工業企業節能途徑
1、管理節能
1.1 外部管理
能源審計:
企業應積極參加節能主管部門組織開展的能源審計工作,通過專業第三方節能機構的審查,發現自身的不足。通過完善能源管理制度、實施節能項目改造,實現企業節能降耗的目的。
能源審計是依據國家有關的節能法規和標準,對企業和其它用能單位能源利用的物理過程和財務過程進行的檢驗、核查和分析評價,是一種加強企業能源科學管理和節約能源的有效手段和方法,具有很強的監督與管理作用。
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) 挖掘存在的節能潛力;
(d) 提出切實可行的節能措施和建議;
(e) 編寫節能規劃和整改方案;
(f) 實施節能整改方案,提高能效水平;
(g) 實現節能目標。
1.2 內部管理
建立一套行之有效的能源管理制度,設置專業的能源管理崗位負責人。從能源的采購運輸、貯存、加工轉換、輸送及終端使用等幾個方面對能源的流入進行系統的把控。
通過例行節能監測、能效對標、內部審核、組織能耗計量與測試、組織能量平衡統計、管理評審、自我評價、節能技改、節能考核等措施,不斷提高能源管理體系持續改進的有效性,實現能源管理方針和承諾并達到預期的能源消耗或使用目標。
2、技術節能
2.1 空壓機系統
壓縮空氣是僅次于電力的普及能源之一,是流程工業中應用最為廣泛的第四大能源。空壓系統電能消耗占工業能耗的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,空壓系統的節能亟待高效開展。大量的數據表明,壓縮空氣系統的主要費用都耗費在運行環節上,在其生命周期中,運行費用占據的比例高達70~80%,節能潛力巨大。可以采取的節能技術手段如下:
(1)主機高效化技術
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。同時結合局部增壓技術和高效分級技術,實現主機高效化。
(2)高效分級輸送技術
根據用戶壓力需求,合理規劃輸送管網的壓力等級。通過鋪設不同壓力等級的空壓管網,來實現壓縮空氣的高效分級輸配。管網壓力每降低1公斤,系統能效提升3~8%。
(3)空壓機變頻優化控制技術
通過變頻調速手段來調整空壓機的產氣量,使得產氣量和用氣量相匹配,最大限度降低空壓機的卸載。變頻調速可將空壓機的出口壓力穩定在給定值附近,避免管網壓力過大而造成空壓機效率降低和管網泄漏增大等問題。
(4)空壓機智能群控技術
通過配置完善的傳感器網絡系統,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數據,并通過空氣壓縮機優化調度算法,實現壓縮機組的節能優化運行。
(5)壓縮空氣后處理節能技術
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
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60~90℃的高溫熱水。空氣壓縮機余熱回收制取的能量可以直接應用于生產和生活用熱。
(7)管網泄漏智能檢測技術
管網泄漏智能檢測技術,通過在線與離線相結合的方式進行泄漏點檢測,及時發現漏點,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)終端設備高效化技術
通過智慧閥門、氣體回收閥和高效噴嘴等設備,大幅降低終端設備的用氣量,從源頭上減少壓縮空氣。
2.2 空調系統
中央空調控制方法:
目前,國內的中央空調系統,由于沒有先進的技術手段支持,基本上都采用傳統的定流量控制方式,即空調冷凍水流量、冷卻水流量和冷卻風風量都是恒定的。也就是說,只要起動空調主機,冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機、末端風機都在50Hz工頻狀態下運行。
定流量控制方式的特征是系統的循環水量保持定值不變,當負荷變化時,通過改變供水或回水溫度來匹配。定流量供水方式的優點是系統簡單,不需要復雜的自控設備。但這種控制方式存在以下問題:
(1)無論末端負荷大小如何變化,空調系統均在設計的額定狀態下運行,系統能耗始終處于設計的最大值,能源浪費很大。實際上由于受多種因素不斷變化的影響,中央空調系統的負荷是一個始終變量。
空調負荷的這種不恒定性,決定了系統對空調冷量的需求也是一個隨機變化的量。若不論空調負荷大小如何變化,系統都在設計的額定狀態下運行,勢必造成大量的能源浪費。
(2)舒適性中央空調系統是一個多參量、非線性、時變性的復雜系統,由于末端負荷的頻繁波動,必然造成系統循環溶液(冷凍水、冷卻水、制冷劑溶液)的運行參量偏離空調主機的最佳工作狀態,導致主機熱轉換效率(COP值)降低,系統長期在低效率狀態下運行,也會增加系統的能源消耗。
(3)在工頻狀態下啟停大功率水泵和風機,沖擊電流大,不利于電網的安全運行,且水泵、風機等機電設備長期在工頻額定狀態下高速運行,機械磨損嚴重,導致設備故障增加和使用壽命縮短。
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