清潔生產(chǎn)審核過程中的節(jié)能診斷及應(yīng)用案例分析

文_王建強 浙江貝斯特節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?/p>

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(xué)的程序引導(dǎo)、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。

1 清潔生產(chǎn)審核對節(jié)能的要求

清潔生產(chǎn)審核是對生產(chǎn)和服務(wù)過程進行調(diào)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(shù)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(guān)注的重點內(nèi)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(gòu)成高耗能的企業(yè)應(yīng)強制性開展清潔生產(chǎn)審核，在設(shè)置清潔生產(chǎn)重點過程中應(yīng)該把能耗作為必要考慮因素，并設(shè)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(shù)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。

2 節(jié)能診斷的主要技術(shù)方法

2.1 對標分析法

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(shè)備能效等現(xiàn)狀指標與相應(yīng)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(guān)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(yīng)考慮企業(yè)后續(xù)節(jié)能改造的投入承受能力。

2.2 現(xiàn)場檢查法

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(jié)合節(jié)能法律法規(guī)、技術(shù)標準以及能源管理的具體要求，編制能源采購、貯存、轉(zhuǎn)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。

2.3 現(xiàn)場測量法

借助于各種能源測量儀器對重點用能設(shè)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(shè)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(fēng)爐、爐窯等高溫設(shè)備進行測量時應(yīng)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。

2.4 E-P分析法

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(guān)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(guān)的變動能耗，n為和產(chǎn)量無關(guān)的固定能耗。實際應(yīng)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(yīng)用關(guān)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。

3 實際應(yīng)用案例分析

3.1 對標分析法應(yīng)用

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。

3.2 現(xiàn)場檢查法應(yīng)用

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(guān)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(jié)果如表1。

表1 某企業(yè)空壓站現(xiàn)場檢查結(jié)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(yīng)的改進方案，降低了空壓站電能浪費。

3.3 現(xiàn)場測量法應(yīng)用

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(guān)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(jié)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(dǎo)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(jié)果

3.4 E-P分析法應(yīng)用

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(guān)系的線性關(guān)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(nèi)，通過該企業(yè)蒸汽消耗和產(chǎn)量的E-P關(guān)系可以判定：企業(yè)蒸汽消耗沒有得到有效控制，如當(dāng)產(chǎn)量在3000kg左右時，相應(yīng)的蒸汽消耗量在5～8t波動，波動幅度達到60%；和產(chǎn)量無關(guān)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。

4 結(jié)語

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(shù)以及管理水平的企業(yè)，其能源基礎(chǔ)管理、能源結(jié)構(gòu)、用能設(shè)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(yīng)針對企業(yè)的實際情況，綜合運用多種節(jié)能診斷的技術(shù)方法，從而可取得更好的節(jié)能效果。