文_王建強 浙江貝斯特節(jié)能環(huán)保科技有限公司
國民經(jīng)濟的發(fā)展離不開資源、能源支撐,但資源、能源的過渡消耗帶來嚴重的環(huán)境污染,同時還造成資源、能源短缺,影響國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在資源短缺和環(huán)境容量不足的雙重約束下,清潔生產(chǎn)成為我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。清潔生產(chǎn)著眼于通過提高資源、能源的利用效率,從源頭上減少污染物排放。清潔生產(chǎn)審核通過一套系統(tǒng)而科學的程序引導、督促企業(yè)實施清潔生產(chǎn),是實施清潔生產(chǎn)最主要,也是最具可操作性的方法。
清潔生產(chǎn)審核是對生產(chǎn)和服務過程進行調查和診斷,找出能耗高、物耗高、污染重的原因,提出減少有毒有害物料的使用、產(chǎn)生,降低能耗、物耗以及廢物產(chǎn)生的方案,進而選定技術經(jīng)濟及環(huán)境可行的清潔生產(chǎn)方案的過程。能源消耗是清潔生產(chǎn)審核必須關注的重點內容,《清潔生產(chǎn)促進法》規(guī)定:超過單位產(chǎn)品能源消耗限額標準構成高耗能的企業(yè)應強制性開展清潔生產(chǎn)審核,在設置清潔生產(chǎn)重點過程中應該把能耗作為必要考慮因素,并設置節(jié)能目標。在實施清潔生產(chǎn)過程中,充分利用節(jié)能診斷技術方法,對企業(yè)存在的能源浪費進行識別和改進,可以有效幫助企業(yè)降低能耗,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)節(jié)能目標。
對標分析法是把企業(yè)的單位產(chǎn)品能耗、工序能耗或者設備能效等現(xiàn)狀指標與相應的標桿進行比對,評估企業(yè)能源利用的總體水平,從而發(fā)現(xiàn)企業(yè)在能源利用方面存在的差距和改進機會。對標分析的關鍵是標桿的選取,標桿的選取既要滿足節(jié)能法律法規(guī)的強制性要求,也要考慮指標的先進性,同時還應考慮企業(yè)后續(xù)節(jié)能改造的投入承受能力。
現(xiàn)場檢查是直接到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場進行檢查,迅速發(fā)現(xiàn)企業(yè)在能源管理方面存在的顯而易見的問題,并形成改進方案。該方法結合節(jié)能法律法規(guī)、技術標準以及能源管理的具體要求,編制能源采購、貯存、轉換、使用等各環(huán)節(jié)現(xiàn)場檢查清單,深入現(xiàn)場逐條檢查對照,找出企業(yè)在能源管理方面存在的明顯浪費或者問題,直觀、高效、易操作。
借助于各種能源測量儀器對重點用能設備進行現(xiàn)場測量也是節(jié)能診斷的重要方法,不僅能獲取設備的實際運行效率,還能對能源的流失量進行量化評估。需要注意的是現(xiàn)場測量過程中要做好安全防護措施,如在對電氣系統(tǒng)進行測量是要盡量避免帶電操作或做好防觸電措施,對鍋爐、熱風爐、爐窯等高溫設備進行測量時應避免燙傷,在測試電機過程中要注意開放式的傳動軸、傳送帶等危險因素。
E-P分析是一種數(shù)據(jù)回歸分析方法,常用于分析企業(yè)能源消耗情況,其基本原理是:企業(yè)的能耗與產(chǎn)量存在線性關系,用E表示能耗,用P表示產(chǎn)量,則:E=mP+n,其中mP為和產(chǎn)量相關的變動能耗,n為和產(chǎn)量無關的固定能耗。實際應用過程中用EXCEL軟件可以快速繪制企業(yè)的E-P圖,并顯示趨勢線的公式(E=mP+n)和R2值,R2值代表數(shù)據(jù)的離散度,有效范圍可以從0.3~0.9。E-P分析的應用關鍵是能耗與產(chǎn)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)要盡量準確、詳細,以避免數(shù)據(jù)失真或過少造成的誤判。
某水泥企業(yè)清潔生產(chǎn)審核期間可比熟料綜合能耗101.9kgce/t,比行業(yè)標桿中先進水平高6.5%,因此與行業(yè)先進水平比較,僅熟料燒成工序存在節(jié)能潛力1.5萬tce,造成能耗高的原因主要是未采用第四代WHEC型步進式冷卻機,存在較大的節(jié)能改造潛力。另外,經(jīng)電機能效對標,企業(yè)存在300余臺在用低壓電機屬于Y、Y2、Y3系列電機,平均效率87%,與YE2、YX3系列產(chǎn)品比較,平均節(jié)電潛力3%左右,與YE3、YZTE3等系列產(chǎn)品比較,平均節(jié)電潛力5%左右。企業(yè)低效電機運行總電耗8000萬kWh左右,更換為YE3系列超高效電機,按年可節(jié)電5%測算,則年節(jié)電量400萬kWh,折標準煤等價值1140t。
空氣壓縮系統(tǒng)是企業(yè)常見的用能單元,是清潔生產(chǎn)審核需要重點關注的環(huán)節(jié),在某化工企業(yè)清潔生產(chǎn)審核過程中,針對空壓系統(tǒng)編制了現(xiàn)場檢查清單,并對企業(yè)空壓站進行了初步檢查,結果如表1。
表1 某企業(yè)空壓站現(xiàn)場檢查結果
通過現(xiàn)場檢查,該企業(yè)空壓系統(tǒng)能源管理方面存在的主要問題是存在壓縮空氣漏氣、余熱未回收、進氣口未布置在干燥陰涼處、空氣過濾器未建立定期清洗制度、計量不健全、員工存在用壓縮空氣吹掃粉塵等浪費現(xiàn)象,企業(yè)針對存在的問題制定了相應的改進方案,降低了空壓站電能浪費。
鍋爐供熱系統(tǒng)也是企業(yè)常見的用能系統(tǒng),尤其是燃煤鍋爐供熱系統(tǒng),煤的大量消耗不僅造成大量污染物的排放,也增加了企業(yè)的能源成本,清潔生產(chǎn)審核過程中必須予以重點關注。為此在某白酒企業(yè)清潔生產(chǎn)審核過程中針對四臺典型的運行鍋爐進行了現(xiàn)場測量,結果如表2。
根據(jù)測試除3#鍋爐外,其余鍋爐平均運行效率都達不到考核要求,存在比較大的節(jié)能潛力,存在的主要問題是:1#鍋爐平均運行負荷嚴重偏低,2#鍋爐運行效率偏高;2#鍋爐和3#鍋爐的排煙溫度偏高;過量空氣系數(shù)偏高;爐渣可燃物含量超標。這些問題除部分原因是系統(tǒng)配置不合理外,大部分都是運行管理不善導致,企業(yè)隨后建立了鍋爐能效考核制度,強化了運行管理,年節(jié)煤量達到1300t以上。
表2 某企業(yè)鍋爐測試結果
某電鍍企業(yè)清潔生產(chǎn)審核過程中,用EXCEL繪制了蒸汽消耗量與產(chǎn)量的E-P圖,見圖1。
圖1 某電鍍企業(yè)蒸汽消耗與產(chǎn)量E-P圖
蒸汽消耗量與產(chǎn)量的關系的線性關系為Y=0.0001X+3.7752,其中Y為蒸汽消耗量,X為產(chǎn)量,離散度系數(shù)R2值為0.4843,在效范圍0.3~0.9內,通過該企業(yè)蒸汽消耗和產(chǎn)量的E-P關系可以判定:企業(yè)蒸汽消耗沒有得到有效控制,如當產(chǎn)量在3000kg左右時,相應的蒸汽消耗量在5~8t波動,波動幅度達到60%;和產(chǎn)量無關的固定蒸汽消耗量較大,說明企業(yè)蒸汽存在嚴重的浪費,現(xiàn)場檢查也發(fā)現(xiàn)企業(yè)蒸汽管網(wǎng)、閥門、疏水閥存在嚴重的泄漏,存在較大的蒸汽節(jié)能潛力。
清潔生產(chǎn)審核是促進企業(yè)節(jié)能減排,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效手段,不同類型、不同技術以及管理水平的企業(yè),其能源基礎管理、能源結構、用能設備、節(jié)能潛力等均存在較大的差異,清潔生產(chǎn)審核過程中應針對企業(yè)的實際情況,綜合運用多種節(jié)能診斷的技術方法,從而可取得更好的節(jié)能效果。