工业企业节能途径

1、管理节能

1.1 外部管理

能源审计：

企业应积极参加节能主管部门组织开展的能源审计工作，通过专业第三方节能机构的审查，发现自身的不足。通过完善能源管理制度、实施节能项目改造，实现企业节能降耗的目的。

能源审计是依据国家有关的节能法规和标准，对企业和其它用能单位能源利用的物理过程和财务过程进行的检验、核查和分析评价，是一种加强企业能源科学管理和节约能源的有效手段和方法，具有很强的监督与管理作用。

能源审计工作程序：

（a） 分析能源利用状况；

（b） 查找存在的问题和漏洞；

（c） 挖掘存在的节能潜力；

（d） 提出切实可行的节能措施和建议；

（e） 编写节能规划和整改方案；

（f） 实施节能整改方案，提高能效水平；

（g） 实现节能目标。

1.2 内部管理

建立一套行之有效的能源管理制度，设置专业的能源管理岗位负责人。从能源的采购运输、贮存、加工转换、输送及终端使用等几个方面对能源的流入进行系统的把控。

通过例行节能监测、能效对标、内部审核、组织能耗计量与测试、组织能量平衡统计、管理评审、自我评价、节能技改、节能考核等措施，不断提高能源管理体系持续改进的有效性，实现能源管理方针和承诺并达到预期的能源消耗或使用目标。

2、技术节能

2.1 空压机系统

压缩空气是仅次于电力的普及能源之一，是流程工业中应用最为广泛的第四大能源。空压系统电能消耗占工业能耗的8~10%左右，全国空压机耗电量约为2140亿kWh/a，其中有效能耗只占60%，其余40%的能量（约860亿kWh/a）被白白浪费掉，空压系统的节能亟待高效开展。大量的数据表明，压缩空气系统的主要费用都耗费在运行环节上，在其生命周期中，运行费用占据的比例高达70~80%，节能潜力巨大。可以采取的节能技术手段如下：

（1）主机高效化技术

通过在线测量手段，分析空压机的运行效率，将效率低的空压机更换成高效空压机。同时结合局部增压技术和高效分级技术，实现主机高效化。

（2）高效分级输送技术

根据用户压力需求，合理规划输送管网的压力等级。通过铺设不同压力等级的空压管网，来实现压缩空气的高效分级输配。管网压力每降低1公斤，系统能效提升3~8%。

（3）空压机变频优化控制技术

通过变频调速手段来调整空压机的产气量，使得产气量和用气量相匹配，最大限度降低空压机的卸载。变频调速可将空压机的出口压力稳定在给定值附近，避免管网压力过大而造成空压机效率降低和管网泄漏增大等问题。

（4）空压机智能群控技术

通过配置完善的传感器网络系统，在线采集压缩空气的压力、流量、温度、露点、压缩机功率和电机频率等各项运转数据，并通过空气压缩机优化调度算法，实现压缩机组的节能优化运行。

（5）压缩空气后处理节能技术

采用压缩空气自身的热量对干燥机进行再生，使得再生过程不消耗任何压缩空气，实现压缩空气干燥过程的零气耗和零电耗。

（6）压缩空气余热回收技术

采用高效换热器回收空压机润滑油和压缩空气中的热量，在保证空压机正常工作的前提下，生产60~90℃的高温热水。空气压缩机余热回收制取的能量可以直接应用于生产和生活用热。

（7）管网泄漏智能检测技术

管网泄漏智能检测技术，通过在线与离线相结合的方式进行泄漏点检测，及时发现漏点，将跑冒滴漏的损耗最小化。举例：6Bar压缩空气的管道出现一个4毫米圆孔，按8000h的年运行时间，0.60RMB/kWh的电价计算，每年会浪费31200RMB。

（8）终端设备高效化技术

通过智慧阀门、气体回收阀和高效喷嘴等设备，大幅降低终端设备的用气量，从源头上减少压缩空气。

2.2 空调系统

中央空调控制方法：

目前，国内的中央空调系统，由于没有先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量控制方式，即空调冷冻水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说，只要起动空调主机，冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、末端风机都在50Hz工频状态下运行。

定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变，当负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配。定流量供水方式的优点是系统简单，不需要复杂的自控设备。但这种控制方式存在以下问题：

（1）无论末端负荷大小如何变化，空调系统均在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值，能源浪费很大。实际上由于受多种因素不断变化的影响，中央空调系统的负荷是一个始终变量。

空调负荷的这种不恒定性，决定了系统对空调冷量的需求也是一个随机变化的量。若不论空调负荷大小如何变化，系统都在设计的额定状态下运行，势必造成大量的能源浪费。

（2）舒适性中央空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统，由于末端负荷的频繁波动，必然造成系统循环溶液（冷冻水、冷却水、制冷剂溶液）的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态，导致主机热转换效率（COP值）降低，系统长期在低效率状态下运行，也会增加系统的能源消耗。

（3）在工频状态下启停大功率水泵和风机，冲击电流大，不利于电网的安全运行，且水泵、风机等机电设备长期在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。

工业企业节能途径

1、管理节能

1.1 外部管理

能源审计：

企业应积极参加节能主管部门组织开展的能源审计工作，通过专业第三方节能机构的审查，发现自身的不足。通过完善能源管理制度、实施节能项目改造，实现企业节能降耗的目的。

能源审计是依据国家有关的节能法规和标准，对企业和其它用能单位能源利用的物理过程和财务过程进行的检验、核查和分析评价，是一种加强企业能源科学管理和节约能源的有效手段和方法，具有很强的监督与管理作用。

能源审计工作程序：

（a） 分析能源利用状况；

（b） 查找存在的问题和漏洞；

（c） 挖掘存在的节能潜力；

（d） 提出切实可行的节能措施和建议；

（e） 编写节能规划和整改方案；

（f） 实施节能整改方案，提高能效水平；

（g） 实现节能目标。

1.2 内部管理

建立一套行之有效的能源管理制度，设置专业的能源管理岗位负责人。从能源的采购运输、贮存、加工转换、输送及终端使用等几个方面对能源的流入进行系统的把控。

通过例行节能监测、能效对标、内部审核、组织能耗计量与测试、组织能量平衡统计、管理评审、自我评价、节能技改、节能考核等措施，不断提高能源管理体系持续改进的有效性，实现能源管理方针和承诺并达到预期的能源消耗或使用目标。

2、技术节能

2.1 空压机系统

压缩空气是仅次于电力的普及能源之一，是流程工业中应用最为广泛的第四大能源。空压系统电能消耗占工业能耗的8~10%左右，全国空压机耗电量约为2140亿kWh/a，其中有效能耗只占60%，其余40%的能量（约860亿kWh/a）被白白浪费掉，空压系统的节能亟待高效开展。大量的数据表明，压缩空气系统的主要费用都耗费在运行环节上，在其生命周期中，运行费用占据的比例高达70~80%，节能潜力巨大。可以采取的节能技术手段如下：

（1）主机高效化技术

通过在线测量手段，分析空压机的运行效率，将效率低的空压机更换成高效空压机。同时结合局部增压技术和高效分级技术，实现主机高效化。

（2）高效分级输送技术

根据用户压力需求，合理规划输送管网的压力等级。通过铺设不同压力等级的空压管网，来实现压缩空气的高效分级输配。管网压力每降低1公斤，系统能效提升3~8%。

（3）空压机变频优化控制技术

通过变频调速手段来调整空压机的产气量，使得产气量和用气量相匹配，最大限度降低空压机的卸载。变频调速可将空压机的出口压力稳定在给定值附近，避免管网压力过大而造成空压机效率降低和管网泄漏增大等问题。

（4）空压机智能群控技术

通过配置完善的传感器网络系统，在线采集压缩空气的压力、流量、温度、露点、压缩机功率和电机频率等各项运转数据，并通过空气压缩机优化调度算法，实现压缩机组的节能优化运行。

（5）压缩空气后处理节能技术

采用压缩空气自身的热量对干燥机进行再生，使得再生过程不消耗任何压缩空气，实现压缩空气干燥过程的零气耗和零电耗。

（6）压缩空气余热回收技术

采用高效换热器回收空压机润滑油和压缩空气中的热量，在保证空压机正常工作的前提下，生产60~90℃的高温热水。空气压缩机余热回收制取的能量可以直接应用于生产和生活用热。

（7）管网泄漏智能检测技术

管网泄漏智能检测技术，通过在线与离线相结合的方式进行泄漏点检测，及时发现漏点，将跑冒滴漏的损耗最小化。举例：6Bar压缩空气的管道出现一个4毫米圆孔，按8000h的年运行时间，0.60RMB/kWh的电价计算，每年会浪费31200RMB。

（8）终端设备高效化技术

通过智慧阀门、气体回收阀和高效喷嘴等设备，大幅降低终端设备的用气量，从源头上减少压缩空气。

2.2 空调系统

中央空调控制方法：

目前，国内的中央空调系统，由于没有先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量控制方式，即空调冷冻水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说，只要起动空调主机，冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、末端风机都在50Hz工频状态下运行。

定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变，当负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配。定流量供水方式的优点是系统简单，不需要复杂的自控设备。但这种控制方式存在以下问题：

（1）无论末端负荷大小如何变化，空调系统均在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值，能源浪费很大。实际上由于受多种因素不断变化的影响，中央空调系统的负荷是一个始终变量。

空调负荷的这种不恒定性，决定了系统对空调冷量的需求也是一个随机变化的量。若不论空调负荷大小如何变化，系统都在设计的额定状态下运行，势必造成大量的能源浪费。

（2）舒适性中央空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统，由于末端负荷的频繁波动，必然造成系统循环溶液（冷冻水、冷却水、制冷剂溶液）的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态，导致主机热转换效率（COP值）降低，系统长期在低效率状态下运行，也会增加系统的能源消耗。

（3）在工频状态下启停大功率水泵和风机，冲击电流大，不利于电网的安全运行，且水泵、风机等机电设备长期在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。