电镀行业主要节能方案分析

7.1烘干方式改进

该企业有7个车间，每个车间都是单独的电镀加工车间。

据调查发现，各车间在烘干过程中都是利用蒸汽直接通入热水槽加热水，这样对蒸汽的利用率过于偏低，建议企业采用盘管加热的方式加热热水槽内的水，然后将蒸汽管道口通入电镀槽。

改善前的蒸汽使用情况如下图所示：

改善后的蒸汽使用情况如下图所示：

热水槽

电镀厂的电镀槽中的电镀液需要保持一定的温度，经过统计得7个电镀厂电镀液平均温度为75℃。将通过热水槽加热盘管后的蒸汽冷凝水用于电镀槽中，同样可以达到工艺要求。这样做可以为企业节约大量的蒸汽。

节能量计算：

知企业年消耗蒸汽量为：1500t

设原先蒸汽的30%用于热水槽，蒸汽利用率约为50%，改进后对这部分蒸汽进行双重利用，利用率可达85% ，则改进后对蒸汽利用率上升了35%，节约蒸汽量为：

1500t×30%×35%=157.5t

年节约的标煤量为：157.5t×0.0886=13.95 tce

年节省费用为：：157.5t×180元/t=2.84万元

预计总投资7000元，则回收期为:

0.7÷2.84=0.25年预计3个月可收回成本。

7.2各车间无功补偿

目前用能情况：

各车间用电柜的功率因素

新桥电镀总共有2幢楼，7个车间，抽样对其中的几个车间的配电柜的功率因素进行了测试，普遍偏低，平均值为0.7，有必要对这些功率因素低的车间进行集中补偿，补偿到0.9，以减少变压器到车间这段距离的线损。

改善方案：

鉴于上述情况，我们建议采用集中补偿，就是在配电柜两端并联电容设备，让感性负载与容性负载之间的无功成分进行部分交换，减少电源的无功输出，提高车间（局部）感性负载的功率因数。不仅提高了企业内部供电线路的功率因数，也减少了线路损耗。根据该车间的用电情况，建议采用无功就地补偿，功率因数提高到0.90。

节能量计算：

为将功率因素从0.7补偿到0.9，由Q c=P（tanφ1—tanφ2）可以计算出所需要补偿的容量，已知

COSφ1=0.7 COSφ2=0.90

P=353KW

则Q c=P（tanφ1—tanφ2）

=353×(1.02-0.47)

=169.23Kvar

由上述的计算可以知道各车间总共需要补偿的电容器的容量合计为169.23 Kvar.

根据该企业实际运行情况，该车间年运行时间约3600小时,电价按0.8元/kwh计算：

年节电量：W=0.1×Q c×T

=0.1×169.23×3600

=6.09万kwh （无功经济当量取0.1）年节约标煤量=6.09×3.5

=21.32 t ce

年节约费用：F=6.09×0.8

=4.87万元

目前，无功集中补偿装置价格为1000元/个。共有7个车间需要安装补偿装置，共需投资7000元。

投资回收期：N=0.7÷4.87

=0.14年

据此测算企业2个月内就可收回成本。

以上节电量是按无功经济当量计算的，这是各种情况下的平均值。实际上无功补偿的节电量包括线损的降低、变压器损耗的降低。节电量的大小与企业的实际情况有关，如果进行无功补偿后，实际效果将会比预计效果好很多。

7.3阀门连接件以及管道保温

目前用能情况：

电镀车间最后一道工序需要使用蒸汽烘干，考察了几个车间，发现存在同样的浪费能源的问题。在传输由热电厂提供的蒸汽过程中，传输管道保温层脱落或者直接裸露，阀门和连接件直接裸露，温度都是高达一百多度，不仅存在浪费能源的现象，还存在着高温作业的危险。

改善方案：

鉴于上述情况，我们提议给破损的管道修整，裸露的连接件加保温层，阀门加装保温套。将表面温度控制在50℃以内。不仅可以节省一部分的能耗，还能够使工作人员处于一种安全的环境下工作。考虑到破损的管道保温层以及连接件为不规则保温面计算比较复杂，而且耗能相对较少，所以只对阀门保温节能量进行具体的计算。根据统计，需要给30个阀门安装保温套。

建议企业加装阀门保温套

节能量计算：

取阀门表面平均温度为120℃，室内温度为25℃，总计30只，阀门的直径大小各不相同，所以只取平均值25 cm（一个同管径阀门不保温等同于其直径3倍长的管段不保温），则管道阀门表面辐射热计算如下：

每个管道阀门的表面积：

A 阀=2πR l

=2×3.14×0.125×3×0.25

=0.589m 2

式中： A ——表面积，m 2

R ——管道半径，m

l ——阀门球径3倍计，m

每个管道阀门的辐射散热量：

Q 阀= EA

=A T T C )(42410-ε

=0.78×5.67×10-8×[(120+273)4-(25+273)4]×0.589

=416W

式中： Q ——辐射散热量，W

E ——辐射力，kW/ m 2

ε——材料表面法向发射率

C 0

——黑体辐射系数，W/( m 2·k 4) T 1 ——管壁的热力学温度，K

T 2——环境的热力学温度，K

平均温度：t 阀=2

1×(25+120)=72.5℃

72.5℃时空气的物理特性：

导热系数：λ=0.0298 W/（m·k ） 运动粘度：ν=20.04×10-6(m 2/s)

普朗特数：Pr=0.693

Gr ——格拉晓夫数，是浮生力与粘性力之比的一种度量； Nu ——努塞尔数，是壁面上流体的无量纲温度梯度；