日本中小企業節能診斷與指導活動

包 潔

（國家電網公司電力需求側指導中心，南京 210024）

日本中小企業節能診斷與指導活動

包 潔

（國家電網公司電力需求側指導中心，南京 210024）

日本節能中心節能指導部組織了“大樓建筑與工廠節能免費會診”活動，1997年至2010年累計診斷對象8 520個。

活動初期，診斷活動對象主要是針對折算原油用量為150萬L以上的大型企業，2010年診斷對象改為折算原油用量為10萬～150萬L的中小企業。

本文就2010年以中小企業為診斷對象的節能診斷指導活動中，企業需要改進運作的要點作了歸納。

1 節能診斷情況概要

2010年日本全國實施的節能診斷工廠共為487家。本文所介紹的節能提議都是在診斷的同時提交的改進建議與提案。

節能診斷建議提案包括不需要設備投資（即只需要改進運行方式的建議提案）與需要設備投資的建議提案。本文就不需要設備投資、僅改進運行方式的建議提案作一介紹。

工廠內的診斷內容，不僅包括操作相關的設備，同時包括了空調設施、照明、熱水供應設備、供水設備等所有耗能設備。

從設備分類看，總診斷對象數的90%是與空氣壓縮機相關聯的建議提案。據反饋信息，空氣壓縮機的用電量一般約占工廠能耗的20%～25%，改進運行方式有很大的節能空間。

鍋爐蒸汽設備及相關設施以及工業爐和其他操作設備的節能改造潛力最大。

空調設備低于空氣壓縮機占第二。診斷對象主要是針對辦公場所的用電設備。提案中照明及相關設備居多。與主業的操作設備相比雖能耗不大，但是本次診斷改進的重點。診斷過程中把洗手間也列于其中。

2 各類設備建議提案的具體內容

2.1 流體設備

工廠或大樓的運行中，空氣、蒸汽、燃氣、水或各種液體、燃料等的流體傳遞較多，而這種傳送大多就是使用風扇或風機等送風機械和泵來進行。

減小用電功耗既直接又有效的手段就是縮短運行時間，所以應對風扇、風機的運行時間程序重新作審視，如無必要就關停，并且一旦確定關停的設備就要迅速關閉。如果是同一用途而設置多臺設備的情況，應探討是否可以減少設備數量。

另一種有效方式是降低流量（風量）。為控制流量，有的企業采用了變頻器，根據所需流量，降低變頻器的頻率設定值可節省能耗。

2.2 空氣壓縮機

空氣壓縮機是流體機械的一種，是指輸出壓力大于100 kPa的空氣壓縮機械。這是幾乎所有工廠都有使用的一種機械。空氣壓縮機有多種形式，小型有往復式，中型有螺旋式，大型有渦輪式。

空氣壓縮機的功耗取決于吸入的壓力、輸出的壓力、吸入的空氣量、空氣壓縮級數、空氣隔熱系數、傳導效率、電動機效率、運行時間等。通過這些關聯關系找出空氣壓縮機的節能方法。

（1）降低輸出壓力。有許多工廠在購買廠家設備并在安裝調試初期運行后就一直保持原運行狀態，或為防止設備運行過程中發生不良情況，其設備一直是保持在高于需求壓力條件下運行。輸出壓力與功耗存在比例關系，當輸出壓下降時則功耗也減少。在作業運行時，分級分段地降低輸出壓是有效的節能方法，但這方法對于渦輪設備無效。

（2）減小使用量。首先必須減少設施中配管的漏氣現象。由于設施在擴建過程中配管的零亂接入而極易在新增管道中發生漏泄的可能性，所以，針對配管系統有無泄漏點要進行全面檢查，一旦發現應切實檢修。特別應注意軟管、接口及閥門等地方。對于送風出口用的噴嘴，應對照使用目的進行清查，盡量縮短送風時間，或使用小口徑噴嘴。

（3）進入空氣壓縮機的空氣溫度對螺旋式、渦輪式空氣壓縮機的機械性能會產生影響。降低被吸入空氣壓縮機內的空氣溫度與濕度，則可以減輕空氣壓縮機的負荷從而達到節能目的。所以，定期清掃吸入口的過濾網顯得十分必要。

（4）在減短運行時間方面，設備不使用即時切除電源是最切實的方法。注意進入作業與結束作業時的空氣壓縮機電源投入與斷開的適宜時間。應在開始作業時先投入其他設備電源，等待需要空氣壓縮機時再投入空氣壓縮機電源，結束作業時應與其他設備同時切斷電源。

（5）空氣壓縮機房內空氣壓縮機的排熱方式最好不是直接排放，因為會升高吸入空氣溫度。如果把排熱作為暖風加以利用則是一種節能的好方式。

2.3 鍋爐及蒸汽利用設備

近年，越來越多的企業在蒸汽鍋爐更新改造時，把原來的水管與爐筒直管式鍋爐更換為小型直流型鍋爐，并采取多臺關聯控制的方式，同時在配置上趨于分散安裝在蒸汽應用地點的附近。

有關小型鍋爐的運行研究課題主要集中在：鍋爐的供水管理、燃燒排氣的定期測量、鍋爐管內水的加水率管理、蒸汽干度管理等。

（1）空氣比的管理

為了使鍋爐或加熱爐內燃料得到完全燃燒，必須要積留更多的空氣在爐內，但是，如果因為避免產生黑煙而殘留超過所必需的空氣量，則排氣量也增大，從而引起排氣熱損耗的增大。

空氣比率是指實際燃燒空氣用量/理論燃燒空氣量。理論燃燒空氣量取決于燃料的組成成份，實際燃燒空氣量是從排出氣體的氧濃度中計算得出。

空氣比高是指送入的空氣超出實際所需，意味著增大排氣損耗。由于實際使用的燃料可以忽略不同的燃料種類差異，所以空氣比大體可以基于排氣中氧濃度，通過下列簡易計算式求取。

空氣比=21/（21-排氣中的氧濃度（%））

采用多大的空氣比適宜，可根據“關于能源的合理化使用法則”中公示的“判斷準則”。定時測量燃燒排氣中的氧濃度，從中計算出空氣比，其值大于基準值時，隨時調整空氣比顯得十分重要。

（2）降低蒸汽壓力

蒸汽壓力越低，熱能的潛在利用率就越高。所以，如果熱能需求側的溫度要求存在可降余地，則低蒸汽壓力條件下運行，也可以得到同樣的熱能需要，這也就是減少了蒸汽需求量。如果熱能需求側減少蒸汽的需求量，即減小出力，也相應減少了燃料量。

（3）重新調整鍋爐的運行方式

如果鍋爐負荷急劇波動，就會使鍋爐的壓力、水位、燃燒等各系統產生擾動，不僅影響操作運行的穩定，也會降低鍋爐的效率。鍋爐的作業側與蒸汽的使用側必須要有緊密的配合與聯系。同樣，如果鍋爐是復合多缸的，則應有協調運行的方案，優先應用高效的鍋爐。

2.4 工業爐

工業爐大多是指企業內部使用的原有爐子。從熱源角度可分為燃燒加熱爐與電氣爐。本次診斷主體對象是前者。

（1）改善空氣比率

燃燒爐與鍋爐一樣存在空氣比率的管理問題，適宜的空氣比可降低排氣損耗，從而減少燃料消耗量。

（2）減少熱損耗

對于工業爐，除排氣損耗外還有許多其他因素產生熱損。比如：爐壓增高，爐內氣壓會從入口部位外泄。如果入口部位外泄熱能，則縮小入口部分的開放口徑十分重要。如果爐體保溫性能差，也會加快爐體表面的散熱，所以需要有嚴密的阻熱材料加以保溫。

（3）其他

反復操作爐子的升溫與降溫，很容易加大能耗。最理想的方式是連續平穩運行。同時，爐溫也沒有必要持續地在高于所需要的溫度以上運行。

2.5 空調設備及冷凍冷藏設備

企業空調用途大體可分為：為生產設備或產品的加工與生產保持所要求的溫度、濕度、灰塵凈度、氣體濃度等為目的（工業過程空調），以及為維持房間內的工作人員工作環境而使用的工作空調。

空調的節能方法可以有：①最小負荷地使用空調；②減小使用動力能源。

（1）設定適宜的溫度

減小空調負載最直接最簡便的方式是設定適宜的溫度。工作人員房間空調推薦設定制冷溫度是28℃，暖氣的溫度是20℃。

（2）減小外空氣進入量

工作區域的空調設備運行時，為保證工作環境而需要經常換氣，但是，換入的外氣量實際就是增加空調外氣負載，所以應最小限度地控制外排是節能關鍵。

（3）減小熱負載

放下百葉窗改善室內環境等，阻止外部空氣進入空調區域，或通過關燈等減小室內熱能的產生以減小熱負載。另外，在使用空調季節應積極地把室內熱能向外排放。

（4）提高空調設備效率

清掃過濾網及空調機的風扇線圈都是設備管理的基本事項。空調室外機受到陽光直射，所以應配遮陽板，這些都與提高空調效率有直接關系。

（5）冷熱水設備相關的節能

空調負荷處于低負載期間，提高冷水出口溫度的設定值，則冷凍機的出力就會減少，從而降低能耗。同樣，降低冷水發生機的冷卻水溫，可相應減小動力的能耗。

（6）關停不使用的設備與不需要的功能

關閉沒有運行需求的設備和切除不必要的功能是節能的基本方法。例如：除冬季外,機軸箱的加熱器都是不使用的，但許多企業的狀況是投入電源后就不再切除。所以明確管理標準和加強精細管理是所期望的。

2.6 受電設備

受電設備包括受電盤、配電盤、變壓器、配電線等，具有受電電能計量、配電線路降壓、改善功率因數等功能。在受電設備相關的建議提案中，多數是如何減少需求、變壓器之間的配合運行以及一次側的切除操作。

（1）減少需求

電能需求的峰值一般是在使用空調高峰的夏季白天。能否適應電能的最大需求，取得負荷的平穩過渡，與提高電力設備的運行效率、穩定電能供應、降低電能成本（電費）、以及能源的有效利用等息息相關。

辦公大樓內所收取電費中的基本電費與所簽約的用電功率有關。該簽約功率是基于最大用電功率需求所定，所以平緩負荷需求與減少電費相關。為控制需求，應對高功率設備避免同時啟動，或通過需求監控隨時監控電能的使用情況，出現警報情況時關停預定的設備以避開需求高峰。

（2）變壓器間的配合運行與一次側的斷開

變壓器的二次側即使不需用電能，但只要變壓器與一次側相連接，就會有能耗，這稱為無功衰損。縱觀各辦公大樓內的電源設備，可以預見未來隨發展的需要，設備的增強，將會需要配置更大容量的變壓器。

如果現工作條件是低負荷運行，則配置是2臺變壓器而只需1臺即可滿足運行時，應就使用1臺變壓器，而另一臺閑置變壓器應從一次側斷開，其效果就是節省了能源。

2.7 改進照明設備運行方式

（1）熄燈

基本點做到：不需要照明的地點、不需要照明的時間應不亮燈，特別是午休時間必須做到熄燈。

（2）重新審視亮度

對需要有照明的地方探討是否可以降低亮度。對不同地點可審定：是否可以間斷性亮燈、是否可以降低瓦數等。對于倉庫等場所不一定需要整體開燈，可實行局部照明。

2.8 其他電氣設備

電能功耗較小設備方面的診斷對象包括：手提電腦、辦公自動化（OA）設備、自動售貨機。

（1）手提電腦、OA設備具有節電功能的，就必須充分地使用這些功能。

（2）自動售貨機因放置位置的朝向等關閉電源會帶來不便，但夜間與休息天應關閉電源。日常的照明燈關燈也是節能的一個環節。

Energy?saving diagnosis and instruction of Japanese mid?small enterprises

BAO Jie
（State Grid Corporation DSM Instruction Center,Nanjing 210024,China）

1009-1831（2012）06-0062-03

F416.61;TK018

E

2012-09-03

（

孫 晶）