论文部分内容阅读
【摘要】随着我国经济的快速发展，工业园区遍布全国，但很多已建成的工业厂区能耗巨大，造成了我国能源和资源的极大浪费。因此，对现有工厂进行节能改造迫在眉睫。本文对我国工业企业存在的高能耗原因进行了分析，并提出了相应的工业厂区节能改造措施。
【关键词】工业厂区；节能改造；措施
1.引言
目前，中国己成为世界第二大经济体，并且一次能源的消费总量已超过美国，成为世界第一大能源消费国。据统计，随着我国工业的快速发展，工业生产能耗已超过全国总能耗的70%，特别是钢铁、有色、煤炭、电力、石油、化工、建材、纺织、造纸等九大重点行业，其能耗占我国整个工业能耗的60%以上，而且平均单位能耗较国外先进水平高出40%，可见我国工业能源浪费问题严重，对现有工厂进行节能改造迫在眉睫。因此，对我国工业的高能耗问题开展研究，分析造成高能耗的主要原因，并提出工业厂区节能改造的具体措施，对促进我国工业企业大力开展节能改造，降低我国工业能源总消耗量，实现我国节能减排的战略目标具有重大的现实意义。
2.我国工业高能耗原因分析
我国很多工业企业的厂房和配套设施在建造初期并没有考虑节能问题，对整个工厂厂区的综合节能减排设计更是无从谈起，随着我国能源的紧张以及企业生产成本的提高，工厂的高能耗问题日渐突出。目前，造成我国工业高能耗的主要原因有以下几点：
2.1生产工艺普遍落后
目前，我国的很多工业企业仍在使用上世纪七八十年代的生产技术和工艺，尤其是钢铁、化工、建材、有色金属和纺织等高耗能行业，普遍存在生产工艺、技术和装备比较落后，单位产品耗能较大以及产量与质量相对较低等情况[1]。造成这种局面的原因是多方面的，如过于重视产品的开发，而忽视节能工作；过于重视工艺研究，而忽视工艺装备的更新换代；过于重视新技术的研发，而忽视原有技术的升级改造；盲目追求扩大产能，而不愿为节能降耗投入等等，这样都是导致我国工业高能耗问题愈加突出的原因。
2.2供配电系统运行效率低
我国工业企业的供配电系统运行效率普遍不高，主要问题有：（1）变压器及其配电线路配置不合理。在工厂的供配电系统中，电力变压器及其配电线路的能源消耗最多，造成这种情况的主要原因是配置不合理，如变压器容量过大而相应的负载率偏低导致变压器损耗过大；配电线路的不合理或不规范导致的线路损耗过大等。（2）设备配置不合理。我国工业企业用电设备大多数为满负荷设计，但在实际应用中却普遍为低负荷运行，这种运行效率的低下，导致了严重的能源浪费。据统计，占我国工业用电总量60%～70%的工业电机，其平均使用效率不足75%，大量的电能以发热、铜损、铁损、振动及噪音等形式浪费掉了。（3）设备老化。目前，我国很多工业企业使用的通用设备，如变压器、电动机、电焊机、泵类、风机、压缩机等设备已经非常陈旧，有些甚至是七、八十年代出产的设备，其运行时效率十分低下，能源浪费非常严重。
2.3能源管理方式粗放
目前，我国大部分工业企业缺乏现代化的能源管理制度，对能源的管理还仍然停留在保障生产正常进行的层面，而没有从各种设备的运行效率、使用寿命以及生产成本等角度去对能源进行精细管理。因此，很多工业企业都不知道其能源消耗在哪里；每年浪费了多少能源及浪费在哪里；对环境有没有污染及污染程度有多大等等，这就导致这些工业企业无法采取正确的节能措施，对这些工业企业进行节能改造完全成为一句空话。
3.工业厂区节能改造措施
3.1优化生产工艺和设备
在工业生产过程中，对很多生产工艺和设备进行节能优化改造，都可以大幅降低工厂的生产能耗，成效比较显著的节能改造有以下几个方面：（1）循环冷却水系统节能改造：作为工业生产的生命线，循环冷却水系统遍布钢铁、化工、石油、电力、冶金等多个行业，属于工业生产中运行效率低、耗能高和能源浪费严重的突出问题。其中的耗能核心是循环水泵站，其能耗超过整个系统总能耗的50%[2]。因此，更换节能型水泵，并进行合理的工况调节及精细化管理与维护是实现循环冷却水系统节能改造的有效措施。（2）锅炉节能改造：工业锅炉是工厂的常用设备，对其进行油改气、余热回收以及附属风机变频控制等改造都可提高节能效果。（3）空压机节能改造：将空压机主机进行并联控制使用、对其高温尾气和高温油余热进行回收利用、给其压缩机电机加装变频控制等改造都能有效降低空压机的能耗。（4）注塑机节能改造：其常用的节能改造措施有，将其原有的电阻加热系统改为电磁加热系统、在其油泵系统中加装伺服节能系统、为其油泵电机加装变频控制等。
3.2优化供配电系统
对工业厂区供配电系统的节能优化改造主要包括以下几个方面：（1）功率因数补偿：安装中低压补偿装置可对电网参数和结构进行跟踪、检测与优化，从而实现连续的无功调节与有功输送能力增强，进而实现电能利用率的提高。（2）闭环控制：根据生产工艺及设备的设计余量特性，运用流量、压力及温度等闭环控制系统对电机运行参数进行实时控制，可使设备处于高效运行区，有效降低设备运行能耗。（3）能量回馈：使用能量回馈节能系统，可将电机使用过程中生成的电能转变为与电网同频同相的交流电，然后再经过多重噪声滤波环节处理后连至交流电网，从而实现能量的回馈。这样不但可以实现节能，还能提高设备的运行稳定性[3]。（4）相控调功：使用通用智能节能系统，对电动机的电压与电流间的相位角进行实时跟踪和检测，可在电机转速不变的情况下，实现电机运行参数的“切口”控制，使电机的工作电压与电流得到优化，进而实现节能。（5）谐波治理：对工厂供电网络波形畸变进行检测和诊断后，在谐波含量超标的重要应用位置，使用纯并联的有源滤波设备，可有效滤除有害谐波，进而提高工厂电气设备的容量和延长设备的使用寿命。另外还可以减少故障停修次数，保证生产过程的连续性。（6）稳压抑流：根据工厂厂区的照明设备特性，对供电线路中的运行参数进行智能动态的跟踪调节，可有效稳定电压，保证厂区照明系统的最佳工作状态，提高照明系统的用电效率，大幅降低其电能损耗。（7）智能节电：安装智能节电保护器可有效消除设备待机功耗，既节省电能又可延长设备寿命。
3.3优化能源管理方式
工业企业可通过优化能源管理方式来促进节能降耗工作，实现能源使用效率的提高，其具体内容包括加强燃煤管理、提高自动化监控水平、提高能源绩效、定期评审能源管理工作、增强员工节能意识及构筑企业能源文化等。
4.结束语
随着节能技术水平的不断提高，各种先进的节能技术逐渐得到了广泛的应用，但作为我国能源消耗大户的工业企业使用率仍然不高，造成我国能源的巨大浪费。因此，我国工业企业应响应国家节能减排的倡议，不断推进工业厂区的节能改造措施研究，加大节能改造力度，逐步降低能耗。这样不但可以节约能源，还可以有效降低企业生产成本，给企业带来可观的经济效益。
参考文献
[1]王亚京，王璋保.节约能源是我国新型工业化的客观需要[J].工业炉，2003（4）.
[2]徐武强.给水泵节能改造分析[J].硅谷，2008（23）.
[3]荆有艳.工厂供电系统节能方法研究[J].机电信息，2010（12）.
【关键词】工业厂区；节能改造；措施
1.引言
目前，中国己成为世界第二大经济体，并且一次能源的消费总量已超过美国，成为世界第一大能源消费国。据统计，随着我国工业的快速发展，工业生产能耗已超过全国总能耗的70%，特别是钢铁、有色、煤炭、电力、石油、化工、建材、纺织、造纸等九大重点行业，其能耗占我国整个工业能耗的60%以上，而且平均单位能耗较国外先进水平高出40%，可见我国工业能源浪费问题严重，对现有工厂进行节能改造迫在眉睫。因此，对我国工业的高能耗问题开展研究，分析造成高能耗的主要原因，并提出工业厂区节能改造的具体措施，对促进我国工业企业大力开展节能改造，降低我国工业能源总消耗量，实现我国节能减排的战略目标具有重大的现实意义。
2.我国工业高能耗原因分析
我国很多工业企业的厂房和配套设施在建造初期并没有考虑节能问题，对整个工厂厂区的综合节能减排设计更是无从谈起，随着我国能源的紧张以及企业生产成本的提高，工厂的高能耗问题日渐突出。目前，造成我国工业高能耗的主要原因有以下几点：
2.1生产工艺普遍落后
目前，我国的很多工业企业仍在使用上世纪七八十年代的生产技术和工艺，尤其是钢铁、化工、建材、有色金属和纺织等高耗能行业，普遍存在生产工艺、技术和装备比较落后，单位产品耗能较大以及产量与质量相对较低等情况[1]。造成这种局面的原因是多方面的，如过于重视产品的开发，而忽视节能工作；过于重视工艺研究，而忽视工艺装备的更新换代；过于重视新技术的研发，而忽视原有技术的升级改造；盲目追求扩大产能，而不愿为节能降耗投入等等，这样都是导致我国工业高能耗问题愈加突出的原因。
2.2供配电系统运行效率低
我国工业企业的供配电系统运行效率普遍不高，主要问题有：（1）变压器及其配电线路配置不合理。在工厂的供配电系统中，电力变压器及其配电线路的能源消耗最多，造成这种情况的主要原因是配置不合理，如变压器容量过大而相应的负载率偏低导致变压器损耗过大；配电线路的不合理或不规范导致的线路损耗过大等。（2）设备配置不合理。我国工业企业用电设备大多数为满负荷设计，但在实际应用中却普遍为低负荷运行，这种运行效率的低下，导致了严重的能源浪费。据统计，占我国工业用电总量60%～70%的工业电机，其平均使用效率不足75%，大量的电能以发热、铜损、铁损、振动及噪音等形式浪费掉了。（3）设备老化。目前，我国很多工业企业使用的通用设备，如变压器、电动机、电焊机、泵类、风机、压缩机等设备已经非常陈旧，有些甚至是七、八十年代出产的设备，其运行时效率十分低下，能源浪费非常严重。
2.3能源管理方式粗放
目前，我国大部分工业企业缺乏现代化的能源管理制度，对能源的管理还仍然停留在保障生产正常进行的层面，而没有从各种设备的运行效率、使用寿命以及生产成本等角度去对能源进行精细管理。因此，很多工业企业都不知道其能源消耗在哪里；每年浪费了多少能源及浪费在哪里；对环境有没有污染及污染程度有多大等等，这就导致这些工业企业无法采取正确的节能措施，对这些工业企业进行节能改造完全成为一句空话。
3.工业厂区节能改造措施
3.1优化生产工艺和设备
在工业生产过程中，对很多生产工艺和设备进行节能优化改造，都可以大幅降低工厂的生产能耗，成效比较显著的节能改造有以下几个方面：（1）循环冷却水系统节能改造：作为工业生产的生命线，循环冷却水系统遍布钢铁、化工、石油、电力、冶金等多个行业，属于工业生产中运行效率低、耗能高和能源浪费严重的突出问题。其中的耗能核心是循环水泵站，其能耗超过整个系统总能耗的50%[2]。因此，更换节能型水泵，并进行合理的工况调节及精细化管理与维护是实现循环冷却水系统节能改造的有效措施。（2）锅炉节能改造：工业锅炉是工厂的常用设备，对其进行油改气、余热回收以及附属风机变频控制等改造都可提高节能效果。（3）空压机节能改造：将空压机主机进行并联控制使用、对其高温尾气和高温油余热进行回收利用、给其压缩机电机加装变频控制等改造都能有效降低空压机的能耗。（4）注塑机节能改造：其常用的节能改造措施有，将其原有的电阻加热系统改为电磁加热系统、在其油泵系统中加装伺服节能系统、为其油泵电机加装变频控制等。
3.2优化供配电系统
对工业厂区供配电系统的节能优化改造主要包括以下几个方面：（1）功率因数补偿：安装中低压补偿装置可对电网参数和结构进行跟踪、检测与优化，从而实现连续的无功调节与有功输送能力增强，进而实现电能利用率的提高。（2）闭环控制：根据生产工艺及设备的设计余量特性，运用流量、压力及温度等闭环控制系统对电机运行参数进行实时控制，可使设备处于高效运行区，有效降低设备运行能耗。（3）能量回馈：使用能量回馈节能系统，可将电机使用过程中生成的电能转变为与电网同频同相的交流电，然后再经过多重噪声滤波环节处理后连至交流电网，从而实现能量的回馈。这样不但可以实现节能，还能提高设备的运行稳定性[3]。（4）相控调功：使用通用智能节能系统，对电动机的电压与电流间的相位角进行实时跟踪和检测，可在电机转速不变的情况下，实现电机运行参数的“切口”控制，使电机的工作电压与电流得到优化，进而实现节能。（5）谐波治理：对工厂供电网络波形畸变进行检测和诊断后，在谐波含量超标的重要应用位置，使用纯并联的有源滤波设备，可有效滤除有害谐波，进而提高工厂电气设备的容量和延长设备的使用寿命。另外还可以减少故障停修次数，保证生产过程的连续性。（6）稳压抑流：根据工厂厂区的照明设备特性，对供电线路中的运行参数进行智能动态的跟踪调节，可有效稳定电压，保证厂区照明系统的最佳工作状态，提高照明系统的用电效率，大幅降低其电能损耗。（7）智能节电：安装智能节电保护器可有效消除设备待机功耗，既节省电能又可延长设备寿命。
3.3优化能源管理方式
工业企业可通过优化能源管理方式来促进节能降耗工作，实现能源使用效率的提高，其具体内容包括加强燃煤管理、提高自动化监控水平、提高能源绩效、定期评审能源管理工作、增强员工节能意识及构筑企业能源文化等。
4.结束语
随着节能技术水平的不断提高，各种先进的节能技术逐渐得到了广泛的应用，但作为我国能源消耗大户的工业企业使用率仍然不高，造成我国能源的巨大浪费。因此，我国工业企业应响应国家节能减排的倡议，不断推进工业厂区的节能改造措施研究，加大节能改造力度，逐步降低能耗。这样不但可以节约能源，还可以有效降低企业生产成本，给企业带来可观的经济效益。
参考文献
[1]王亚京，王璋保.节约能源是我国新型工业化的客观需要[J].工业炉，2003（4）.
[2]徐武强.给水泵节能改造分析[J].硅谷，2008（23）.
[3]荆有艳.工厂供电系统节能方法研究[J].机电信息，2010（12）.