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利用现代化的管理工具提高企业的能源利用率
2010-3-26    点击次数:1301

 

    刚刚缓解的经济危机表明:在经济危机中能够生存下来的都是业内的优秀者,是那些对产品生产过程进行了优化、降低了生产成本的优胜者。近几年来,尤其是2009年,市场上各个企业对BTS公司卓越运营的工厂优化解决方案的需求一路飙升,使之成为节能技术领域的一面旗帜。由于能源价格的不断上涨,化工过程设备的耗能问题就显得尤为突出,因此BTS公司的专家们也在节能技术领域投入了很多精力,开发了新的节能技术。“利用这些新技术,BTS公司发现拜耳公司的过程设备都是‘能耗大户’。”BTS公司的过程工艺技术部负责人Norbert Kuscherus博士说。

 

    由于过程工艺技术的连续改进(KVP)是每一个流程工业企业都渴望实现的目标,因此企业就会提出这样的问题:为什么、何时邀请BTS的专家最为合适。“当一个企业利用普通的KVP技术不能取得理想效果时,我们将为您提供更高水平的技术服务。” Kuscherus博士回答道。专家们在完成项目之后,可以把不合格产品的数量减少30%,把能源总费用降低8%~15%,或者减少10%左右的过程设备维护保养费用——这就是BTS公司对其完成的上百个项目的总结。另外,BTS公司BayOpX技术专家Hans-Joachim Leimkühler博士还说道:“在已经优化过的过程工艺设备中,我们总是还能再找出一些节能潜力。”

 

    他们使用的重要工具就是BTS公司最新研发的Bayer Climate Check(拜耳气候检查)技术,在这一工具的帮助下,过程设备和过程工艺技术的CO2气体排放和能源消耗会更加透明。气候检查工具由两部分组成: “气候足迹”和能源效率分析表。气候足迹是对危害大气环境的温室气体排放进行检测分析,主要是对过程设备的CO2的排放情况进行检测分析,帮助流程工业企业自己采取措施减少有害气体的排放。“这种循环利用技术使得有害物质的足迹到工厂大门就结束了,包括原材料、物流和生产过程中的能源消耗带来的有害影响。”Leimkühler先生解释说。到目前为止,BTS公司承担着总公司140个过程设备的减排工作,收到了非常令人满意的CO2减排效果,并形成了一套完整的技术方案,由董事会主席Werner Wenning先生于2008年正式颁布执行。

 

    每一次节能分析的核心都是基于6西格玛技术的能源效率分析表分析技术,这一分析过程分为若干步骤,第一步为技术分析、形成解决方案和方案评估。再加上走访过程设备的操作者、生产负责人和过程工艺技术人员,就可以得到更加全面的相关信息。过程工艺技术解决方案是多种多样的,长远地解决问题是要对原材料供应、超大规格的流程泵或者分馏塔进行优化。在能源生产和分配过程中,也能找到许多可以改进提高的切入点,例如冷凝水的利用。Leimkühler先生说:“把冷凝水排到污水里就相当于向污水里扔钱。”

 

热能哪里去了?

 

    检测过程工艺生产过程中热能耗散的方法就是“窄点分析”方法。把过程设备的热能流动和冷能流动情况绘制在一个曲线图上,两条曲线非常接近的地方就是窄点,这里的温差最小。BTS公司过程工艺分析技术部门负责人Andreas Jupke博士说:“一条重要的规则是不要在窄点处传输热能。”因为过程设备生产过程中还要耗散一些热量。压力较低的蒸汽是生产实践中经常遇到的问题,在BTS公司把这样的蒸汽称之为“没劲”的蒸汽,例如从高压冷凝器中出来的蒸汽,或者是回收来的余热。通常情况下,是简单地把这些蒸汽释放到大气中,或者用冷却水冷却,而不是把其中含有的能量经蒸汽涡轮机输出。

 

    BTS公司的专家们也得出了这样的结论:过程工艺生产过程中也排出了大量的气体。Leimkühler先生说:“过程设备通常是在良好的工况下运行的。”但过程设备在不利的条件下如何运行,如何进行技术和经济性能的优化呢?讨论最多的是使用在线监控系统,由它提供非常清晰的过程设备运行状况的信息。“这就要求过程设备的操作者对他的操作方法进行改进。”有经验的项目技术人员Annette Conrad先生说。

 

    另一个提高能源效率的方法就是过程自动化。这里,也要以在线分析系统的数据、信息为基础,最有说服力的例子就是使用NIR传感器,它在分馏塔的顶部对分馏物的纯度进行检测。在ZVEI发行的一份小册子中通过大量的实例告诉人们,过程自动化能够带来的节能潜力大约在10%~15%之间。BTS公司的技术还达不到这样高的水平,Kuschnerus先生给出了利用BTS公司的技术能够实现的节能数据是5%~15%,这些技术方案中包含的措施从简单的过程设备调节方法到费用高昂的现代化预测性调节技术。

 

    一个重要的节能环节就是过程设备的管道系统,尤其是连接距离较远的管道系统。它后面蕴含的设计模型建模技术是非常复杂的。Martin Lehmann先生解释说:“但在第一次改进时也有一些简便方法。”这位BTS公司基础技术的专家列举了一些实例,介绍了如何构建可循环使用的冷却水管道系统。若流程工业企业已经有几年的历史,即已经有了相对固定的用户群时,关注冷却水管道系统中的压力是十分必要的。若长期在压力过高的工况下进行生产是要浪费大量金钱的。此时,从系统性的角度考虑问题也是非常重要的,例如看看管道系统中哪里有泄露,管道、热交换器、仪表或者流程泵等都可能是压力泄露的根源所在。Lehmann先生说:“千万不要忽略任何一个细节,因为在复杂的管道系统中,一切都是相互关联的,任何一点小小的改动都可能对需要压力的设备带来影响。

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