清洁生产审核过程中的节能诊断及应用案例分析

2020-08-12王建强浙江贝斯特节能环保科技有限公司

节能与环保 2020年6期

文_王建强浙江贝斯特节能环保科技有限公司

国民经济的发展离不开资源、能源支撑，但资源、能源的过渡消耗带来严重的环境污染，同时还造成资源、能源短缺，影响国民经济的可持续发展。在资源短缺和环境容量不足的双重约束下，清洁生产成为我国工业可持续发展的必然选择。清洁生产着眼于通过提高资源、能源的利用效率，从源头上减少污染物排放。清洁生产审核通过一套系统而科学的程序引导、督促企业实施清洁生产，是实施清洁生产最主要，也是最具可操作性的方法。

1 清洁生产审核对节能的要求

清洁生产审核是对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用、产生，降低能耗、物耗以及废物产生的方案，进而选定技术经济及环境可行的清洁生产方案的过程。能源消耗是清洁生产审核必须关注的重点内容，《清洁生产促进法》规定：超过单位产品能源消耗限额标准构成高耗能的企业应强制性开展清洁生产审核，在设置清洁生产重点过程中应该把能耗作为必要考虑因素，并设置节能目标。在实施清洁生产过程中，充分利用节能诊断技术方法，对企业存在的能源浪费进行识别和改进，可以有效帮助企业降低能耗，实现清洁生产节能目标。

2 节能诊断的主要技术方法

2.1 对标分析法

对标分析法是把企业的单位产品能耗、工序能耗或者设备能效等现状指标与相应的标杆进行比对，评估企业能源利用的总体水平，从而发现企业在能源利用方面存在的差距和改进机会。对标分析的关键是标杆的选取，标杆的选取既要满足节能法律法规的强制性要求，也要考虑指标的先进性，同时还应考虑企业后续节能改造的投入承受能力。

2.2 现场检查法

现场检查是直接到企业生产现场进行检查，迅速发现企业在能源管理方面存在的显而易见的问题，并形成改进方案。该方法结合节能法律法规、技术标准以及能源管理的具体要求，编制能源采购、贮存、转换、使用等各环节现场检查清单，深入现场逐条检查对照，找出企业在能源管理方面存在的明显浪费或者问题，直观、高效、易操作。

2.3 现场测量法

借助于各种能源测量仪器对重点用能设备进行现场测量也是节能诊断的重要方法，不仅能获取设备的实际运行效率，还能对能源的流失量进行量化评估。需要注意的是现场测量过程中要做好安全防护措施，如在对电气系统进行测量是要尽量避免带电操作或做好防触电措施，对锅炉、热风炉、炉窑等高温设备进行测量时应避免烫伤，在测试电机过程中要注意开放式的传动轴、传送带等危险因素。

2.4 E-P分析法

E-P分析是一种数据回归分析方法，常用于分析企业能源消耗情况，其基本原理是：企业的能耗与产量存在线性关系，用E表示能耗，用P表示产量，则：E=mP+n，其中mP为和产量相关的变动能耗，n为和产量无关的固定能耗。实际应用过程中用EXCEL软件可以快速绘制企业的E-P图，并显示趋势线的公式（E=mP+n）和R2值，R2值代表数据的离散度，有效范围可以从0.3～0.9。E-P分析的应用关键是能耗与产量的统计数据要尽量准确、详细，以避免数据失真或过少造成的误判。

3 实际应用案例分析

3.1 对标分析法应用

某水泥企业清洁生产审核期间可比熟料综合能耗101.9kgce/t，比行业标杆中先进水平高6.5%，因此与行业先进水平比较，仅熟料烧成工序存在节能潜力1.5万tce，造成能耗高的原因主要是未采用第四代WHEC型步进式冷却机，存在较大的节能改造潜力。另外，经电机能效对标，企业存在300余台在用低压电机属于Y、Y2、Y3系列电机，平均效率87%，与YE2、YX3系列产品比较，平均节电潜力3%左右，与YE3、YZTE3等系列产品比较，平均节电潜力5%左右。企业低效电机运行总电耗8000万kWh左右，更换为YE3系列超高效电机，按年可节电5%测算，则年节电量400万kWh，折标准煤等价值1140t。

3.2 现场检查法应用

空气压缩系统是企业常见的用能单元，是清洁生产审核需要重点关注的环节，在某化工企业清洁生产审核过程中，针对空压系统编制了现场检查清单，并对企业空压站进行了初步检查，结果如表1。

表1 某企业空压站现场检查结果

通过现场检查，该企业空压系统能源管理方面存在的主要问题是存在压缩空气漏气、余热未回收、进气口未布置在干燥阴凉处、空气过滤器未建立定期清洗制度、计量不健全、员工存在用压缩空气吹扫粉尘等浪费现象，企业针对存在的问题制定了相应的改进方案，降低了空压站电能浪费。

3.3 现场测量法应用

锅炉供热系统也是企业常见的用能系统，尤其是燃煤锅炉供热系统，煤的大量消耗不仅造成大量污染物的排放，也增加了企业的能源成本，清洁生产审核过程中必须予以重点关注。为此在某白酒企业清洁生产审核过程中针对四台典型的运行锅炉进行了现场测量，结果如表2。

根据测试除3#锅炉外，其余锅炉平均运行效率都达不到考核要求，存在比较大的节能潜力，存在的主要问题是：1#锅炉平均运行负荷严重偏低，2#锅炉运行效率偏高；2#锅炉和3#锅炉的排烟温度偏高；过量空气系数偏高；炉渣可燃物含量超标。这些问题除部分原因是系统配置不合理外，大部分都是运行管理不善导致，企业随后建立了锅炉能效考核制度，强化了运行管理，年节煤量达到1300t以上。

表2 某企业锅炉测试结果

3.4 E-P分析法应用

某电镀企业清洁生产审核过程中，用EXCEL绘制了蒸汽消耗量与产量的E-P图，见图1。

图1 某电镀企业蒸汽消耗与产量E-P图

蒸汽消耗量与产量的关系的线性关系为Y=0.0001X+3.7752，其中Y为蒸汽消耗量，X为产量，离散度系数R2值为0.4843，在效范围0.3～0.9内，通过该企业蒸汽消耗和产量的E-P关系可以判定：企业蒸汽消耗没有得到有效控制，如当产量在3000kg左右时，相应的蒸汽消耗量在5～8t波动，波动幅度达到60%；和产量无关的固定蒸汽消耗量较大，说明企业蒸汽存在严重的浪费，现场检查也发现企业蒸汽管网、阀门、疏水阀存在严重的泄漏，存在较大的蒸汽节能潜力。