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乙烯存储过程中产生的BOG主要来自卸船时管道吸热产生的BOG,储罐吸热产生的BOG,大气压变化产生BOG以及液体充装时产生的BOG。前两者的BOG量可以通过保冷措施来降低。通常管道保冷有聚苯乙烯泡沫、泡沫玻璃、聚乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫(PUR)、聚异氰脲酸酯(PIR)、酚醛泡沫等。由于PUR和PIR具有导热系数低,绝热性能好的特点,比较适用于低温管道的保冷。PIR的使用温度范围广,PUR最高使用温度在-65~80℃,因此低温管道做双层保冷,内层为PIR,外层为PUR。保冷厚度计算可采用表面温度法、最大允许冷损法和经济厚度计算法。储罐保冷一般內罐采用泡沫玻璃等支撑,罐壁夹层采用珠光砂和弹性玻璃棉毡;吊顶采用玻璃纤维或矿棉绝热。保冷厚度计算以储罐日蒸发量不大于0.08%为设计基础。
2冷量回收
传统的低温乙烯流程见流程图1,即系统产生的BOG通过BOG压缩机压缩,冷冻机冷凝后进行减压闪蒸,闪蒸气体回BOG压缩机二段,闪蒸液体回低温乙烯罐。当下游需要气相乙烯时,通过改变工艺流程来降低系统的能耗。下面以某项目为例,比较5种工艺流程下的能耗。
2.1乙烯直接蒸汽汽化
低温乙烯经输送泵加压后,进入汽化器加热至20℃后,送至下游装置。
2.2乙烯换热器交换(有闪蒸)
BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换,冷凝后的压缩液体进闪蒸罐闪蒸后气体回压缩机二段入口,液体回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。
2.3乙烯换热器交换(无闪蒸)
BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换,冷凝后的压缩液体直接回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。
2.4换热器、节能器交换
泵出口的低温乙烯分别经过乙烯节能器及乙烯冷凝器进行热交换后,再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。
2.5乙烯空温汽化器
低温乙烯在进入汽化器之前,先经过乙烯冷凝器和空温汽化器汽化后,直接进入乙烯过热器升温至20℃后送至下游装置。
3能耗分析
输油站是石油系统中的能量供应站,在石油的储存和运输中,发挥着重要的作用,在石油储送中,输油站提供能量,但是输油站的提供能量的同时也消耗着大量的能量。针对石油系统中的输油站进行分析研究,其消耗的能量占其输送消耗的50%以上,有严重的能量浪费现象。为了节约能源,促进输油站的节能发展,对其进行能量分析,制定节能措施。输油站的能量分析,主要是按照能量传递、能量转换的方法,对输油站能量使用过程中的有效性、合理性进行分析。其中针对输油站能量使用的有效性进行分析,主要是针对输油站能量被使用的有效程度进行分析,其合理性分析,主要是指输油站能量使用的科学性和合理性进行分析。为了促进输油站的节能发展,需要对其使用的能量进行分析,当前的输油站能量分析中采用的分析方法有两种,一种是焓分析法,另一种是火用分析法。焓分析法是采用的热力学第一定律的热平衡原理,在输油站的能量分析中,以热效率为基本的准则,然后对其能量的消耗、使用进行分析、评价设备,以及能量的有效利用状况。焓分析法又称为热平衡法,又叫做热力学第一定律法,通过这种分析方法,可以将输油站为油品储送中的能量供应中消耗最大的部位找出,为输油站设备的更新、节能发展提供依据。火用分析法,则是以火用值为能量计算的单位,从输油站能量质量的角度,对输油站的设备、石油系统的能量使用情况进行评价,并找出其中火用损耗最大的设备或者是部位,并通过使用火用效率,对输油站的石油系统、设备的整体能量使用现状作出一个准确的整体分析评价。
2输油站的能量消耗分析
从输油站的工作内容和工作性质上进行分析,输油站在生产和石油输送中消耗的能量非常大,输油站一般情况下,使用的都是高能量、高热值的原油,其主要是对100℃以下的原油进行加热,在加热的过程中,热与动力学两部分消耗能量,热量由加热炉、加热锅等加热设备消耗,而动力学的能量消耗由电力系统、电网等供应,并且会产生大量的动力能力损耗。在输油站的生产工作中,需要消耗大量的电能,1000kW以上的大电机其消耗的能量占输油站总消耗能量的60%以上,而输油站的加热设备的火用效率较低。
3输油站的能量节能发展的措施
在石油系统中,输油站的能量消耗非常大,产生了严重的能量浪费,为了实现输油站、石油系统等发展中的节能,需要针对输油站的能量消耗制定一系列的措施:
3.1降凝降粘
输油站的加热炉和输油泵是最大的能量损耗设备,为此可以采用降凝降粘的措施,降低输油泵和加热炉的能量消耗。
3.2改造设备的结构
输油站工作中产生的能量损耗主要来自加热炉,为了实现输油站的节能发展,可以将加热炉的结构进行改造,将其吸热的平均温度提高,可以采用预热助燃等方法,将加热炉的炉膛中的空气系数降低。
3.3合理配置
输油站的工作任务就是上输油管道内输送的油品提供能量,但是输油管线的长短,与输油站能量的消耗和损失有较大的关系。为了促进输油站的节能发展,需要合理的配置,为其制定一些节能技术,促进其发展。
3.4定期清理输油管线
输油站的石油系统中,输油管是必不可少的组成部分,但是因为输送原油自身的特性,以及输油中原油温度的变化,会在输油管道的管壁上形成一层结蜡,增加输油管道管壁的厚度,进而增加原油输送中的阻力,造成输油量和输油效率的降低。为了减少输油站的能量消耗,实施节能发展,需要减少输油管道的阻力,为此需要定期对输油管道进行清理,使用清管球,在油压的作用下,将输油管道壁上的蜡质清除,提高输油量和输油效率,进而减少能量的损耗。在输油站的实际工作中,实施的技能技术还有很多种,例如调整输油速度、输油管节能技术、其他设备的节能技术等,在这些节能技术的支持下,输油站的能源损失将会减少,能源的利用率会得到提升,促进其节能发展。
3.5变频器的应用
变频器节能主要表现在输油泵电机、辅助泵电机等设备的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。
4结语
一幢节能建筑与一幢普通建筑相比,从理论上讲可以节约用电50%以上,在建筑中应用节能型技术,是建设资源节约型、环保友好型社会的要求。近几年来,人们对节能建筑的关注度越来越高,要实现建筑节能的预期效果,关键在于建筑设计和施工。这就要求我们不断更新思维,适应社会的发展,采用先进的设计理念和节能施工技术去建造我们的绿色家园。
2节能技术的应用
2.1建筑墙体的保温节能墙体的类型一般分为单一材料墙体自保温和复合墙体两大类。1)单一材料墙体包括粉煤灰砌块墙、轻骨料混凝土墙、烧结多孔砖墙、加气混凝土砌块墙,这些材料都具有保温性能好、施工效率高、轻质、隔热、隔声等优点。砌筑时一般从顶层开始逐层施工,防止因结构变形量向下传递而造成下层先砌墙体开裂。如因各种原因必须从下往上砌筑时,墙体连接处待全部墙体砌筑完成后再行施工。砌筑前必须进行排砖设计,不够整砖时用实心砖补砌。砌筑砂浆应饱满,含水率宜控制在10%~15%之间。在墙面上凿槽埋设线管时,应使用专用工具,不得乱砍乱刨,管道表面应低于墙面5cm,与墙体固定后用砌筑砂浆补平。墙体砌筑完成后,要注意成品保护。2)复合墙体主要包括外墙外保温和外墙内保温两种类型。a.外墙外保温常用材料有EPS板(阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料板)、挤塑聚苯板、聚氨酯发泡板、膨胀珍珠岩板等各种板采用粘结的方法施工;硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、泡沫玻璃、矿物喷涂棉等采用喷涂的方法施工;胶粉聚苯颗粒保温砂浆、各类轻骨料预拌干料保温砂浆等采用抹灰的方法施工。采用粘结方法施工最常用且保温效果最好的是EPS板施工工艺,它可准确无误的控制隔热保温层的厚度和导热系数,使用水泥基聚合物砂浆作为粘结层和抹面层,具有较高的强度和韧性,能吸收多种交变负荷,粘结力强、施工中无需锚固。还有很好的抗裂、防水、防潮、抗冲击、耐老化性能,能有效的在建筑物上形成坚固可靠的保温隔热系统。所采用的聚合物砂浆具有很好的和易性、镘涂性和较长的凝固时间。易于施工,耐久性好,砂浆硬化期间严禁撞击和震动。施工环境温度不应低于5℃。用于外侧时严禁在雨中施工,遇雨或雨期施工应有可靠保证措施,避免阳光暴晒和5级以上大风天气施工。EPS板外墙保温经济效益明显,值得推广。采用喷涂的方法施工的材料常用胶粉聚苯颗粒保温浆料,保温浆料的防护层为嵌埋有耐碱玻璃纤维网格布增强的聚合物抗裂砂浆,属薄型抹灰面层。施工时要做到配合比准确,同种材料同配比冲筋。采用水树脂和水溶性高分子添加剂,解决一次性抹灰太厚的通病,不坠落、不干裂、不起泡。基层墙体表面应清理干净平整,无结块和孔洞,并涂刷界面处理剂。对于保温有特殊要求的建筑和高层建筑还应挂镀锌钢丝网与基层墙体拉结牢固。b.外墙内保温材料不受室外气候温度因素的影响,无须采用特殊的防护,施工较为简单,能用于外墙的保温材料在内墙大多都适用。常用的材料有玻化微珠保温砂浆、挤塑聚苯板、陶瓷保温板、岩棉板等。
2.2屋面节能1)保温屋面的保温层可采用松散材料、板块类材料或整体保温层。保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数小,且有一定强度的特性。松散材料常用炉渣、水渣、水泥焦渣等。板块类材料常用饰面聚苯板、硬质聚氨酯泡沫塑料板、泡沫玻璃保温板、酚醛树脂保温板等。整体保温层常采用现浇膨胀珍珠岩和现浇水泥蛭石等。2)屋面节能施工中,应及时对屋面基层、保温层敷设方式、厚度、板材缝隙填充质量、屋面热桥部位、隔汽层等进行检查。采用喷、浇、抹等工艺施工的保温层,配合比应计量准确,搅拌均匀,分层连续施工,表面平整,坡向正确。3)采光屋面的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、气密性应符合设计要求。安装应牢固,坡度正确,封闭严密,嵌缝处不得渗漏。4)架空隔热屋面适用于通风较好的平屋面建筑,架空板的铺设应牢固,平整,缝隙处采用水泥混合砂浆填充,出风口应当设在负压区,进风口宜设置在当地炎热季节最大频率风向的正压区。5)金属板保温夹芯屋面应铺装平整、锚固牢固、坡向正确、接缝严密,夹芯层的容重和阻燃性必须符合设计要求。6)采用倒置式屋面,可采用干铺法。其防水层要平整,不能有积水现象,保温层采用憎水性胶结材料,机械搅拌均匀,对于檐口抹灰等必须在找平层前完成。
2.3门窗节能外门窗是建筑物能耗散失最多的部位,根据其性价比目前最常用的是单框双玻中空门窗,窗墙比也是相当重要的一个方面,窗墙比越低隔热效果也就越好。门窗节能措施应注意以下几点:1)严格按照设计要求选择门窗,对门窗的抗风压性、空气渗透性、雨水渗透性等指标进行测评。2)门窗框、副框和扇的安装必须牢固,拼樘料内衬增加型钢的厚度和尺寸必须符合设计要求。两端须与洞口固定牢固,密封条不能脱槽,旋转间隙均匀,开启灵活。3)门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等间隙大的交接处,须用弹性材料填充间隙,例如闭孔泡沫塑料、发泡聚苯乙烯等。其具备较好的粘结、固定、隔声、隔热、密封防潮、填补结构空缺等作用。4)密封条与玻璃和玻璃槽口的接触应紧密,用橡胶垫镶嵌玻璃时应与裁口、玻璃及压条紧贴,镶嵌平整。5)推拉门窗在搭接量确定时应注意所用塑钢型材框凸筋、扇槽深的尺寸变化以及所选用的滑轮、密封块的尺寸的配套性,以保证保温效果。
3结语
智能建筑的能耗主要集中为各类设备系统能耗,而设备集成控制系统作为建筑物节能的检测工具和实施手段,与整个智能建筑的节能关系密切。研究显示,智能建筑的能耗主要集中在空调设备系统、给排水系统、照明系统以及电梯运行系统,其中空调设备系统能耗占整个系统能耗总和的2/3左右,因此研究空调设备的控制技术尤为重要。
1.1空调设备节能控制分析供给空调系统的能量由热源和冷源系统产生,经水系统传递给风系统,再由风系统将能量传递给被调节的房间,以达到所要求的室内温度与湿度。能量传送过程中,水系统输送能源所耗的能量为泵的电能,风系统输送能源所耗的能量为风机的电能;冷热源系统工作所消耗的电能与泵和风机所消耗的电能之和即空调系统总耗能量。空调设备的节能控制主要就是对上述三部分能量消耗的有效控制。空调系统供给房间的冷量主要有7方面的热量消耗,包括照明散热量、人体散热量、透过外窗的日射得热量、人体/物料以及设备的湿负荷、渗透空气散热量、物料与设备散热量、通过围护结构传入室内的热量。其中,透过外窗的日射得热量、通过围护结构传入室内的热量以及渗透空气散热量的大小由室外温度决定;照明、人体、物料以及设备散热量共同组成了房间的热负荷,空调的制冷负荷就由这几部分决定。空调耗能系数(CEC)是分别从建筑物的节能性能以及设备的能源利用效率两方面来进行综合评价的,它是通过在全年假想负荷的前提下计算设备系统的全年能源消耗量,来评价设备能量利用效率的指标。根据CEC的计算公式以及相关研究表明,基准型空调系统的CEC大约在1.6左右,节能型空调系统的CEC大约在1.1左右。CEC的值可用于判断空调系统的节能性,根据这个值对节能措施适当调节,从而降低智能建筑的总体能耗。PAL是一个评价公共建筑护结构保温、遮阳等其他设施保温性能的指标,可以作为评价公共建筑中央空调系统的辅助指标。建筑物围护结构的保温性能直接决定了空调房间的冷、热负荷,若要节约空调系统的能耗,就必须改善围护结构的保温性能。
1.2给排水设备节能控制分析智能建筑给排水能耗主要来自设备用水损耗和用电损耗。用水损耗包括生活给水能耗与消防给水能耗。生活给水系统供给烹饪、洗涤、沐浴以及日常饮用水,消防给水系统供给消防栓以及自动喷水灭火给水系统用水。影响智能建筑用水损耗的因素有2点:(1)给水管网的渗漏损耗。给排水管网在建筑物内以暗埋方式进行铺设,给水压力、给水管材的质量、水管铺设方式及其受腐蚀程度等都是造成积水管破损的原因所在,渗水问题也是目前给排水系统的主要能耗所在,因此加强对上述几点因素的控制,是有效降低用水损耗的关键措施。(2)用水终端设备损耗。用水终端设备包括所有房间用水设备,如马桶、洗碗龙头、洗漱龙头等,这些终端设备的损坏往往也给整个给水系统带来大量的用水损耗,而影响用水终端设备的因素又包括设计、制造质量及受腐蚀程度等,因此加强对这几方面因素的控制也能有效降低用水损耗。用电损耗包括水泵用电损耗以及消防系统自动喷淋系统用电损耗。水泵运转损耗的影响因素有2个,即建筑物高度以及用水量。当建筑物高度超过30m时,要采用二次水泵供水,二次水泵本身已经增加了电能的消耗,且二次水泵与一次水泵的转接也免不了有电能的耗损。同时用水量越大,水泵电机消耗的电能就越多。自动喷淋系统用电损耗主要来自于长期供电的损耗,由于消防供水系统必须保持一直有水可供,所以喷淋系统必须长期保持备用状态,这里的电能损耗取决于喷淋系统的设计功率。
1.3照明设备节能控制分析随着建筑业的迅速发展,电力的需求量也在不断攀升,电力供应紧张的局面将在相当长的一段时期内一直存在,所以节能减排刻不容缓。智能建筑照明设备能耗包括大楼照明系统耗电与用电设备耗电。在大楼这种人员比较多的地方,我们设计的照明系统需要做到能源的合理利用,在有人的地方必须设计有足够的照明;在人员活动较少的区域可以采用间断性照明,比如现在比较流行的声控、温控、红外传感器控制等;在没有人的区域,严格熄灯灭光,以节约能源[3]。
2结语
基于我国所处地理位置因素,在同纬度的国家中我国冬季比较严寒,夏季温度偏高,这也给我国建筑领域提出了新的要求,即加强建筑的节能保温技术的研究,满足人们宜居生活环境的需要。但由于我国对建筑节能技术等方面的研究起步较晚,许多有关建筑节能方面的理论体系和技术体系尚未健全,使得我国目前的多数建筑物在节能效果和保温效果方面都不尽人意,难以满足人们对和谐生活环境的要求。通常,我国建筑领域在建筑保温方面都采用传统的以消耗能源实现保温为主导思想,使得我国的能源消耗较为严重,出现资源短缺问题,为了能够促使我国建筑行业的可持续发展,即满足人们对宜居生活环境需求的同时,又不过多的消耗的能源,那么就需要我们加大对建筑节能技术的研究力度,通过引进新技术、新材料,改进建筑围护结构和保暖系统等方式来实现。
2建筑围护结构节能技术
建筑墙体结构传热所产生的热损失较大,约占总体耗能的一半以上,所以为了降低建筑耗能,对建筑结构采取保温措施是建筑节能工作所研究的重点。一般而言,建筑围护结构节能技术包括:外墙内保温技术、夹心复合墙保温技术和外墙外保温技术。
2.1外墙内保温技术外墙内保温节能技术是通过在建筑物外墙承重墙内部覆盖保温材料以起到保温节能的技术。
2.1.1外墙内保温的优点和缺点(1)优点.该种施工技术工艺比较简单,对保温材料的覆盖要求相对较低,施工速度快,保温材料廉价。(2)缺点.基于外墙内保温施工实在墙体内侧覆盖保温材料,墙体外侧部分并未覆盖保温材料,墙体外侧部分在温差影响下容易出现结露、淌水、冷凝现象;此外,用于外墙内保温的保温材料,尤其是板材在工程实践中发现容易出现裂缝等问题,这将降低建筑物的保温效果。
2.1.2外墙内保温工艺(1)粉刷石膏聚苯板.在外墙保温施工前,应先将墙面清理干净后粉刷石膏聚苯板。外墙内表面相邻的墙面、地面、屋顶以及门窗部位弹出控制线;按照工程设计石膏拌合比例拌制粘结石膏;按照工程设计的粘结点要求涂刷石膏在聚苯板上,粘贴石膏聚苯板应按照从下而上的顺序依次进行;粘贴石膏聚苯板前应检查墙面的垂直度和平整度,避免石膏聚苯板粘贴到墙面上出现鼓包或凹坑。在施工过程中如遇到较宽的拼接缝可采用聚苯条填充;聚苯板粘贴完后在其表面涂抹石膏砂浆。(2)涂抹保温砂浆.保温砂浆是以胶粉和聚苯颗粒为原材料按照一定的比例掺水拌合,待砂浆拌合均匀后将其涂抹在基层墙体上,形成保护层。涂抹保温砂浆一般至少要涂抹两遍以上。待保温砂浆凝固后再涂抹一层一定厚度要求的抗裂砂浆。为了防止墙面上的保温砂浆出现开裂现象,可采用铁抹子在刚涂抹后的砂浆上均与压入玻纤网格布。
2.2夹心复合墙保温夹心复合墙由混凝土结构内墙、混凝土外装饰墙体、保温板以及内外墙的连接件构成。
2.2.1夹心复合墙保温的优缺点(1)优点。夹心复合墙的保温材料设置在外墙中间,即可以保护保温材料,又能起到保温的双重效果。(2)缺点。夹心复合板墙体内容易产生空气对流,发生热桥现象。在保温施工中工序比较多,施工难度大,并且保受墙体内外温差影响较大,外墙容易出现温度裂缝,外墙结构整体性和稳固性下降。
2.2.2夹心复合墙保温的工艺要点首先按照工艺程序将混凝土模板安装固定好,然后将饰面材料按照工程设计规范要求安放到位;按照工程设计配筋要求绑扎墙体钢筋,待钢筋绑扎完毕,对关键绑扎部位进行检查,(墙体内外两道钢筋)然后将挤塑泡沫板放入墙体中,接着将保温板插入到两道钢筋中间,最后混凝土浇筑成型。
2.3外墙外保温外墙外保温就是在外墙的外侧设置保温隔热体系,使建筑物达到保温效果。
2.3.1外墙外保温的优缺点(1)优点.外墙外保温施工技术之所以在建筑工程领域广泛的推广及应用,其主要优势在于,可以保护建筑物主体结构,延长建筑物的使用寿命;避免热桥对建筑物的影响使建筑物墙体受潮。另外,该种施工技术和方法所投入的保温材料相对较少,经济性强。(2)缺点.外墙外保温对保温材料的耐候性、耐久性有要求比较严格,所选用的保温材料必须要符合外墙外保温的设计要求;同时,外墙外保温施工对保温体系的防火、抗震以及抗裂能力要求高,需要施工单位要具有专业素质强的施工队伍来完成。
2.3.2外墙外保温施工方法外墙外保温墙体施工技术要求高,保温材料各性能指标要求严格,在施工前应严格按照工程设计要求选用施工技术及保温材料。通常保温施工是在建筑物主体结构稳定后再进行施工,避免主体结构应力变形期发生变形影响保温施工。同时在外墙外保温施工时还需采取必要的防雨水措施,避免保温材料经雨水侵泡保温性能下降。
3结语