油氣回收設(shè)備節(jié)能評(píng)估方法探討

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本文通過(guò)分析影響油氣回收節(jié)能效果的關(guān)鍵因素，綜合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的法律法規(guī)及計(jì)算公式，分析提出可行的油氣回收設(shè)備節(jié)能效果評(píng)價(jià)方法，并對(duì)整體油氣回收設(shè)備節(jié)能效果結(jié)論的得出提出可行性建議。

油氣回收設(shè)備節(jié)能效益影響因子

提高油氣回收的節(jié)能效益，可以通過(guò)多種途徑進(jìn)行，節(jié)能效益主要來(lái)源途徑如下。

1工藝設(shè)計(jì)節(jié)能

通過(guò)優(yōu)選工藝設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)，主要包括采用高效率的泵機(jī)，減少泵機(jī)數(shù)量和投資成本；采用可節(jié)約成本的工藝，減少能耗和占地面積。

2設(shè)備配備節(jié)能

包括選擇節(jié)能耐用的泵機(jī)、電機(jī)及閘閥等裝置，設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，便于維護(hù)管養(yǎng)。

3油品回收率及回收效率控制（1）定義：a）回收效率即處理效率，是一定量的油蒸汽進(jìn)入油氣回收設(shè)備，該設(shè)備可將油蒸汽處理并轉(zhuǎn)變成液態(tài)油的百分比；b）回收率指油氣回收設(shè)備產(chǎn)生的回收油量與油氣回收設(shè)備所服務(wù)的油庫(kù)或者區(qū)域的發(fā)油量的比率。（2）評(píng)判指標(biāo)：回收效率及回收率是判定油氣回收設(shè)備節(jié)能效果的兩項(xiàng)主要指標(biāo)。其中，國(guó)標(biāo)規(guī)定油氣回收設(shè)備的回收效率需大于95％，在滿(mǎn)足大于95％國(guó)標(biāo)的基礎(chǔ)上，油氣回收設(shè)備的回收效率越高，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值越多。在一定電耗內(nèi)，油氣回收設(shè)備的回收率與回收產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值成正比。

4設(shè)備整體生命周期

通過(guò)設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、淘汰和更新等各個(gè)環(huán)節(jié)的完善，使得設(shè)備整體生命周期與同類(lèi)產(chǎn)品相比較長(zhǎng)。

油氣回收設(shè)備節(jié)能評(píng)估方法探討

1油氣回收設(shè)備工藝節(jié)能效果評(píng)估

選擇先進(jìn)適宜的油氣回收工藝，將從根本上降低油氣回收設(shè)備的能耗以及二次投入花費(fèi)。目前在國(guó)內(nèi)，尚無(wú)法規(guī)或規(guī)范來(lái)評(píng)定油氣回收工藝性能方面的節(jié)能效果，并且油氣回收設(shè)備工藝性能的節(jié)能效果尚無(wú)合適的計(jì)算公式，因此對(duì)該部分的評(píng)價(jià)是通過(guò)與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)工藝、同樣規(guī)格、不同廠家的油氣回收設(shè)備進(jìn)行比較，得出優(yōu)劣。

2油氣回收設(shè)備回收效率評(píng)判

參照《儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20950—2007），油氣回收裝置的回收效率，即標(biāo)準(zhǔn)中B.3.5提及的處理裝置處理效率按如下公式計(jì)算。參照上述公式，在對(duì)油氣回收設(shè)備進(jìn)行排放檢測(cè)時(shí)，需要分別對(duì)其進(jìn)出口油氣濃度進(jìn)行采樣，并需要紀(jì)錄檢測(cè)時(shí)的溫度及大氣壓力。如上所述，油氣回收設(shè)備的回收效率越高，其所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益越高，在回收油品被用作二次能源時(shí)，其節(jié)能效果也就越高。

3油氣回收設(shè)備節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益評(píng)判

安裝油氣回收設(shè)備，可帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)或節(jié)能效益。但是，油氣回收設(shè)備畢竟不是零耗能設(shè)備，在回收油品的同時(shí)，其本身也會(huì)消耗額外的能源，如電能的消耗、設(shè)備耗材（如活性炭、膜等）的更換以及泵機(jī)等主要零部件定期維護(hù)的費(fèi)用。工藝不同，各類(lèi)消耗所占的比例也不同，因此，在評(píng)估油氣回收設(shè)備的節(jié)能效果時(shí)，應(yīng)首先計(jì)算出設(shè)備每年電能以及維護(hù)更換的投入。以某公司安裝在北京南六環(huán)某油庫(kù)的700m3設(shè)備為例。該套油氣回收設(shè)備平均電耗為0.38kwh/t，即每回收1t油消耗0.38度電。根據(jù)相關(guān)資料顯示，一度電的熱值為860kcal，即每噸油需要消耗326.8kcal熱量。電價(jià)按0.65元/kwh計(jì)，折合的回收油平均電費(fèi)為0.247元/t，即回收一噸油的電費(fèi)為0.247元。通過(guò)統(tǒng)計(jì)設(shè)備安裝所在地的年度發(fā)油量及回油量，可得知油氣回收設(shè)備的回收率。以上文提及700m3油氣回收設(shè)備為例，該設(shè)備的平均回收率為1.18％，即每發(fā)一噸油可回收1.18kg油；已知1kg汽油燃燒熱為10296kcal，則1.18kg汽油可產(chǎn)生的燃燒熱值為12149kcal，則每發(fā)一噸油其回收油品產(chǎn)生的熱量與消耗電量所需熱量的比值為：12149／326.8＝37.2（4）即采用油氣回收設(shè)備后，每發(fā)一噸油，其回報(bào)能量為所需電耗的37倍，能耗為回收油品能量的2.69％，繼而得出安裝油氣回收設(shè)備所帶來(lái)的節(jié)能及經(jīng)濟(jì)回報(bào)效果顯著等結(jié)果。此外，通過(guò)年度回收量總噸數(shù)，結(jié)合現(xiàn)階段的成品油或汽油價(jià)格，可得出油氣回收設(shè)備每年回收油品產(chǎn)生的利潤(rùn)；通過(guò)設(shè)備電耗，結(jié)合年度回油量總量可得出油氣回收設(shè)備年度用電花費(fèi)。減去電費(fèi)、人工費(fèi)、主要零部件維修、更換等費(fèi)用即可計(jì)算出油氣回收設(shè)備所回收的油品產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。通常，油庫(kù)用成品油油氣回收設(shè)備可在3年左右收回成本。碼頭用油氣回收設(shè)備投資回報(bào)期會(huì)略長(zhǎng)，一般為8~11年左右。

4油氣回收設(shè)備生命周期分析

評(píng)價(jià)油氣回收設(shè)備節(jié)能效果的另一個(gè)重要組成就是評(píng)價(jià)設(shè)備的生命周期，包括設(shè)計(jì)、加工、使用、維護(hù)、淘汰及更新幾個(gè)方面。

（1）設(shè)計(jì)及加工：目前從各類(lèi)工藝流程的設(shè)計(jì)角度來(lái)看，對(duì)生命周期有影響的主要有設(shè)備的材料選擇、主要耗材的質(zhì)量選擇。其中，采用不銹鋼作為罐體、管道、閘閥及泵機(jī)等主要部件加工材料的油氣回收設(shè)備，因不會(huì)產(chǎn)生管道老化、雜質(zhì)等情況，所以生命周期較其余材料較優(yōu)；采用碳鋼的油氣回收設(shè)備，其設(shè)計(jì)材料的生命周期主要取決于碳鋼的防腐程度。目前國(guó)內(nèi)陸地用的油氣回收設(shè)備采用的防腐標(biāo)準(zhǔn)多為《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕》（SH3022—1999），但碼頭則有一套更為嚴(yán)格的防腐標(biāo)準(zhǔn)，因此在評(píng)價(jià)此部分時(shí)，需特別注意。從加工角度來(lái)講，對(duì)生命周期有影響的主要是加工精度。加工精度越高，機(jī)械的磨損就越低，產(chǎn)生的內(nèi)耗也低，繼而可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

（2）使用及維護(hù)：該部分評(píng)主要價(jià)對(duì)油氣回收設(shè)備的使用是否符合規(guī)定、是否按規(guī)定按時(shí)進(jìn)行日常管養(yǎng)及維護(hù)工作。根據(jù)調(diào)查顯示，國(guó)外各類(lèi)用油氣回收設(shè)備保證正常運(yùn)行的最重要原因是不間斷的進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，按時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行管養(yǎng)及維護(hù)，及時(shí)更換老化部件。

（3）淘汰和更新：在油氣回收設(shè)備整機(jī)、部分零部件或者主要耗材到達(dá)設(shè)計(jì)使用年限后，需及時(shí)進(jìn)行更換及淘汰。若未及時(shí)更換部件，可能會(huì)因?yàn)楣r不佳引發(fā)各種后果，對(duì)油氣回收設(shè)備造成不同程度的損壞，甚至可能造成更大的生命財(cái)產(chǎn)威脅。某些部件雖然已經(jīng)到達(dá)使用年限，但因其設(shè)計(jì)完善，加工工藝良好，在達(dá)到使用年限后仍然可以保持良好的工況。對(duì)于該類(lèi)部件，需以月或者周為單位，對(duì)其進(jìn)行定期的管養(yǎng)及監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，需立即按規(guī)定進(jìn)行維修維護(hù)，必要時(shí)進(jìn)行更換。油氣回收設(shè)備部分零部件超出設(shè)計(jì)使用年限的情況在國(guó)外已經(jīng)有多起案例，均因具備細(xì)心的管養(yǎng)及維護(hù)而保持良好的運(yùn)營(yíng)工況，并無(wú)影響整機(jī)使用情況或者造成安全隱患的情況產(chǎn)生。由于國(guó)內(nèi)此技術(shù)使用年限短，尚無(wú)該類(lèi)情況發(fā)生。鑒于技術(shù)的差異，國(guó)內(nèi)油氣回收設(shè)備廠家及使用方在對(duì)待該類(lèi)情況時(shí)需特別注意。

結(jié)語(yǔ)

油氣回收設(shè)備在解決環(huán)境污染問(wèn)題的同時(shí)，也可帶來(lái)非?？捎^的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。部分發(fā)達(dá)國(guó)家因?qū)嵤┯蜌饣厥斩嗄?，所以其測(cè)算油氣回收設(shè)備節(jié)能效果以及采取的提高經(jīng)濟(jì)效益的措施都比較完善。國(guó)內(nèi)尚缺評(píng)價(jià)該類(lèi)設(shè)備節(jié)能效果的有效方法，因此對(duì)選擇適合產(chǎn)品造成了一定困難。

油氣回收設(shè)備的節(jié)能效果主要可以從設(shè)備工藝節(jié)能效果、設(shè)備回收效率、設(shè)備節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益以及設(shè)備生命周期四個(gè)方面評(píng)價(jià)或測(cè)算得出。設(shè)備的工藝節(jié)能效果主要通過(guò)對(duì)比，即對(duì)比同規(guī)格同工藝的不同廠家在油氣回收設(shè)備工藝上的差別，得出優(yōu)劣。油氣回收設(shè)備效果效率的測(cè)算可以參照國(guó)標(biāo)給出的計(jì)算公式計(jì)算?；厥招逝c節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益成正比，即回收效率越高，回收的油品越多，產(chǎn)生的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益也越好。關(guān)于設(shè)備節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估，本文以700m3油氣回收設(shè)備為例，通過(guò)計(jì)算其電能等消耗能量與回收油品折算能量的差值，折合成經(jīng)濟(jì)價(jià)值得出實(shí)際利潤(rùn)。此外，在計(jì)算設(shè)備的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，應(yīng)該考慮耗材、維修維護(hù)等費(fèi)用每年的花費(fèi)，才能得到實(shí)際的利潤(rùn)數(shù)值。

與設(shè)備生命周期有關(guān)的因素分別為設(shè)計(jì)及加工、使用及維護(hù)、淘汰及更新。其中設(shè)計(jì)及加工、使用及維護(hù)對(duì)設(shè)備生命周期的影響較大，在評(píng)價(jià)油氣回收設(shè)備的節(jié)能效果時(shí)應(yīng)主要分析該部分廠家或者油氣回收使用者的工作或者操作是否充分為延長(zhǎng)設(shè)備生命周期考慮。至于淘汰及更新部分，因?yàn)閲?guó)內(nèi)油氣回收設(shè)備多數(shù)為近幾年安裝，目前還沒(méi)有出現(xiàn)淘汰或者更新的情況產(chǎn)生，所以在評(píng)估中可僅提出要求不進(jìn)行分析。

由于不同的處理工藝其產(chǎn)生節(jié)能效益的方式不同，目前還衍生出了各種復(fù)合工藝，因此，在評(píng)價(jià)不同工藝設(shè)備的節(jié)能效果時(shí)，其評(píng)價(jià)方法也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一定的調(diào)整。如評(píng)價(jià)冷凝法油氣回收設(shè)備時(shí)，因該類(lèi)工藝耗電量偏高，除了評(píng)價(jià)回收效率外，也應(yīng)當(dāng)評(píng)價(jià)回收率與電耗的關(guān)系，從而得出該類(lèi)設(shè)備用電量是否合理。在評(píng)價(jià)吸收法油氣回收設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)計(jì)算吸收液的更換使用成本以及處理吸收液的附加成本，才能科學(xué)合理的分析油氣回收設(shè)備可產(chǎn)生的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。（本文作者：王軒雅、高潔、邱春霞 單位：交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院）