为复杂，这对于我国先进技术领域的可持续发展十分不利，对于电气节能技术也是如此，由于缺乏相关的应用标准以及规范，这严重阻碍了电气节能技术的推广和应用。从客观角度进行分析可以发现，尽管目前的电气节能技术可以对生产作业发挥积极作用，但是受到多种不稳定因素的影响，导致节能的效果相对较差，因此，对于技术人员而言，其需要对目前已有的电气节能技术进行充分分析，了解现有技术存在的缺陷以及不足，对现有电气节能技术进行合理的优化或创新，提高其节能效果，这对于电气节能技术的推广和应用十分有利。在开展电气节能技术应用研究的过程中，需要充分考虑石油化工工程设计领域的基本特点，需要对所有的电气设备进行充分考虑，在引进电气节能措施的过程中，需要满足石油化工工程设计工作的基本需求，还需要尽可能地降低电能消耗，以此使得相关企业的运行成本降低。

3 电气节能技术在石油化工工程设计中的应用研究

石油化工行业对于我国社会的发展十分重要，我国石油化工行业的发展速度也相对较快，在科学技术快速发展的前提下，需要推动石油化工行业朝着规范性的方向发展，以此使得石油化工工程的经济回报提升。在开展石油化工工程设计的过程中，电气节能技术主要可以应用于电力控制、稳定电压、优化照明等多个方面。首先，在电力控制和稳定电压方面，通过提高电压运行的稳定性，可以提高电力系统的运行效率，对于大多数的电力设备而言，在保持额定电压且运行温度正常的前提下，才能充分发挥电力设备的作用，如果超出额定电压，电力设备可能会出现高温问题，受到电流空载的影响，能源的消耗量将会快速提升，如果供电电压相对较小，电力设备的线路系统中将会出现大量的空载电流，空载电流将会消耗大量的能量，这也是能源浪费问题出现的重要原因，因此，需要采取合理的措施保障电力设备处于稳定的运行状态，一方面，工作人员需要对电力设备进行全面分析，根据设备的运行要求对其运行参数进行科学的设置，对线路的运行数据进行合理的计算，对于变压器而言，需要对其运行参数进行统计和分析，对于线路的截面而言需要合理的选择，通过对供电半径进行合理设计的方式，使得变压器的作用得到充分发挥，从稳定电压的角度出发，达到电气节能的目标。在照明系统方面，在开展石油化工工程设计的过程中，需要使用大量的照明设施，在社会快速发展的前提下，人们对照明系统的要求也在逐渐提升，照明设备的种类在逐渐增加，其中，节能型照明设备的应用相对较广，电磁感应灯以及LED等都属于工程设计过程中的重要照明设备，事实上，石油化工行业需要电能消耗相对较大的行业，通过引进和广泛使用节能型照明系统，可以大幅提升电能的使用效率，在开展照明系统选择的过程中，工作人员需要对照明设备进行广泛调研，了解不同照明设备的节能性以及使用寿命，提高照明系统在工程设计过程中的有效性，以此达到电气节能的目标。在合理选择变压器方面，对于电气行业而言，变压器属于一种常见的设备，其应用也相对较为广泛，在开展石油化工工程设计的过程中，变压器的使用量相对较多，在进行变压器选择的过程中，需要尽可能选用频率相对较高的变压器，这主要是因为变压器需要长期处于连续运行状态，如果变压器的频率相对较小，则铁损和铜损相对较高，无法满足电气节能的目标，事实上，变压器的选择需要根据其负载量参数进行，需要按照80%负载量确定变压器的容量，然后选择节能型的变压器。另一方面，降低高次谐波技术也是控制电能消耗的重要措施，在开展石油化工工程设计的过程中，电力系统中必然会存在高次谐波，如果谐波的振动频率相对较高，则设备的电能功率消耗相对较大，电力系统的正常运行必然会受到严重的影响，此时，电力设备可能会出现温度过高或者噪音过大等多种类型的问题，在开展电气节能的过程中，需要对高次谐波进行合理的计算，通过引入有缘或无缘滤波装置的方式，降低线路中的高次谐波，使其处于可控范围，这是实现电力设备节能目标的重要措施。

为了全面提高企业的运行效率，还需要对电力系统的功率因数进行合理的控制，通过提高功率因数的方式，可以使得整个能源系统的利用率得到提升，这也是降低电力成本费用和提升生产作业效益的重要措施，对于大量的用电设备而言，其主要是根据电磁感应的基本原理运行，对于发动机或者变压器而言，在运行的过程中都将会建立交变磁场，进而实现能量转换，交变磁场建立过程中的电功率可以被称为无功功率，对于功率因数而言，其属于有功功率与视在功之间的比值。事实上，功率因数属于功率利用率的重要反映，通过对功率因数的计算方法进行分析可以发现，该参数将会处于0～1，在该参数的数值逐渐趋向于1时，整个电路系统中的无功功率将会大幅降低，这说明视在功率的利用率在逐渐提升，电能的输送效率也在逐渐提升，电路损耗相对较小。在对功率因数进行合理优化的过程中，常见的方法可以分为两种类型，分别是人工补偿法和自然提升法，在进行功率因数优化的过程中，首先，需要对电动机进行合理的选型，对变压器模块和电动机模块进行合理的优化，以避免出现电机空载现象。通过对石油化工工程设计工作进行深入分析发现，计算机模块、打印机模块都属于其日常工作的重要组成部分，为了进一步提高电气节能的效果，还需要对工作人员进行合理的培训，提供工作人员的节能意识，在计算机系统不使用的前提下，需要尽可能保持其处于关闭状态，在进行计算机系统操作的过程中，需要优选使用省电模式，在打印机等附属设备不使用的前提下，需要保证其处于待机状态，在使用PID控制系统的过程中，需要尽可能使其保持低功率运行状态。

4 结语

综上所述，尽管我国在电气节能方面取得了一定的发展与进步，但是电气节能技术在应用的过程中仍然存在一定的问题，这些问题主要是由于技术原因和配套措施因素所引起，对于石油化工工程设计领域而言，其需要根据行业的基本特点，对电气节能措施进行合理的调研，引进先进的电气节能技术，以此实现电气节能的目标。