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工業(yè)企業(yè)節(jié)能途徑

1、管理節(jié)能

1.1 外部管理

能源審計(jì)：

企業(yè)應(yīng)積極參加節(jié)能主管部門組織開展的能源審計(jì)工作，通過(guò)專業(yè)第三方節(jié)能機(jī)構(gòu)的審查，發(fā)現(xiàn)自身的不足。通過(guò)完善能源管理制度、實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目改造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗的目的。

能源審計(jì)是依據(jù)國(guó)家有關(guān)的節(jié)能法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)企業(yè)和其它用能單位能源利用的物理過(guò)程和財(cái)務(wù)過(guò)程進(jìn)行的檢驗(yàn)、核查和分析評(píng)價(jià)，是一種加強(qiáng)企業(yè)能源科學(xué)管理和節(jié)約能源的有效手段和方法，具有很強(qiáng)的監(jiān)督與管理作用。

能源審計(jì)工作程序：

（a） 分析能源利用狀況；

（b） 查找存在的問(wèn)題和漏洞；

（c） 挖掘存在的節(jié)能潛力；

（d） 提出切實(shí)可行的節(jié)能措施和建議；

（e） 編寫節(jié)能規(guī)劃和整改方案；

（f） 實(shí)施節(jié)能整改方案，提高能效水平；

（g） 實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

1.2 內(nèi)部管理

建立一套行之有效的能源管理制度，設(shè)置專業(yè)的能源管理崗位負(fù)責(zé)人。從能源的采購(gòu)運(yùn)輸、貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送及終端使用等幾個(gè)方面對(duì)能源的流入進(jìn)行系統(tǒng)的把控。

通過(guò)例行節(jié)能監(jiān)測(cè)、能效對(duì)標(biāo)、內(nèi)部審核、組織能耗計(jì)量與測(cè)試、組織能量平衡統(tǒng)計(jì)、管理評(píng)審、自我評(píng)價(jià)、節(jié)能技改、節(jié)能考核等措施，不斷提高能源管理體系持續(xù)改進(jìn)的有效性，實(shí)現(xiàn)能源管理方針和承諾并達(dá)到預(yù)期的能源消耗或使用目標(biāo)。

2、技術(shù)節(jié)能

2.1 空壓機(jī)系統(tǒng)

壓縮空氣是僅次于電力的普及能源之一，是流程工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的第四大能源。空壓系統(tǒng)電能消耗占工業(yè)能耗的8~10%左右，全國(guó)空壓機(jī)耗電量約為2140億kWh/a，其中有效能耗只占60%，其余40%的能量（約860億kWh/a）被白白浪費(fèi)掉，空壓系統(tǒng)的節(jié)能亟待高效開展。大量的數(shù)據(jù)表明，壓縮空氣系統(tǒng)的主要費(fèi)用都耗費(fèi)在運(yùn)行環(huán)節(jié)上，在其生命周期中，運(yùn)行費(fèi)用占據(jù)的比例高達(dá)70~80%，節(jié)能潛力巨大。可以采取的節(jié)能技術(shù)手段如下：

（1）主機(jī)高效化技術(shù)

通過(guò)在線測(cè)量手段，分析空壓機(jī)的運(yùn)行效率，將效率低的空壓機(jī)更換成高效空壓機(jī)。同時(shí)結(jié)合局部增壓技術(shù)和高效分級(jí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)高效化。

（2）高效分級(jí)輸送技術(shù)

根據(jù)用戶壓力需求，合理規(guī)劃輸送管網(wǎng)的壓力等級(jí)。通過(guò)鋪設(shè)不同壓力等級(jí)的空壓管網(wǎng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的高效分級(jí)輸配。管網(wǎng)壓力每降低1公斤，系統(tǒng)能效提升3~8%。

（3）空壓機(jī)變頻優(yōu)化控制技術(shù)

通過(guò)變頻調(diào)速手段來(lái)調(diào)整空壓機(jī)的產(chǎn)氣量，使得產(chǎn)氣量和用氣量相匹配，最大限度降低空壓機(jī)的卸載。變頻調(diào)速可將空壓機(jī)的出口壓力穩(wěn)定在給定值附近，避免管網(wǎng)壓力過(guò)大而造成空壓機(jī)效率降低和管網(wǎng)泄漏增大等問(wèn)題。

（4）空壓機(jī)智能群控技術(shù)

通過(guò)配置完善的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在線采集壓縮空氣的壓力、流量、溫度、露點(diǎn)、壓縮機(jī)功率和電機(jī)頻率等各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)空氣壓縮機(jī)優(yōu)化調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)組的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行。

（5）壓縮空氣后處理節(jié)能技術(shù)

采用壓縮空氣自身的熱量對(duì)干燥機(jī)進(jìn)行再生，使得再生過(guò)程不消耗任何壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣干燥過(guò)程的零氣耗和零電耗。

（6）壓縮空氣余熱回收技術(shù)

采用高效換熱器回收空壓機(jī)潤(rùn)滑油和壓縮空氣中的熱量，在保證空壓機(jī)正常工作的前提下，生產(chǎn)60~90℃的高溫?zé)崴？諝鈮嚎s機(jī)余熱回收制取的能量可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)和生活用熱。

（7）管網(wǎng)泄漏智能檢測(cè)技術(shù)

管網(wǎng)泄漏智能檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)在線與離線相結(jié)合的方式進(jìn)行泄漏點(diǎn)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，將跑冒滴漏的損耗最小化。舉例：6Bar壓縮空氣的管道出現(xiàn)一個(gè)4毫米圓孔，按8000h的年運(yùn)行時(shí)間，0.60RMB/kWh的電價(jià)計(jì)算，每年會(huì)浪費(fèi)31200RMB。

（8）終端設(shè)備高效化技術(shù)

通過(guò)智慧閥門、氣體回收閥和高效噴嘴等設(shè)備，大幅降低終端設(shè)備的用氣量，從源頭上減少壓縮空氣。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)

中央空調(diào)控制方法：

目前，國(guó)內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)，由于沒(méi)有先進(jìn)的技術(shù)手段支持，基本上都采用傳統(tǒng)的定流量控制方式，即空調(diào)冷凍水流量、冷卻水流量和冷卻風(fēng)風(fēng)量都是恒定的。也就是說(shuō)，只要起動(dòng)空調(diào)主機(jī)，冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、末端風(fēng)機(jī)都在50Hz工頻狀態(tài)下運(yùn)行。

定流量控制方式的特征是系統(tǒng)的循環(huán)水量保持定值不變，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)改變供水或回水溫度來(lái)匹配。定流量供水方式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的自控設(shè)備。但這種控制方式存在以下問(wèn)題：

（1）無(wú)論末端負(fù)荷大小如何變化，空調(diào)系統(tǒng)均在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行，系統(tǒng)能耗始終處于設(shè)計(jì)的最大值，能源浪費(fèi)很大。實(shí)際上由于受多種因素不斷變化的影響，中央空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷是一個(gè)始終變量。

空調(diào)負(fù)荷的這種不恒定性，決定了系統(tǒng)對(duì)空調(diào)冷量的需求也是一個(gè)隨機(jī)變化的量。若不論空調(diào)負(fù)荷大小如何變化，系統(tǒng)都在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行，勢(shì)必造成大量的能源浪費(fèi)。

（2）舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)多參量、非線性、時(shí)變性的復(fù)雜系統(tǒng)，由于末端負(fù)荷的頻繁波動(dòng)，必然造成系統(tǒng)循環(huán)溶液（冷凍水、冷卻水、制冷劑溶液）的運(yùn)行參量偏離空調(diào)主機(jī)的最佳工作狀態(tài)，導(dǎo)致主機(jī)熱轉(zhuǎn)換效率（COP值）降低，系統(tǒng)長(zhǎng)期在低效率狀態(tài)下運(yùn)行，也會(huì)增加系統(tǒng)的能源消耗。

（3）在工頻狀態(tài)下啟停大功率水泵和風(fēng)機(jī)，沖擊電流大，不利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行，且水泵、風(fēng)機(jī)等機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期在工頻額定狀態(tài)下高速運(yùn)行，機(jī)械磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備故障增加和使用壽命縮短。

工業(yè)企業(yè)節(jié)能途徑

1、管理節(jié)能

1.1 外部管理

能源審計(jì)：

企業(yè)應(yīng)積極參加節(jié)能主管部門組織開展的能源審計(jì)工作，通過(guò)專業(yè)第三方節(jié)能機(jī)構(gòu)的審查，發(fā)現(xiàn)自身的不足。通過(guò)完善能源管理制度、實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目改造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗的目的。

能源審計(jì)是依據(jù)國(guó)家有關(guān)的節(jié)能法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)企業(yè)和其它用能單位能源利用的物理過(guò)程和財(cái)務(wù)過(guò)程進(jìn)行的檢驗(yàn)、核查和分析評(píng)價(jià)，是一種加強(qiáng)企業(yè)能源科學(xué)管理和節(jié)約能源的有效手段和方法，具有很強(qiáng)的監(jiān)督與管理作用。

能源審計(jì)工作程序：

（a） 分析能源利用狀況；

（b） 查找存在的問(wèn)題和漏洞；

（c） 挖掘存在的節(jié)能潛力；

（d） 提出切實(shí)可行的節(jié)能措施和建議；

（e） 編寫節(jié)能規(guī)劃和整改方案；

（f） 實(shí)施節(jié)能整改方案，提高能效水平；

（g） 實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

1.2 內(nèi)部管理

建立一套行之有效的能源管理制度，設(shè)置專業(yè)的能源管理崗位負(fù)責(zé)人。從能源的采購(gòu)運(yùn)輸、貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送及終端使用等幾個(gè)方面對(duì)能源的流入進(jìn)行系統(tǒng)的把控。

通過(guò)例行節(jié)能監(jiān)測(cè)、能效對(duì)標(biāo)、內(nèi)部審核、組織能耗計(jì)量與測(cè)試、組織能量平衡統(tǒng)計(jì)、管理評(píng)審、自我評(píng)價(jià)、節(jié)能技改、節(jié)能考核等措施，不斷提高能源管理體系持續(xù)改進(jìn)的有效性，實(shí)現(xiàn)能源管理方針和承諾并達(dá)到預(yù)期的能源消耗或使用目標(biāo)。

2、技術(shù)節(jié)能

2.1 空壓機(jī)系統(tǒng)

壓縮空氣是僅次于電力的普及能源之一，是流程工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的第四大能源。空壓系統(tǒng)電能消耗占工業(yè)能耗的8~10%左右，全國(guó)空壓機(jī)耗電量約為2140億kWh/a，其中有效能耗只占60%，其余40%的能量（約860億kWh/a）被白白浪費(fèi)掉，空壓系統(tǒng)的節(jié)能亟待高效開展。大量的數(shù)據(jù)表明，壓縮空氣系統(tǒng)的主要費(fèi)用都耗費(fèi)在運(yùn)行環(huán)節(jié)上，在其生命周期中，運(yùn)行費(fèi)用占據(jù)的比例高達(dá)70~80%，節(jié)能潛力巨大。可以采取的節(jié)能技術(shù)手段如下：

（1）主機(jī)高效化技術(shù)

通過(guò)在線測(cè)量手段，分析空壓機(jī)的運(yùn)行效率，將效率低的空壓機(jī)更換成高效空壓機(jī)。同時(shí)結(jié)合局部增壓技術(shù)和高效分級(jí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)高效化。

（2）高效分級(jí)輸送技術(shù)

根據(jù)用戶壓力需求，合理規(guī)劃輸送管網(wǎng)的壓力等級(jí)。通過(guò)鋪設(shè)不同壓力等級(jí)的空壓管網(wǎng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的高效分級(jí)輸配。管網(wǎng)壓力每降低1公斤，系統(tǒng)能效提升3~8%。

（3）空壓機(jī)變頻優(yōu)化控制技術(shù)

通過(guò)變頻調(diào)速手段來(lái)調(diào)整空壓機(jī)的產(chǎn)氣量，使得產(chǎn)氣量和用氣量相匹配，最大限度降低空壓機(jī)的卸載。變頻調(diào)速可將空壓機(jī)的出口壓力穩(wěn)定在給定值附近，避免管網(wǎng)壓力過(guò)大而造成空壓機(jī)效率降低和管網(wǎng)泄漏增大等問(wèn)題。

（4）空壓機(jī)智能群控技術(shù)

通過(guò)配置完善的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在線采集壓縮空氣的壓力、流量、溫度、露點(diǎn)、壓縮機(jī)功率和電機(jī)頻率等各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)空氣壓縮機(jī)優(yōu)化調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)組的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行。

（5）壓縮空氣后處理節(jié)能技術(shù)

采用壓縮空氣自身的熱量對(duì)干燥機(jī)進(jìn)行再生，使得再生過(guò)程不消耗任何壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣干燥過(guò)程的零氣耗和零電耗。

（6）壓縮空氣余熱回收技術(shù)

采用高效換熱器回收空壓機(jī)潤(rùn)滑油和壓縮空氣中的熱量，在保證空壓機(jī)正常工作的前提下，生產(chǎn)60~90℃的高溫?zé)崴？諝鈮嚎s機(jī)余熱回收制取的能量可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)和生活用熱。

（7）管網(wǎng)泄漏智能檢測(cè)技術(shù)

管網(wǎng)泄漏智能檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)在線與離線相結(jié)合的方式進(jìn)行泄漏點(diǎn)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，將跑冒滴漏的損耗最小化。舉例：6Bar壓縮空氣的管道出現(xiàn)一個(gè)4毫米圓孔，按8000h的年運(yùn)行時(shí)間，0.60RMB/kWh的電價(jià)計(jì)算，每年會(huì)浪費(fèi)31200RMB。

（8）終端設(shè)備高效化技術(shù)

通過(guò)智慧閥門、氣體回收閥和高效噴嘴等設(shè)備，大幅降低終端設(shè)備的用氣量，從源頭上減少壓縮空氣。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)

中央空調(diào)控制方法：

目前，國(guó)內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)，由于沒(méi)有先進(jìn)的技術(shù)手段支持，基本上都采用傳統(tǒng)的定流量控制方式，即空調(diào)冷凍水流量、冷卻水流量和冷卻風(fēng)風(fēng)量都是恒定的。也就是說(shuō)，只要起動(dòng)空調(diào)主機(jī)，冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、末端風(fēng)機(jī)都在50Hz工頻狀態(tài)下運(yùn)行。

定流量控制方式的特征是系統(tǒng)的循環(huán)水量保持定值不變，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)改變供水或回水溫度來(lái)匹配。定流量供水方式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的自控設(shè)備。但這種控制方式存在以下問(wèn)題：

（1）無(wú)論末端負(fù)荷大小如何變化，空調(diào)系統(tǒng)均在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行，系統(tǒng)能耗始終處于設(shè)計(jì)的最大值，能源浪費(fèi)很大。實(shí)際上由于受多種因素不斷變化的影響，中央空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷是一個(gè)始終變量。

空調(diào)負(fù)荷的這種不恒定性，決定了系統(tǒng)對(duì)空調(diào)冷量的需求也是一個(gè)隨機(jī)變化的量。若不論空調(diào)負(fù)荷大小如何變化，系統(tǒng)都在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行，勢(shì)必造成大量的能源浪費(fèi)。

（2）舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)多參量、非線性、時(shí)變性的復(fù)雜系統(tǒng)，由于末端負(fù)荷的頻繁波動(dòng)，必然造成系統(tǒng)循環(huán)溶液（冷凍水、冷卻水、制冷劑溶液）的運(yùn)行參量偏離空調(diào)主機(jī)的最佳工作狀態(tài)，導(dǎo)致主機(jī)熱轉(zhuǎn)換效率（COP值）降低，系統(tǒng)長(zhǎng)期在低效率狀態(tài)下運(yùn)行，也會(huì)增加系統(tǒng)的能源消耗。

（3）在工頻狀態(tài)下啟停大功率水泵和風(fēng)機(jī)，沖擊電流大，不利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行，且水泵、風(fēng)機(jī)等機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期在工頻額定狀態(tài)下高速運(yùn)行，機(jī)械磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備故障增加和使用壽命縮短。