工業(yè)企業(yè)節(jié)能途徑

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：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工作，通過專業(yè)第三方節(jié)能機構(gòu)的審查，發(fā)現(xiàn)自身的不足。通過完善能源管理制度、實施節(jié)能項目改造，實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗的目的。能源審計是依據(jù)國家有關(guān)的節(jié)能法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對企業(yè)和其它用能單位能源利用的物理過程和財務(wù)過程進行的檢驗、核查和分析評價，是一種加強企業(yè)能源科學(xué)管理和節(jié)約能源的有效手段和方法，具有很強的監(jiān)督與管理作用。能源審計工作程序：（a）分析能源利用狀況；（b）查找存在的問題和漏洞；（c）挖掘存在的節(jié)能潛力；（d）提出切實可行的節(jié)能措施和建議；（e）編寫節(jié)能規(guī)劃和整改方案；（f）實施節(jié)能整改方案，提高能效水平；（g）實現(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。從能源的采購運輸、貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送及終端使用等幾個方面對能源的流入進行系統(tǒng)的把控。通過例行節(jié)能監(jiān)測、能效對標(biāo)、內(nèi)部審核、組織能耗計量與測試、組織能量平衡統(tǒng)計、管理評審、自我評價、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)改進的有效性，實現(xiàn)能源管理方針和承諾并達到預(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，全國空壓機耗電量約為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)的主要費用都耗費在運行環(huán)節(jié)上，在其生命周期中，運行費用占據(jù)的比例高達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）主機高效化技術(shù)通過在線測量手段，分析空壓機的運行效率，將效率低的空壓機更換成高效空壓機。同時結(jié)合局部增壓技術(shù)和高效分級技術(shù)，實現(xiàn)主機高效化。（2）高效分級輸送技術(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。通過鋪設(shè)不同壓力等級的空壓管網(wǎng)，來實現(xiàn)壓縮空氣的高效分級輸配。管網(wǎng)壓力每降低1公斤，系統(tǒng)能效提升3—8%。（3）空壓機變頻優(yōu)化控制技術(shù)通過變頻調(diào)速手段來調(diào)整空壓機的產(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的卸載。變頻調(diào)速可將空壓機的出口壓力穩(wěn)定在給定值附近，避免管網(wǎng)壓力過大而造成空壓機效率降低和管網(wǎng)泄漏增大等問題。（4）空壓機智能群控技術(shù)通過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、壓縮機功率和電機頻率等各項運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并通過空氣壓縮機優(yōu)化調(diào)度算法，實現(xiàn)壓縮機組的節(jié)能優(yōu)化運行。（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干燥機進行再生，使得再生過程不消耗任何壓縮空氣，實現(xiàn)壓縮空氣干燥過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潤滑油和壓縮空氣中的熱量，在保證空壓機正常工作的前提下，生產(chǎn)60~90℃的高溫?zé)崴？諝鈮嚎s機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)泄漏智能檢測技術(shù)管網(wǎng)泄漏智能檢測技術(shù)，通過在線與離線相結(jié)合的方式進行泄漏點檢測，及時發(fā)現(xiàn)漏點，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4毫米圓孔，按8000h的年運行時間，0.60RMB/kWh的電價計算，每年會浪費31200RMB。（8）終端設(shè)備高效化技術(shù)通過智慧閥門、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，國內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)，由于沒有先進的技術(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，只要起動空調(diào)主機，冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機、末端風(fēng)機都在50Hz工頻狀態(tài)下運行。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，通過改變供水或回水溫度來匹配。定流量供水方式的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，不需要復(fù)雜的自控設(shè)備。但這種控制方式存在以下問題：（1）無論末端負(fù)荷大小如何變化，空調(diào)系統(tǒng)均在設(shè)計的額定狀態(tài)下運行，系統(tǒng)能耗始終處于設(shè)計的最大值，能源浪費很大。實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)荷是一個始終變量?？照{(diào)負(fù)荷的這種不恒定性，決定了系統(tǒng)對空調(diào)冷量的需求也是一個隨機變化的量。若不論空調(diào)負(fù)荷大小如何變化，系統(tǒng)都在設(shè)計的額定狀態(tài)下運行，勢必造成大量的能源浪費。（2）舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)是一個多參量、非線性、時變性的復(fù)雜系統(tǒng)，由于末端負(fù)荷的頻繁波動，必然造成系統(tǒng)循環(huán)溶液（冷凍水、冷卻水、制冷劑溶液）的運行參量偏離空調(diào)主機的最佳工作狀態(tài)，導(dǎo)致主機熱轉(zhuǎn)換效率（COP值）降低，系統(tǒng)長期在低效率狀態(tài)下運行，也會增加系統(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，沖擊電流大，不利于電網(wǎng)的安全運行，且水泵、風(fēng)機等機電設(shè)備長期在工頻額定狀態(tài)下高速運行，機械磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備故障增加和使用壽命縮短。提高空調(diào)能源利用效率，我們可通過改善以下幾個方面來提高空調(diào)能源利用效率：（1）改善建筑的隔熱性能房間內(nèi)冷量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷負(fù)荷。改善建筑的隔熱性能可以從以下幾個方面著手：確定合適的窗墻面積比例。合理設(shè)計窗戶遮陽。充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。單層玻璃采用貼膜技術(shù)。（2）選擇合理的室內(nèi)參數(shù)人體感覺舒適的室內(nèi)空氣參數(shù)區(qū)域，大約是空氣溫度13℃～23℃，空氣相對濕度20％～80％。如果設(shè)計溫度太低，會增加建筑的冷負(fù)荷。在滿足舒適要求的條件下，要盡量提高室內(nèi)設(shè)計溫度和相對濕度。①局部熱源就地排除：在發(fā)熱量比較大的局部熱源附近設(shè)置局部排風(fēng)機，將設(shè)備散熱量直接排出室外，以減少夏季的冷負(fù)荷。②合理使用室外新風(fēng)量：由于新風(fēng)負(fù)荷占建筑物總負(fù)荷的20～30％，控制和正確使用新風(fēng)量是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。除了嚴(yán)格控制新風(fēng)量的大小之外，還要合理利用新風(fēng)，新風(fēng)閥門采用焓差法自動控制，根據(jù)室內(nèi)外空氣的焓差值自動調(diào)節(jié)新風(fēng)閥門的開度。（3）提高冷源效率，可采取以下一些措施：①降低冷凝溫度：由于冷卻水溫度越低，冷凝溫度越低，冷機的制冷系數(shù)越高。降低冷卻水溫度需要加強運行管理，停止的冷卻塔的進出水管的閥門應(yīng)該關(guān)閉，否則，來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高，冷機的制冷系數(shù)就減低了。冷卻塔、冷凝器使用一段時間后，應(yīng)及時檢修清洗。對于風(fēng)冷主機，主機應(yīng)盡量安裝在通風(fēng)性能良好的場所，或增加排風(fēng)機將冷凝廢熱抽到室外，或增加噴淋裝置實現(xiàn)部分水冷效果。②提高蒸發(fā)溫度：由于冷凍水溫度越高，蒸發(fā)溫度越高，冷機的制冷效率越高，所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。不要設(shè)置過低的冷機冷凍水設(shè)定溫度；關(guān)閉停止運行的冷機的水閥，防止部分冷凍水走旁通管路，經(jīng)過運行中的冷機的水量較少，冷凍水溫度被冷機降低到過低的水平。蒸發(fā)器注意清洗，保持高的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)。③制冷設(shè)備優(yōu)選：要選用能效比高的制冷設(shè)備，不但要注意設(shè)計工況下制冷設(shè)備能量特性，還要注意部分負(fù)荷工況下的能量特性，選用是要統(tǒng)籌考慮。④利用自然冷源：比較常見的自然冷源主要有兩種，一種是地下水源及土壤源，另一種是春冬季的室外冷空氣。地下水及地下土壤常年保持在20℃左右的溫度，所以地下水可以在夏季可作為冷卻水為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量，也就是地溫式空調(diào)的使用。第二種較好的自然冷源是春冬季的室外冷空氣，當(dāng)室外空氣溫度較低時，可以直接將室外低溫空氣送至室內(nèi)，為室內(nèi)降溫。對于全新風(fēng)系統(tǒng)而言，排風(fēng)的溫度、濕度參數(shù)是室內(nèi)的空調(diào)設(shè)計參數(shù)，通過全熱交換器，將排風(fēng)的冷量傳遞給新風(fēng)，可以回收排風(fēng)冷量的70～80％左右，有明顯的節(jié)能作用。（4）減少水系統(tǒng)泵機的電耗空調(diào)系統(tǒng)中的水泵耗電量也非常大。空調(diào)水泵的耗電量占建筑總耗電量的8％～16％，占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的15％～30％，所以水泵節(jié)能非常重要，節(jié)能潛力較大。減少空調(diào)水泵電耗方式：①減小閥門、過濾網(wǎng)阻力：閥門和過濾器是空調(diào)水管路系統(tǒng)中主要的阻力部件。在空調(diào)系統(tǒng)的運行管理過程中，要定期清洗過濾器，如果過濾器被沉淀物堵塞，空調(diào)循環(huán)水流經(jīng)過濾器的阻力會增加數(shù)倍。閥門是調(diào)節(jié)管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡時主要靠調(diào)節(jié)閥門開度來使各支路阻力平衡，以保證各個支路的水流量滿足需要。由于閥門的阻力會增加水泵的揚程和電耗，所以應(yīng)盡量避免使用閥門調(diào)節(jié)阻力的方法。②提高水泵效率：水泵效率是指由原動機傳到泵軸上的功率被流體利用的程度。水泵的效率隨水泵工作狀態(tài)點的不同從0～最大效率（一般80％左右）變化。同等用水量的前提下，水泵的效率越低，就需要較大的輸入功率，水泵的能耗就會越大。因此，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時要選擇型號規(guī)格合適的水泵，使其工作在高效率狀態(tài)點?？照{(diào)系統(tǒng)運行管理時，也要注意讓水泵工作在高效率狀態(tài)點。③設(shè)定合適的空調(diào)系統(tǒng)水流量空調(diào)系統(tǒng)的水流量是由空調(diào)冷負(fù)荷和空調(diào)水供回水溫差決定的，空調(diào)水供回水溫差越大，空調(diào)水流量越小，從而水泵的耗電量越小。但是空調(diào)水流量減少，流經(jīng)制冷機的蒸發(fā)器時流速降低，引起換熱系數(shù)降低，需要的換熱面積增大，金屬耗量增大。所以經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，空調(diào)冷凍水的供回水溫差4～6℃較經(jīng)濟合理，大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)都按照5℃的冷凍冷卻供回水溫差工況設(shè)計?？照{(diào)循環(huán)水泵的耗電量跟流量的3次方成正比，實際工程中有很多空調(diào)系統(tǒng)的供回水溫差只有2～3℃，如果將供回水溫差提高到5℃，水流量將減少到原來的50％左右，所以如果水流量減少50％，水泵耗電量將減少87.5％，節(jié)能效果非常明顯。2.3動力系統(tǒng)①電機變頻器節(jié)能在交流異步電動機的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性好，運行效率高。采用通用變頻器對籠型異步電動機進行調(diào)速控制，由于使用方便、可靠性高并且經(jīng)濟效益顯著，所以逐步得到推廣。變頻器用于電動機調(diào)速、負(fù)載功率變化的場合，如注塑機、各類泵（風(fēng)機、空壓機等）、電機拖動系統(tǒng)、橋式起重機。一般開環(huán)控制的電動機由于不能感知外部負(fù)載的變化只能以恒功率的方式運行，存在能源浪費。而由變頻器拖動的電機，可實現(xiàn)閉環(huán)控制，由傳感器感知外部負(fù)荷和速度的變化，然后交計算機處理，通過計算機控制變頻器來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和功率輸出，始終一最優(yōu)化的方式來控制電動機的功率輸入，從而達到節(jié)能的目的。變頻器的節(jié)電率一般可達到23%～40%，并延長電機壽命2～4倍以上。②電機相控器節(jié)能在我國，有近10億臺交流電機在使用之中。60%的工業(yè)電機消耗了約70%的電網(wǎng)電能，電機的耗能在電力工業(yè)中占主足輕重的地位。電機在額定負(fù)載狀態(tài)下，其機電轉(zhuǎn)換效率可達95%，但當(dāng)電機在輕載狀態(tài)下運行時，其機電轉(zhuǎn)換效率可低至20%。美國國家電力研究所（EPRI）的研究表明：60%的交流電動機是在其設(shè)計額定負(fù)荷的55%或更低狀態(tài)下運行。在此狀態(tài)下，電機消耗的電能中有相當(dāng)部分是以發(fā)熱、鐵損、噪音與振動等形式浪費掉。造成輕載運行電機效率很低的主要原因是電機偏離最佳效率的額定功率運行，且無論電機負(fù)載怎么變化，電機與電網(wǎng)之間的電壓和頻率不可調(diào)節(jié)的硬性供電方式所致。在電機與電網(wǎng)之間加上一能量管理控制器，通過實時檢測電機運行的電壓和電流及其相位角的大小，判斷電機所處運行負(fù)荷和效率狀態(tài)；當(dāng)電機在低效率輕載狀態(tài)下運行時，通過優(yōu)化運算決策實時調(diào)節(jié)加于電機的電壓和電流的大小，以調(diào)整對電機的功率的輸入，保證電機的輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)荷需求精確匹配，實現(xiàn)“所供即所需”的柔性化能量管理模式（達到軟啟動和節(jié)能效果）。不僅可以節(jié)省部分勵磁損耗和負(fù)載損耗，提高功率因數(shù)，改善電機運行狀態(tài)和電網(wǎng)運行品質(zhì)，而且具有軟啟動功能，是一種不同于變頻器的電機節(jié)能產(chǎn)品。這種電機的輸入功率和電壓能自動跟隨電機負(fù)載的動態(tài)變化的模式，是一種柔性化電力能量管理新模式，也就是相控技術(shù)設(shè)計理念的精髓。2.4照明系統(tǒng)2.4.1促進電氣照明設(shè)備節(jié)電的因素①提高燈的效率②減少照明時間③適當(dāng)降低照度④減少燈數(shù)⑤提高利用系數(shù)⑥提高維護系數(shù)2.4.2保證電氣照明設(shè)備經(jīng)濟運行的措施（1）提高燈的效率的措施①采用高效光源②采用低損耗鎮(zhèn)流器③采用晶閘管調(diào)光器（2）減少照明時間的措施①合理設(shè)計照明控制系統(tǒng)②加強管理，隨手關(guān)燈③室外照明系統(tǒng)采用光電控制器，樓道、走廊照明可采用光控、聲控或延時自停開關(guān)。（3）提高維護系數(shù)的措施①采用效率逐年降低比例較小的照明燈具②定期清掃燈具，保持照明的高效率③定期更換燈泡④定期維修室內(nèi)表面，提高反射率。2.5供熱系統(tǒng)2.5.1提高熱源效率（1）提高鍋爐運行效率，降低熱損耗。燃煤鍋爐常用省煤器對煙氣熱量加以回收，產(chǎn)生蒸汽的鍋爐往往還使用空氣預(yù)熱器對進風(fēng)空氣加以預(yù)熱，從而達到節(jié)能效果。然而燃煤鍋爐與燃氣鍋爐相比，煙氣中的水蒸氣份額并不大，這部分水蒸氣凝結(jié)后釋放的熱量不能使熱效率提高多少。通過加裝煙氣回收裝置，可節(jié)能約3—7%。其中，回水溫度越低，煙氣中水蒸氣越易冷凝，從熱回收裝置中得到的熱量就越多。國外常用冷凝式鍋爐，即鍋爐和熱回收裝置一體，對解決上述問題更加有效，從而更有利于節(jié)能。例如普通高效鍋爐燃燒天然氣時，如果在