王彥玲，賈? 春 (中昊黑元化工研究設(shè)計(jì)院有限公司 自貢 643000)
摘? 要：本文針對炭黑節(jié)能降耗系統(tǒng)，將價(jià)值工程技術(shù)用于分析炭黑生產(chǎn)中的主要節(jié)能設(shè)備。本文提供一種從價(jià)值工 程角度出發(fā)的設(shè)計(jì)方法，首先構(gòu)建了節(jié)能設(shè)備的功能分析系統(tǒng)，然后測算其成本，最后進(jìn)行價(jià)值分析，將節(jié)能設(shè)備的制造成 本和使用成本納入節(jié)能設(shè)備的考核中，視其為一個(gè)整體。將技術(shù)與經(jīng)濟(jì)手段相結(jié)合，分析炭黑生產(chǎn)中主要節(jié)能設(shè)備資源配 置的合理性，為不斷開發(fā)具有更高"性價(jià)比"的炭黑節(jié)能設(shè)備提供參考方向，從而進(jìn)一步提升炭黑工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞：炭黑;價(jià)值工程;節(jié)能設(shè)備
1? 前? 言
價(jià)值工程是一門工程技術(shù)理論，其基本思想 是以最少的費(fèi)用換取所需要的功能。這門學(xué)科以 提高工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)，以促進(jìn)老 產(chǎn)品的改進(jìn)和新產(chǎn)品的開發(fā)為核心內(nèi)容。本文針 對炭黑節(jié)能降耗系統(tǒng)，將價(jià)值工程技術(shù)用于分析 炭黑生產(chǎn)中的主要節(jié)能設(shè)備。首先構(gòu)建了節(jié)能設(shè) 備的功能分析系統(tǒng)，然后測算其成本，最后進(jìn)行價(jià) 值分析,討論炭黑生產(chǎn)中主要節(jié)能設(shè)備資源配置的 合理性，為不斷開發(fā)具有更高 " 性價(jià)比 " 的炭黑節(jié) 能設(shè)備提供參考方向，從而進(jìn)一步提升炭黑工業(yè) 的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2? 功能分析
通過多年的工藝、設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)、創(chuàng)新，中 昊黑元化工研究設(shè)計(jì)院有限公司(簡稱：炭黑院) 逐漸建立起了以關(guān)鍵節(jié)能設(shè)備為核心的炭黑生產(chǎn) 過程節(jié)能體系[1]，包括：
※ 以炭黑高溫反應(yīng)器、高溫空氣預(yù)熱器為核 心設(shè)備的炭黑反應(yīng)過程降耗工藝節(jié)能體系;
※ 以急冷鍋爐、高溫空氣預(yù)熱器、余熱鍋爐、 新型油預(yù)熱器為核心設(shè)備的炭黑高溫?zé)煔馕锢頍?回收工藝節(jié)能體系;
※ 以尾氣燃燒爐、尾氣鍋爐為核心設(shè)備的尾 氣化學(xué)熱回收工藝節(jié)能體系。
典型的新工藝炭黑節(jié)能系統(tǒng)如圖 1 所示[2]。
通過篩選本文主要集中分析上述節(jié)能系統(tǒng)中 具代表性的急冷鍋爐、高溫空氣預(yù)熱器、余熱鍋 爐、原料油預(yù)熱器四種設(shè)備。
2.1? 功能分析
在炭黑生產(chǎn)中，回收利用高溫?zé)煔馕锢頍崾?非常重要的，回收的溫度段主要從280℃(袋濾器 濾袋材料使用溫度的限制)到1250℃(終止炭黑反 應(yīng)溫度)。上述節(jié)能設(shè)備主要是對生產(chǎn)過程中物 理顯熱的回收利用，而每種設(shè)備的作用和目標(biāo)產(chǎn) 物亦不同。以 3 萬噸 / 年油 - 氣路線炭黑生產(chǎn)線各 節(jié)能設(shè)備分析并計(jì)算如下：
2.1.1 熱能利用指數(shù)(FA)
熱能利用分析主要是分析被節(jié)能設(shè)備利用熱 量段的熱量。原料油預(yù)熱器在這4個(gè)設(shè)備中，利用 的熱量段最低，因此以原料油預(yù)熱器吸收的熱能 為基數(shù)，得到原料油預(yù)熱器熱能利用指數(shù)FA4為1， 再分別計(jì)算出另外三臺(tái)設(shè)備熱能利用指數(shù)，計(jì)算 過程及結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>
由表1可以看出，不考慮成本時(shí)，空氣預(yù)熱器 吸收的溫度段的熱量最多，且FA2>FA1>FA3>FA4。
2.1.2 經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)(FB)
經(jīng)濟(jì)效益分析主要是分析節(jié)能設(shè)備的功能量 化效益，和吸收顯熱后產(chǎn)生附加產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益， 具體分析如下：
?由于地域不同，各種產(chǎn)品價(jià)格區(qū)間如下表：
取上述表3價(jià)格的均值帶入表2中，計(jì)算得出 各臺(tái)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，并且仍然以原料油預(yù)熱器 的經(jīng)濟(jì)效益為基數(shù)，得到其經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)為FB4為 1，再計(jì)算得出另外三臺(tái)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益指數(shù) (FB1~3)。同理，取上述表3價(jià)格的均值帶入表2， 計(jì)算得出各臺(tái)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，并且除以表1中各 設(shè)備對應(yīng)的熱量，得到單位經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)(Fc)， 將上述功能指數(shù)匯總?cè)缦卤恚?/p>
3? 成本分析
設(shè)備的成本按照如下公式：成本 C= 購置費(fèi)用 + 使用費(fèi)用
3.1? 購置費(fèi)用(C’)
原料油預(yù)熱器的管束及其殼體均為不銹鋼材 質(zhì)，購置費(fèi)用在20萬左右，以原料油預(yù)熱器的購置 費(fèi)用為基數(shù)，得到其購置費(fèi)用C4’為1，再計(jì)算得 到余熱鍋爐購置費(fèi)用C3’為2.12，空氣預(yù)熱器購置 費(fèi)用C2’為10.59，急冷鍋爐購置費(fèi)用C1’為1.88。
3.2? 成本(C)
工藝計(jì)算中，原料油預(yù)熱器將原料油由 80℃ 升溫至 280℃，空氣預(yù)熱器將空氣由常溫升溫至 700℃，物理加熱損耗忽略不計(jì)。急冷鍋爐、余熱 鍋爐主要消耗的是軟水，按照表3中的價(jià)格均值計(jì) 算使用成本，并將其計(jì)入成本C中。得原料油預(yù)熱 器的成本指數(shù) C4 為 1，余熱鍋爐成本指數(shù) C3 為 2.47，空氣預(yù)熱器成本指數(shù) C2 為 10.59，急冷鍋爐 成本指數(shù) C1 為 2.06。
4? 價(jià)值分析
價(jià)值分析是一種無量綱，此處價(jià)值是指分析 對象具有的必要功能與取得該功能的總成本的比 例，即功能與成本之比。將上述4臺(tái)節(jié)能設(shè)備的功 能指數(shù)、成本指數(shù)及價(jià)值指數(shù)計(jì)算并匯總?cè)缦拢?/p>
由表5，可以看出考慮成本時(shí)，熱能利用價(jià)值：VA2<va3<va4<va1;經(jīng) p="" 價(jià)值指數(shù)有以下三種情況：<="" 濟(jì)="" 效="" 益="" 價(jià)="" 值：vb2<vb3<vb4<="" vb1;單位熱能經(jīng)濟(jì)效益價(jià)值：vc2<vc1<vc3
※ V = 1 時(shí)，即 F = C，無需改進(jìn);
※ V<1 時(shí)，即 F<c，改善方向主要是降低< p="">
※ V>1時(shí)，即F>C，改善方向是增加成本或降低功能。
據(jù)此公式及表5可以進(jìn)行判斷：這四臺(tái)節(jié)能設(shè) 備首先需要改進(jìn)的是空氣預(yù)熱器，且改善方向首 先是降低成本，其次是改善余熱鍋爐。
5? 結(jié)束語
價(jià)值工程是技術(shù)與經(jīng)濟(jì)手段相結(jié)合，針對設(shè) 備所需要達(dá)到的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理的控制設(shè)備 購置成本和使用成本，提高企業(yè)的利潤。此處的 價(jià)值指數(shù)是一個(gè)相對的對比分析，是無量綱，并不 能代表設(shè)備本身的價(jià)值。在此對炭黑生產(chǎn)中回收 利用高溫?zé)煔馕锢頍岬乃呐_(tái)設(shè)備的“價(jià)值”進(jìn)行對 比分析，目的就是甄選出節(jié)能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效率，并 尋找出改進(jìn)的方向，對于合理配置炭黑生產(chǎn)資源 和降耗，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展有一定的意義。 隨著知識(shí) 經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，人們對價(jià)值工程將有一個(gè)更深 刻的認(rèn)識(shí)和改進(jìn)，價(jià)值工程在炭黑節(jié)能生產(chǎn)中的 應(yīng)用將具有廣闊的發(fā)展前景。隨著開展價(jià)值工程 活動(dòng)也可以不斷開發(fā)具有更高"性價(jià)比"的炭黑節(jié) 能設(shè)備。
本文提供了一種從價(jià)值工程角度出發(fā)，炭黑 單元節(jié)能系統(tǒng)的改進(jìn)方法及思路，可能一些炭黑 生產(chǎn)線的節(jié)能系統(tǒng)配置不一定符合本文中的配置 要求，或者說文中假定的一些基準(zhǔn)指數(shù)不全面和 準(zhǔn)確，希望同仁們理解。
參考文獻(xiàn)
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