贵州省卷烟行业节能潜力浅析

张　熠　雷贵祥　王　建

（贵州省节能监测中心贵州贵阳550002）

贵州省卷烟行业节能潜力浅析

张熠雷贵祥王建

（贵州省节能监测中心贵州贵阳550002）

本文以贵州卷烟企业为例，分析生产过程中的能源消耗及存在问题，指出贵州卷烟行业的节能潜力和方向，为企业的节能改造提供依据。

卷烟行业；能效；节能潜力

在国家不断加强节能减排力度的大背景下，国家烟草总局下发了《关于烟草行业加强节能减排工作的实施意见》，提出了节能降耗目标。“十二五”期间，贵州卷烟行业以开展节能工作为契机，淘汰落后生产技术、加速节能改造、实施能耗在线监测和能源管理体系建设，不仅降低了企业能源消耗，也提高了企业的发展水平和运行质量，顺利完成节能目标任务。“十三五”期间，卷烟生产企业应不断挖掘节能潜力，找准节能减排的工作方向，进一步提高能源利用效率。

1　卷烟工艺及用能环节简介

1.1生产工艺

烟叶、烟梗经制丝工序得到各种烟丝（叶丝、梗丝、膨胀丝等），通过比例掺配、加香后得到符合产品配方规定和工艺要求的混合烟丝，再经风力送丝系统送至卷接包车间对应的机组通过卷制、成型、包装成条后，送至条烟装箱环节装箱、封箱、打码，最后送入成品库存放，外售。生产工艺流程见图1。

图1　生产工艺流程图

1.2用能环节

卷烟生产所消耗的能源包括煤炭、天然气、电力、汽柴油和蒸气；耗能工质有压缩空气、冷媒质和水等。主要能源及耗能工质的使用见能源流向图2。

图2　能源流向图

2　热力系统潜力分析

2.1存在问题

2.1.1部分卷烟厂仍用燃煤锅炉供热，排烟温度高，热效率低。如黔北某烟厂的20t燃煤锅炉排烟温度达200℃，锅炉热效率72.02%；不满足国家标准中20t锅炉热效率应≥78%，排烟温度≤150℃[1]的要求。

2.1.2冷凝水回收系统设计不合理，热能流失严重。以黔西某烟厂为列，企业冷凝水回收为开式系统，且存在未安装防汽蚀装置、疏水阀安装错误等现象，造成冷凝水回收利用率低，余热资源浪费严重。

2.2措施及效果评价

2.2.1结合国家煤改气的政策，宜将燃煤锅炉改为燃气锅炉，不仅可以解决排放的问题，同时可提高锅炉效率，降低企业能耗。我省已投产的卷烟企业燃气锅炉效率均可达90%以上，远远高于燃煤锅炉效率。

2.2.2对现有的冷凝水回收系统进行闭式改造。对车间高压冷凝水产生的闪蒸气进行就近利用或考虑用于办公采暖；冷凝水输送到锅炉后通过汽水分离，产生的闪蒸气用于加热给水或进入除氧器，冷凝水经除铁处理后作为锅炉给水。以黔西某烟厂2014年年产蒸气量34465t为基础，疏水阀前、后冷凝水平均压力分别为0.4MPa和0.3MPa，疏水阀漏气率按5%[2]计，估算实施冷凝水闭式回收改造后的节能效果见表1。

表1　冷凝水闭式回收节能效果表

3　电力系统潜力分析

3.1存在问题

3.1.1企业普遍存在使用国家明令淘汰电机的情况。通过能源审计，黔西某烟厂在用机电设备中有52台（总功率为1497.8kW）、黔中某烟厂有35台属于国家淘汰落后目录中的落后淘汰产品。

3.1.2企业在用变压器负荷率偏低。黔西某烟厂在用的8台变压器总装机容量为13200 kVA，实际用电平均负荷为1833.70kVA，高峰时也只有4678.13 kVA，负荷率偏低。

3.2措施及效果评价

3.2.1将企业在用的国家明令禁止使用的电机逐步更换成YX型系列的节能电机。该系列电机具有高效、节能、起动转矩高、噪声小、可靠性高、寿命长，可以小范围调速等优点。根据黔西某烟厂淘汰电机的总功率和年实际运行情况，节电率取3%[3][4]，估算更换成YX系列电机后的年节能效果见表2。

表2　淘汰落后电机节能效果表

3.2.2考虑就近原则，实施变压器联络运行方案，使变压器处于经济运行区间，提高变压器运行效率，同时减少变压器运行台数，降低变压器运行损耗。就黔西某烟厂而言，若停用1台SCB11-1600/10型负荷较小（平均负荷率仅29%），容量为1600kVA的变压器，可实现的节能效果见表3。

表3　黔西烟厂变压器联络运行节能效果表

4　空调系统

4.1存在问题

4.1.1溴化锂机组故障频繁，能效低。黔西某烟厂在用3台溴化锂机组，1～2周必须进行一次抽排真空，否则严重影响制冷效果；机组平均能效比为0.54W/W，远低于该系列机组1.41W/W的平均水平。

4.1.2制冷机组选型偏大，运行负荷低。黔中某烟厂在用3台（2用1备）离心式冷水机，单台制冷量为4571kW，审计发现，即使在冷负荷需求量最大的夏季，冷水机组仍然处于低负荷运行状态，导致COP值低，能耗高。

4.1.3目前，卷烟企业在用的组合式空调箱大全部采用蒸气加湿，此过程会导致混风温度上升，需要消耗表冷段的冷量进行降温，造成表冷段冷量的消耗增大，这是一个表冷段的降温除湿与加湿段的加湿抵消的过程，导致了冷冻水量和蒸气量的大量浪费。

4.2措施及效果评价

4.2.1企业可从蒸气供应压力、冷却水和冷冻水水质、冷却水进水温度、传热效果、抽出不凝性气体的及时性、调节溶液的循环量及防腐措施等方面对溴化锂制冷机进行系统性排查。若对设备加以处理后能效比达到1W/W，较现状提高0.46W/W，按企业制冷机组月平均输入功率950MW，年制冷机运行时间7个月，负荷系数取0.8计算，预计年可实现节能300tce。有条件的企业还可将溴化锂制冷机组更换成离心式电制冷机，该机组具有运行稳定、能效高等优点。

4.2.2实时监测空调负荷侧冷冻水供回水温度、流量，计算实际冷负荷需求，根据每台冷水机组最高效率点下对应的负荷率，决定开停冷水机组的台数。采用最少运行台数法对冷水机组进行群控[5]，自控系统保证每台冷水机组尽量运行在80%～100%负荷率状况下，此时COP值可维持在相对较高水平，能耗较低。制冷机的制冷量与COP值关系情况见表4。

表4　制冷量与COP值关系表

从表中数据可以看出，冷机COP值随着制冷量的增大而增大，当制冷量达到3500～3900kW时，冷机COP值可达到最大值6，当制冷量在2400kW～3000kW时，冷机COP值约为5.25，若此时使用1台代替原来的2台冷机运行模式，提高单台制冷机的运行负荷，可节能约13%。黔中某烟厂2台冷机运行时的年耗电量为273×104kW·h，实施群控后，年节电量可达35×104kW·h。

4.2.3在冬季和过渡季采用高压微雾加湿代替蒸气加湿。微雾加湿[5]是逐渐采用的一种等焓加湿方式，既降温又加湿，可大大降低表冷和加湿段能耗。黔中某卷烟厂空调箱采用高压微雾加湿代替蒸气加湿，总能耗比蒸气加湿节省约50%。蒸气加湿与微雾加湿的能耗对比见表5。

表5　蒸气加湿与微雾加湿的能耗对比情况表

5　结语

通过对贵州省卷烟行业的热力、电力和空调三大主要耗能系统运行状况进行分析，查找各系统在能源利用中的存在问题，指出了节能潜力和方向，形成结论如下：（1）行业内企业节能减排工作差异性明显，部分企业单耗高，能效低，节能潜力和空间仍然巨大。（2）行业内主要耗能系统节能潜力排序依次为：热力系统＞空调系统＞电力系统。

[1]GB/T15317-2009燃煤工业锅炉节能监测[S].

[2]浦占锋,沈炳耘,肖松.蒸气冷凝水闭式回收系统在工业中的应用[J].能源与环境,2006,06.

[3]李秀英.关于GB18613-2012的3级能效与YX3系列高效率三相异步电动机效率的对比分析[J].电机与控制应用,2012,39（7）.

[4]GB18613-2012中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级[S].

[5]徐东泰.降低空调制冷系统能耗技术研究报告[R].贵州中烟工业有限责任公司,2014,05.

张熠（1983—），女，汉族，贵州安顺人，大学本科，工程师，主要从事节能监测、能源审计和节能评估审查等工作。