热工设计在节能减排中的应用

摘 要：目前全球变暖、温室气体大量排放等问题受到了我国领导人和国民的重视，我国石油产业和化工企业的重中之重就是提高资源的利用程度，节约资源，减少废物的排放。这是我们必须承担的社会责任，也是实现人与自然和谐共处的办法。对于石油和化工企业来说，热能工程的设计极为重要。它的设计理念对节能减排的影响很大，热工设计越合理、越科学，节能减排工作进行的越顺利。本文简单介绍了热能工程和热工设计的概念，着重阐述了热工设计为达到节能减排的目的所遵循的原则以及热工设计中的计算优化，以期为石油和化工企业人员提供帮助。

关键词：节能减排；热工设计

中图分类号：TK28 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0350-01

随着我国国民经济高速发展，国家的资源消耗也越来越多，我国的环境污染更加严重，石油和化工产业发展受到限制。为了改变我国能源匮乏和环境污染的局面，国家提出节能减排的方式，要实现可持续发展。石油和化工业是增强我国国民经济的重要行业，但是这些行业产生危害也很大，它们使大气污染严重，它们使能源消耗过度，它们使环境中的污染物更多。现如今人们越来越注重生活的环境，对生活水平要求越来越高，节约资源，减少环境恶化是企业和个人的责任。

1 热能工程和热工设计

热能工程与热工设计需要运用节能减排。热能工程就是将自然界中的能源转化为热能，满足人们的正常需求的科学技术。它利用各种加工工具，将开发出的能源变成人们需要的热能，供人们日常生活和企业的生产。对热能工程来说，所用的各种设备，运输工具非常重要，好的设备和工具可以保证企业热能工程技术，可以使企业的设计跟得上时代的步伐，可以使企业的经济发展更好。

热工设计也就是热能工程的设计，是在整个建筑过程中所用到的技术和所遵循的规范原则。热工设计对工作人员的要求高，要做到节能降耗。它要考虑城市规划，要注重建筑选址，要保护自然环境。热工设计包括对热负荷表的安装以及安装后的检查，参数的记录；对能源功率转化器的选择及其控制方式；对热能加工中多余物质的处理方式及其流量的记载；还有对整个工程中设备的位置布置和数量安排，同时对热能产生过程中回收的蒸汽量做好记录。

2 热工设计为满足节能减排要求应遵循的原则

热工设计必须要符合节能减排的要求，因此要遵循一定原则：①要遵循热能系统相关系数的设定；②要将有关余热充分利用，最终才能达到企业要求。

2.1 热能系统相应参数的设定原则

遵循第一原则就是要好好设置热能系統的有关参数。参数设置越合理，越准确，热能系统运行就越顺利，节能降耗工作就越容易进行。在热能工程进行过程中，考虑节能这一方面，就要提高蒸汽系统的参数，要优化汽轮机排油的工艺流程。同时，还要调节好蒸汽的压力，确定蒸汽系统的最佳参数。只有这样才能使热能工作更快完成，才能使资源充分利用，减少不必要的浪费。

对于热能系统的设计，不仅是蒸汽系统的设计，而且还要在热能加工和输送上面下功夫，要能够根据企业的实际情况，做出科学、正确的决定。要做到能源配套使用，要学会选择机泵，不要出现热能产出量过少，机泵功率过大的情况。

2.2 有关余热的利用

遵循第二原则就是要好好利用有关余热。多余的热能是在热能生产过程中，产生的超过人们需求的热能，就称之为余热。在热能系统中最容易出现这种问题。为了防止热能的浪费，让资源能够高效利用，就要做好余热处理工作。在余热的处理工作中要多次利用，让多余的热能回收，以便下次利用。

热能生产过程中，要注意保热，热能很容易散失，要选择好热能管的材料。对余热介质做好分析，以便今后更好利用。一般来说，余热的温度不同，就可以用不同的回收方式。当介质的温度在250℃以下时，就可用于热水的供应。当介质的温度在250～500℃之间时，就可用于加热冷空气并产生水蒸汽。当介质温度远远高于500℃时，就要用来生产高压蒸汽。产生的余热被充分利用后，都能达到理想的效果。有些余热可以循环利用，能够再次进入热能系统，这样就实现了能源可持续发展。

3 蒸汽系统和单位产品能耗的优化计算

在蒸汽系统和单位产品能耗方面要优化计算。蒸汽系统参数是能耗的重要指标。在计算蒸汽系统有关参数时，要要求严格，要结合整体情况，将热能系统估计出来的热能量作为参考，优化系统工艺流程。计算蒸汽系统产生热量的公式如下：M=S1×S2+S3/E1×E2+E3。公式中对应字母的意义：M为热能系数；S1为热能输出热耗总和；S3为系统功率之和；E1为系统机泵热耗之和；E2为机泵功率之和；E3为余热及相应介质热能之和。

另外，在进行热能计算时不能一味照搬公式，不能套公式，要有自己的思考。不同的企业，它们热能不同，生产出的热能产品也不同。因此，要对单位产品能耗进行优化，这是节能减排的方法之一。它的计算方法很不同，需要将热能加工企业看做一个整体，即看做封闭的热能循环系统。同时，将产生热能的各种能源和介质看作原料（Rm），热能可以分为一次利用的热能（Ae）和二次利用的热能（Te）以及实际输出的热能（E）。最后就可以在理想的条件下计算单位热能消耗（G）：G=Rm+（Ae+Te）-E/T（总产量）。

从上面的公式可知，在理想条件下，只要任何一个参数发生变化，就会改变单位能耗。这种计算方法让人看了一目了然，这样技术人员就可以更好的控制原料，就能降低其它能耗，提高实际热能利用率。这上面的两种计算方式都有它的优点，前面一种更加具体，后面一种对宏观方面的控制更多。在实际热能系统计算过程中，需要将两者结合起来，得出最好的结果。

4 结 论

总而言之，石油和化工企业中要节能减排，要实现可持续发展。我们要用科学发展观去解决热工设计中的问题，在热工设计中应用节能减排。热能技术人员在热能设计方面要认真，要做好技术研究工作，要对节能降耗问题多加思考。

参考文献

[1]何安敏.论热工计算软件在建筑幕墙热工设计中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2014（21）.

[2]林会昌，韩苏强.热工设计在节能减排中的应用分析[J].建筑与装饰，2017（9）.

[3]何兆会.探讨热工设计在节能减排中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（29）.

收稿日期：2018-3-24

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