油氣回收設備節(jié)能評估方法探討
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本文通過分析影響油氣回收節(jié)能效果的關鍵因素，綜合國內(nèi)現(xiàn)有的法律法規(guī)及計算公式，分析提出可行的油氣回收設備節(jié)能效果評價方法，并對整體油氣回收設備節(jié)能效果結論的得出提出可行性建議。
油氣回收設備節(jié)能效益影響因子
提高油氣回收的節(jié)能效益，可以通過多種途徑進行，節(jié)能效益主要來源途徑如下。
1工藝設計節(jié)能
通過優(yōu)選工藝設計方案實現(xiàn)，主要包括采用高效率的泵機，減少泵機數(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設備配備節(jié)能
包括選擇節(jié)能耐用的泵機、電機及閘閥等裝置，設備運營費用低，便于維護管養(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入油氣回收設備，該設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備產(chǎn)生的回收油量與油氣回收設備所服務的油庫或者區(qū)域的發(fā)油量的比率。（2）評判指標：回收效率及回收率是判定油氣回收設備節(jié)能效果的兩項主要指標。其中，國標規(guī)定油氣回收設備的回收效率需大于95％，在滿足大于95％國標的基礎上，油氣回收設備的回收效率越高，產(chǎn)生的經(jīng)濟價值越多。在一定電耗內(nèi)，油氣回收設備的回收率與回收產(chǎn)生的經(jīng)濟價值成正比。
4設備整體生命周期
通過設計、制造、使用、維護、淘汰和更新等各個環(huán)節(jié)的完善，使得設備整體生命周期與同類產(chǎn)品相比較長。
1油氣回收設備工藝節(jié)能效果評估
選擇先進適宜的油氣回收工藝，將從根本上降低油氣回收設備的能耗以及二次投入花費。目前在國內(nèi)，尚無法規(guī)或規(guī)范來評定油氣回收工藝性能方面的節(jié)能效果，并且油氣回收設備工藝性能的節(jié)能效果尚無合適的計算公式，因此對該部分的評價是通過與國內(nèi)外同類工藝、同樣規(guī)格、不同廠家的油氣回收設備進行比較，得出優(yōu)劣。
2油氣回收設備回收效率評判
參照《儲油庫大氣污染物排放標準》（GB20950—2007），油氣回收裝置的回收效率，即標準中B.3.5提及的處理裝置處理效率按如下公式計算。參照上述公式，在對油氣回收設備進行排放檢測時，需要分別對其進出口油氣濃度進行采樣，并需要紀錄檢測時的溫度及大氣壓力。如上所述，油氣回收設備的回收效率越高，其所帶來的經(jīng)濟效益越高，在回收油品被用作二次能源時，其節(jié)能效果也就越高。
3油氣回收設備節(jié)能及經(jīng)濟效益評判
安裝油氣回收設備，可帶來顯著的經(jīng)濟或節(jié)能效益。但是，油氣回收設備畢竟不是零耗能設備，在回收油品的同時，其本身也會消耗額外的能源，如電能的消耗、設備耗材（如活性炭、膜等）的更換以及泵機等主要零部件定期維護的費用。工藝不同，各類消耗所占的比例也不同，因此，在評估油氣回收設備的節(jié)能效果時，應首先計算出設備每年電能以及維護更換的投入。以某公司安裝在北京南六環(huán)某油庫的700m3設備為例。該套油氣回收設備平均電耗為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。電價按0.65元/kwh計，折合的回收油平均電費為0.247元/t，即回收一噸油的電費為0.247元。通過統(tǒng)計設備安裝所在地的年度發(fā)油量及回油量，可得知油氣回收設備的回收率。以上文提及700m3油氣回收設備為例，該設備的平均回收率為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）即采用油氣回收設備后，每發(fā)一噸油，其回報能量為所需電耗的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備所帶來的節(jié)能及經(jīng)濟回報效果顯著等結果。此外，通過年度回收量總噸數(shù)，結合現(xiàn)階段的成品油或汽油價格，可得出油氣回收設備每年回收油品產(chǎn)生的利潤；通過設備電耗，結合年度回油量總量可得出油氣回收設備年度用電花費。減去電費、人工費、主要零部件維修、更換等費用即可計算出油氣回收設備所回收的油品產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。通常，油庫用成品油油氣回收設備可在3年左右收回成本。碼頭用油氣回收設備投資回報期會略長，一般為8~11年左右。
4油氣回收設備生命周期分析
評價油氣回收設備節(jié)能效果的另一個重要組成就是評價設備的生命周期，包括設計、加工、使用、維護、淘汰及更新幾個方面。
（1）設計及加工：目前從各類工藝流程的設計角度來看，對生命周期有影響的主要有設備的材料選擇、主要耗材的質(zhì)量選擇。其中，采用不銹鋼作為罐體、管道、閘閥及泵機等主要部件加工材料的油氣回收設備，因不會產(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備，其設計材料的生命周期主要取決于碳鋼的防腐程度。目前國內(nèi)陸地用的油氣回收設備采用的防腐標準多為《石油化工設備和管道涂料防腐蝕》（SH3022—1999），但碼頭則有一套更為嚴格的防腐標準，因此在評價此部分時，需特別注意。從加工角度來講，對生命周期有影響的主要是加工精度。加工精度越高，機械的磨損就越低，產(chǎn)生的內(nèi)耗也低，繼而可延長設備的使用壽命。
（2）使用及維護：該部分評主要價對油氣回收設備的使用是否符合規(guī)定、是否按規(guī)定按時進行日常管養(yǎng)及維護工作。根據(jù)調(diào)查顯示，國外各類用油氣回收設備保證正常運行的最重要原因是不間斷的進行在線監(jiān)測，按時對設備進行管養(yǎng)及維護，及時更換老化部件。
（3）淘汰和更新：在油氣回收設備整機、部分零部件或者主要耗材到達設計使用年限后，需及時進行更換及淘汰。若未及時更換部件，可能會因為工況不佳引發(fā)各種后果，對油氣回收設備造成不同程度的損壞，甚至可能造成更大的生命財產(chǎn)威脅。某些部件雖然已經(jīng)到達使用年限，但因其設計完善，加工工藝良好，在達到使用年限后仍然可以保持良好的工況。對于該類部件，需以月或者周為單位，對其進行定期的管養(yǎng)及監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常，需立即按規(guī)定進行維修維護，必要時進行更換。油氣回收設備部分零部件超出設計使用年限的情況在國外已經(jīng)有多起案例，均因具備細心的管養(yǎng)及維護而保持良好的運營工況，并無影響整機使用情況或者造成安全隱患的情況產(chǎn)生。由于國內(nèi)此技術使用年限短，尚無該類情況發(fā)生。鑒于技術的差異，國內(nèi)油氣回收設備廠家及使用方在對待該類情況時需特別注意。
結語
油氣回收設備在解決環(huán)境污染問題的同時，也可帶來非?？捎^的節(jié)能經(jīng)濟效益。部分發(fā)達國家因?qū)嵤┯蜌饣厥斩嗄?，所以其測算油氣回收設備節(jié)能效果以及采取的提高經(jīng)濟效益的措施都比較完善。國內(nèi)尚缺評價該類設備節(jié)能效果的有效方法，因此對選擇適合產(chǎn)品造成了一定困難。
油氣回收設備的節(jié)能效果主要可以從設備工藝節(jié)能效果、設備回收效率、設備節(jié)能與經(jīng)濟效益以及設備生命周期四個方面評價或測算得出。設備的工藝節(jié)能效果主要通過對比，即對比同規(guī)格同工藝的不同廠家在油氣回收設備工藝上的差別，得出優(yōu)劣。油氣回收設備效果效率的測算可以參照國標給出的計算公式計算?；厥招逝c節(jié)能經(jīng)濟效益成正比，即回收效率越高，回收的油品越多，產(chǎn)生的節(jié)能經(jīng)濟效益也越好。關于設備節(jié)能及經(jīng)濟效益的評估，本文以700m3油氣回收設備為例，通過計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)濟價值得出實際利潤。此外，在計算設備的節(jié)能經(jīng)濟效益時，應該考慮耗材、維修維護等費用每年的花費，才能得到實際的利潤數(shù)值。
與設備生命周期有關的因素分別為設計及加工、使用及維護、淘汰及更新。其中設計及加工、使用及維護對設備生命周期的影響較大，在評價油氣回收設備的節(jié)能效果時應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設備生命周期考慮。至于淘汰及更新部分，因為國內(nèi)油氣回收設備多數(shù)為近幾年安裝，目前還沒有出現(xiàn)淘汰或者更新的情況產(chǎn)生，所以在評估中可僅提出要求不進行分析。
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合工藝，因此，在評價不同工藝設備的節(jié)能效果時，其評價方法也應當進行一定的調(diào)整。如評價冷凝法油氣回收設備時，因該類工藝耗電量偏高，除了評價回收效率外，也應當評價回收率與電耗的關系，從而得出該類設備用電量是否合理。在評價吸收法油氣回收設備時，應當計算吸收液的更換使用成本以及處理吸收液的附加成本，才能科學合理的分析油氣回收設備可產(chǎn)生的實際經(jīng)濟效益。（本文作者：王軒雅、高潔、邱春霞 單位：交通運輸部科學研究院）
