王彥玲，賈? 春 (中昊黑元化工研究設(shè)計院有限公司 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。本文提供一種從價值工 程角度出發(fā)的設(shè)計方法，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，最后進行價值分析，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，視其為一個整體。將技術(shù)與經(jīng)濟手段相結(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"性價比"的炭黑節(jié)能設(shè)備提供參考方向，從而進一步提升炭黑工業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：炭黑;價值工程;節(jié)能設(shè)備

1? 前? 言

價值工程是一門工程技術(shù)理論，其基本思想 是以最少的費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)濟效益為主要目標(biāo)，以促進老 產(chǎn)品的改進和新產(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，最后進行價 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 " 性價比 " 的炭黑節(jié) 能設(shè)備提供參考方向，從而進一步提升炭黑工業(yè) 的經(jīng)濟效益和社會效益。

2? 功能分析

通過多年的工藝、設(shè)備的技術(shù)改進、創(chuàng)新，中 昊黑元化工研究設(shè)計院有限公司(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， 再分別計算出另外三臺設(shè)備熱能利用指數(shù)，計算 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，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)濟效益指數(shù)(FB)

經(jīng)濟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)濟效益， 具體分析如下：

?由于地域不同，各種產(chǎn)品價格區(qū)間如下表：

取上述表3價格的均值帶入表2中，計算得出 各臺設(shè)備的經(jīng)濟效益，并且仍然以原料油預(yù)熱器 的經(jīng)濟效益為基數(shù)，得到其經(jīng)濟效益指數(shù)為FB4為 1，再計算得出另外三臺設(shè)備的經(jīng)濟效益指數(shù) (FB1~3)。同理，取上述表3價格的均值帶入表2， 計算得出各臺設(shè)備的經(jīng)濟效益，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= 購置費用 + 使用費用

3.1? 購置費用(C’)

原料油預(yù)熱器的管束及其殼體均為不銹鋼材 質(zhì)，購置費用在20萬左右，以原料油預(yù)熱器的購置 費用為基數(shù)，得到其購置費用C4’為1，再計算得 到余熱鍋爐購置費用C3’為2.12，空氣預(yù)熱器購置 費用C2’為10.59，急冷鍋爐購置費用C1’為1.88。

　　3.2? 成本(C)

工藝計算中，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。急冷鍋爐、余熱 鍋爐主要消耗的是軟水，按照表3中的價格均值計 算使用成本，并將其計入成本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? 價值分析

價值分析是一種無量綱，此處價值是指分析 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臺節(jié)能設(shè)備的功 能指數(shù)、成本指數(shù)及價值指數(shù)計算并匯總?cè)缦拢?/p>

由表5，可以看出考慮成本時，熱能利用價值：VA2<va3<va4<va1;經(jīng) p="" 價值指數(shù)有以下三種情況：<="" 濟="" 效="" 益="" 價="" 值：vb2<vb3<vb4<="" vb1;單位熱能經(jīng)濟效益價值：vc2<vc1<vc3

※ V = 1 時，即 F = C，無需改進;

※ V<1 時，即 F<c，改善方向主要是降低< p="">

※ V>1時，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可以進行判斷：這四臺節(jié)能設(shè) 備首先需要改進的是空氣預(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

價值工程是技術(shù)與經(jīng)濟手段相結(jié)合，針對設(shè) 備所需要達到的功能進行設(shè)計，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 價值指數(shù)是一個相對的對比分析，是無量綱，并不 能代表設(shè)備本身的價值。在此對炭黑生產(chǎn)中回收 利用高溫?zé)煔馕锢頍岬乃呐_設(shè)備的“價值”進行對 比分析，目的就是甄選出節(jié)能設(shè)備的經(jīng)濟效率，并 尋找出改進的方向，對于合理配置炭黑生產(chǎn)資源 和降耗，促進企業(yè)發(fā)展有一定的意義。 隨著知識 經(jīng)濟時代的到來，人們對價值工程將有一個更深 刻的認識和改進，價值工程在炭黑節(jié)能生產(chǎn)中的 應(yīng)用將具有廣闊的發(fā)展前景。隨著開展價值工程 活動也可以不斷開發(fā)具有更高"性價比"的炭黑節(jié) 能設(shè)備。

本文提供了一種從價值工程角度出發(fā)，炭黑 單元節(jié)能系統(tǒng)的改進方法及思路，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

[1] 賈春，王彥玲.炭黑生產(chǎn)節(jié)能體系——關(guān)鍵設(shè)備淺談[J]. 炭黑工業(yè).2015(2).

[2] 王彥玲，賈春.炭黑生產(chǎn)節(jié)能體系——工藝技術(shù)淺析 [C].2014年炭黑展望會論文集.

[3] 閆一野，陳海峰，張士璽.油爐法炭黑生產(chǎn)過程的節(jié)能 措施[J].節(jié)能.2012(1).

[4] 周志敏.新工藝炭黑全由收率的數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用[J]. 炭黑工業(yè).1993(1)