强化设备前期管理 提高企业能源利用效率

严正斌

(江西稀有稀土金属钨业集团有限公司， 江西 南昌 330046)

管理节能

强化设备前期管理 提高企业能源利用效率

严正斌

(江西稀有稀土金属钨业集团有限公司， 江西 南昌 330046)

可行性研究、设计、采购、安装、试生产等设备前期管理阶段的节能方法，是促进企业技术节能、装备节能、管理节能和提高企业能源利用效率的重要途径。

设备; 前期管理; 能源; 利用效率

0 前言

节能减排、绿色低碳发展是国策，是科学发展观的具体体现，是经济可持续发展的基础。设备节能是企业节能的重点，设备前期管理各环节的节能是设备节能的关键。本文旨在探讨强化企业设备前期规划、选型设计、采购、安装、试生产阶段的节能管理，促进企业能源利用效率的提升。

1 可行性研究阶段设备规划论证管理

1.1 工艺优化与设备前期规划论证

装备技术的提升更好地满足了工艺技术进步的要求，促进了工艺流程优化，缩短了工艺技术路线，减少了工艺环节，为实现企业技术节能创造了条件。在项目的可行性研究阶段，应将工艺流程优化与设备规划选型紧密地结合起来，将装备技术进步成果应用到工艺流程优化中，不断夯实企业技术节能的硬件基础。如某冶炼企业原采用真空皮带干燥机、离心干燥机干燥湿物料，物料闪蒸干燥后用推板窑锻烧出氧化物产品，工艺能耗高，生产效率难以提升，生产成本居高不下。技改时采用高效节能锻烧窑设备直接将湿物料进行锻烧，工艺流程大为缩短，工艺能耗降低6%左右，取得了显著的节能效果。

1.2 能效指标纳入设备规划期考察调研范畴

将设备能效指标纳入可行性研究阶段设备考察调研内容，考量同等技术水平设备能源利用效率，将其能效指标作为考核设备寿命周期运行成本的重要内容之一。通过对考察对象生产的一级和二级能效产品消耗能源成本、设备投资和寿命周期运行费用开展比较分析进行取舍，例如某企业将水源热泵空调系统的能效指数做为考察相同品牌和不同品牌产品的关键参数之一，选择一级、二级能效水源热泵空调机组进行考察，考察论证后选择了一级能效的水源热泵机组。

1.3 设备技术性能对降低工艺设计能耗的影响

在确保实现工艺技术要求的前提下，设备的技术性能与控制方式、自动化水平等是可行性研究阶段设备选型论证的关键点。在同一流程中技术先进、自动化程度高的设备能够有效缩短生产环节衔接间隙，提高生产效率和一次合格品率，降低一次不合格产品加工修复或重加工的能耗，例如某合金加工企业选用全自动压力烧结一体炉，将脱蜡、过压、烧结工序在一台设备内实现，其生产效率、产品质量合格率、能耗指标均有较大改善。

2 优化工艺流程和设备布置方案

2.1 科学规划生产区域总图简化物流路线

将企业生产运营环节节能纳入建设项目总图规划考虑的范畴。在保障运输、排水、消防、风向等条件的前提下，简化优化工艺线路，避免物料反复输送，减少中间转运设备；科学利用地形高差条件或调整建筑物局部层高创造条件，缩小平面距离，实现物料自流，减少提升输送设备或提升高度，例如某企业在场地平整前利用原地形的自然高差进行总图设计规划，利用汽车将原料直接送到原料堆场，将一级破碎、筛分、二级破碎按梯级布置，二级破碎出口与下一台阶的碎料储库入料口设置在同一平面。该企业通过总图优化后减少了一级破碎、筛分设备、二级破碎设备、碎料储库之间的输送提升设备，又缩短了设备之间的水平距离，最大限度地实现了物料自流。又如某企业调整配料与球磨工序之间的衔接方向，将两道工序平行布置改为垂直布置，取消了物料衔接输送皮带机。

再如某企业将原料堆场设计高出一级破碎设备水平面6 m，原料堆场上的抓斗行车改成了小型铲车，一级破碎设备设计在筛分设备的上方3 m处，二级破碎设备在筛分设备的下方3 m处，碎料储库入料口高度与二级破碎设备在同一平面上，设计能耗指标下降1%～1.5%左右。某冶炼企业将焙烧炉的喂料仓平面楼层局部升高1.5 m，将原管式螺旋输送机改成了电振给料机，使物料通过电振给料机后直接流入到焙烧炉，减少了中间转运环节的设备功率。

2.2 合理布置配套辅助设备设施

蒸汽锅炉、供排水泵、空气压缩机等工矿企业生产辅助配套设备，往往功率大、转换效率较低，单位产品能耗占比较大。工艺流程布置时应根据现场条件科学布置，降低辅助设备能源消耗，例如某企业取水站点离工厂高差85 m，水平距离5 km，取水点附近有山坡，其高度超出工厂所在平面位置40 m。优化设计时，经核算经济流速下水头压力损失能满足现场条件。在取水点山坡上增加储水池，利用储水池高于工厂进水口的自然条件，水自流到工厂，既使管路处于低水压运行、降低了对水泵的水锤冲击、增强了管路的安全性，又降低了水泵功率、减少了水在管路中动能消耗。冷水机组等发热设备移至室外安装，将设备自身所发热量自排在室外，降低室内降温负荷，提高厂房空调系统效果。

2.3 合理布置电气节能设备

根据电气节能设备工作原理，科学设置静电电容无功补偿设备、同步机补偿设备、高次谐波治理设备等电气节能设备的位置，合理选择其切入点，提高节能效果，例如将35 kV/10 kV/6 kV/0.4 kV高、中、低压供电电压等级系统的无功补偿装置设置在靠近需补偿的主要用电设备、低功率因数设备群的位置，以降低供电线路上的无功引起的能量损耗，降低高压器无功损耗。这样既降低了电能损耗，又提高了电能利用效率和变电系统的负荷能力。

3 强化设备采购技术管理

3.1 优化设备采购方案

设备采购选型在坚持技术先进、生产适用、经济合理、标准规范原则的前提下，严格执行国家工信部发布的《节能机电设备(产品)推荐目录》、《淘汰高耗能落后机电设备(产品)目录》。选择行业内技术先进成熟，能效指标先进的设备，严格控制限制类设备的选用，坚决杜绝淘汰类设备选用。

3.2 明确设备能效指标要求

在设备采购时将设备能效指标与设备产能、功率等纳入技术要求或技术协议中，明确最低能效参数值，以保障设备的能效水平，例如燃烧锅炉的热效率达到85%以上，水泵效率达到80%以上，变压器达到一级能效指标等。

3.3 合理选用设备控制技术

科学选用现代变频调速技术、软启动技术以及生产线自动控制技术等设备控制技术，能够有效降低设备能源的无效损耗。在设备采购技术要求中提出明确的控制方式，为发掘设备节能潜能创造条件，例如对工艺需要较大范围变速操作时，采用变频调速技术实现设备的变速；对工艺允许变速的风机、泵类设备，选用变频器控制，从而降低工艺能耗；而对工艺要求不允许变速的风机、泵类设备，选用软启动器控制，既节省投资，又不降低能效水平。

3.4 配备能源计量手段

按照国家《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167—2006规定和行业用能设计规范的要求对主要生产工序、主要用能设备提出配备能源计量器具型号、规格、数量、精度等要求，例如某冶炼企业对冶金熔炼炉使用的天然气、电、水、氢气分别安装了0.2、0.5级的计量仪表，每班抄表统计用量，每周计算分析单位产品消耗指标。

4 跟踪设备安装 强化质量监管

4.1 严格把关设备安装程序和安装质量

设备入场时，严格按照技术协议或合同的规定验收设备，严格按照国家安装标准或生产厂家安装技术要求对安装过程的关键环节进行监管，确保安装程序正确无误，安装质量符合规范，保障设备设计能效指标的实现，例如某企业安排专人跟踪十五管炉均温碳化硅板的验收与安装，严格控制碳化硅板搭接方法、搭接边宽度和总安装层数，确保设备温度的均匀性，提高产品一次合格率，降低产品因返工造成的能耗。现场跟踪监督蒸汽锅炉保温层安装的厚度、缠绕紧密程度、保温材料间的间隙、外保护层的安装方法等，确保安装质量，提高保温效果。

4.2 重视设备配套设施的安装质量

按照设计图和安装规范的规定，结合现场实际，优化配套设施的布置和安装方案，例如在电弧炉水冷电缆水冷系统中，在保障设计流速、流量的同时，将冷却水塔尽可能安装在背阳通风场所，这样可以降低冷却水温度，提高冷却塔冷却效果，达到降低水冷电缆温度、降低电缆电阻值、减少水冷电缆电能消耗的效果。对长距离供风管路管道接口、阀门、弯头、分支的安装进行跟踪，现场优化管路，减少风压损失和风量泄漏。

4.3 严格把关安装材料质量

重视设备附件、辅助材料的入场质量把关，严格按照材料相关质量规范进行验收。如对导热油锅炉保温砖、保温板、耐火砖等的材质和外形尺寸以及砌筑材料进行验收。另外，还需对导热油管道的管式保温材料材质、厚度、外形尺寸、干燥程度等进行验收。

5 做实设备试运行阶段的能源管理

5.1 组织设备设施能耗指标测试

企业进入正常试产阶段时，应组织对主要工艺设备、主要用能设备及辅助设备设施能耗指标的测试，将能耗指标测定结果与制造厂家技术协议或合同中承诺的能耗指标进行对比分析，查找存在的差距。在制造厂家技术人员的指导下，对设备性能进行调整、优化，优化工艺操作参数，改善作业环境条件，达到工艺、设备、作业环境的良性统一，提高生产效率、产品质量，降低能源消耗，实现经济运行。

5.2 跟踪分析设备能耗指标

每日或按班统计能源消耗数据，计算工序单位产品能耗，定期跟踪分析能源利用效率，例如某企业蒸汽锅炉安装了煤自动皮带计量秤、蒸汽流量计、电能表、水表，每班取一个煤样；每10 d对锅炉用煤量、煤的热卡、产蒸汽量、气候温度、连续作业时间、生产工序正常运行状况进行跟踪分析；计算吨蒸汽煤耗、吨工序产品煤耗，并进行同比与环比；及时发现锅炉操作、煤质、工序蒸汽使用、蒸汽输送管道中的问题，制定对应改进措施。

5.3 优化调整电气节能设备参数

试生产负荷从轻负载逐步增加，电气设备的负荷率、电气节能设备的运行参数均有变化、提高的过程，例如直接并联电机上的无功补偿静电电容器，小负荷运行时电机的自然功率因数低，可能出现欠补偿；而随着负荷的增加，电机自然功率因数上升，可能会出现过补偿，影响运行电压的稳定，因此需要及时调整电容量的投入。又如试生产阶段的鼓风机可能只需小转速运转就能满足负荷要求，在有变频调速或调速液力耦合器或其它调速装置的条件下，及时调整速度，减少或避免将空气直接放空，降低能源消耗。

5.4 开展试运行前的人员培训

操作工熟练掌握设备性能，掌握不同工艺参数状态下设备参数的调整时机和调整方法，能够有效提高设备运行效率，降低设备功率消耗。维修工通过熟练掌握判断、优化、调整设备运行参数的方法，及时维护维修，保障设备性能优良，提升设备的运行效率。因此，企业在投入新设备、新流程试生产前，要重视提前培训操作人员、维修人员，提高员工对设备性能的熟练驾驭能力，保障设备在最佳状态运行。

5.5 及时规范设备能源管理

试生产期间，企业要及时将成功的能源管理经验、工艺节能技术以及设备操作节能方法等措施进行规范，及时出台企业节能管理制度，纳入生产操作现场能源可视化管理，降低企业管理能源消耗。

6 结束语

设备自身能耗是企业能耗水平的决定因素，将能效指标做为设备前期管理的重要内容，是企业节能工作的重点。做好设备规划、选型设计、采购、安装调试、试运行等环节的能源利用管理是企业降低装备能耗的前提，是企业提高能源利用效率的关键。项目可行性研究、初步设计、安装验收、试生产过程中相关参建单位应高度重视，积极配合业主企业奠定好节能降耗的基石，提升能源利用效率，降低能源运行成本。

Increasing Utilization Efficiency of Enterprise Energy through Strengthening the Management of Equipment

YAN Zheng-bin

This paper expounds energy saving methods of equipment front stage management included feasibility study, design, procurement, installation, pilot production and so on. And the method promotes enterprise energy-saving on technology, equipment, management and it’s also an important way to increase the utilization efficiency of enterprise energy.

equipment; front stage management; energy; utilization efficiency

2015-04-16

严正斌(1965—)，男，江西于都人，高级工程师，从事设备管理与节能工作。

TK01+8

A

1008-5122(2015)05-0003-03