變壓器制造企業的用能分析與節能

高志超

（保定天威保變電氣股份有限公司 河北保定 071056）

1 引言

在輸變電市場競爭日益激烈的今天，對于一個變壓器制造企業來說，節能是降低生產制造成本，提高企業生存能力一項極為緊迫的任務。節能就意味著提高能源的使用效率進而提高企業的生產效率。想要節能，首先應該清楚地了解能源的使用狀況，然后因地制宜地采取適當的措施，以取得滿意的效果。

本文力圖對某變壓器制造工廠2011年的能源使用狀況進行調查和分析，從而比對歸納不同類型能源的消耗狀況。并根據實際情況，提出一些可供參考的節能途徑。只有全面了解工廠主體能源的消費過程和能源的利用效率，才能充分開發企業的節能潛力，在節能改造過程中從技術上做到有的放矢。加強能源管理，亦是降低生產成本的重要保障。

2 用能狀況

該工廠能源使用以電力、蒸汽為主，其次是自來水，同時輔有天然氣、汽油和柴油等。

電力：主要用于發電機房、實驗設備、工藝設備；空調機組；照明、辦公設備、空壓站等。發電機房、實驗設備、工藝設備的裝機容量所占比重最大，達到58.6%。

蒸汽：外購蒸汽主要用于總裝、線圈車間工段的烘干、采暖供熱、職工淋浴等方面的熱水供應。其中工藝方面的蒸汽用量占到總用量的87%左右。

自來水：分為生產用水、循環冷卻水補充水、生活、沐浴、綠化用水等。

天然氣主要用于采暖供熱，公司食堂等。

汽油和柴油：主要用于車輛運輸。

2011年該廠不同能源的標煤耗量所占比例如下，天然氣占總比例的0.3%，柴油占總比例的0.1%，熱力蒸汽占總比例的63%，電力占總比例的20.7%，汽油占總比例的1%,自來水占總比例的14.7%。

3 能耗分析

3.1 總能源費

經統計該廠2011年主要不同能耗費用所占比例如下：其中電力占50.58%，蒸汽熱力占46.46%，汽油占2.3%。由圖可見，電費是支出最多的一項，蒸汽費用支出次之，天然氣費最少。所以，從節能的角度來看，電力和蒸汽熱力是節能工作的重點。節約10%的電費，就相當于節約0.05%的總能耗費；節約10%的蒸汽熱力，就相當于節約0.046%的總能耗費。

3.2 產值能耗

2011年該工廠企業總產值為110550.42萬元，平均每月產值為9210.29萬元。蒸汽、汽油、柴油、電、天然氣和自來水這幾種能源的全年能耗量折合成標準煤共計4614.48噸，即平均每月消耗標煤384.54噸，月平均產值能耗為0.0471標煤/萬元。其中4，5，6月和9，10，11月的產值能耗較低，即能源利用率較高；而2，7，8，12月的產值能耗較高，即能源利用率較低，存在著較大的節能潛力。

4 設備技術改造是降低能耗的重要手段

本文所調查企業屬于大型裝備制造行業，其工廠中專有設備占有相當大的比例，占變壓器生產廠工藝裝備總數的60%以上。專用設備是變壓器企業提高生產效率的重要手段。[1]變壓器專用設備屬于電工機械專用設備，是能源消耗的大戶。對這些工藝設備推行技術改造是節能的不可缺少的物質基礎。這些專有設備需要有精心設計制造才能成為的達到國家標準的節能產品，而這些設備的更新換代往往需要很長的周期。

變壓器專有設備制造商的產品在節能方面往往沒有很高的要求和效果，因此作為變壓器制造企業來說，應該根據本企業的情況，對所需各種設備的節能提出明確的目標和要求。對使用的設備要利用各種技術進行改造以達到企業節能的目標是更重要的。

從能源利用角度，對變壓器專有設備的技術改造主要目標方向有：i）推廣采用生產效率高，能耗低的新工藝；ii)促進專有設備提高生產效率。iii）采用節能型設備，注意能源的回收利用等。

設備技術改造是隨著生產發展而不斷進行的，它是一項企業設備管理中的經常性的工作，最好能結合修理來進行，可減少停機時間和工作量。節能性的技術改造是一部分，要和其他目的的改造結合起來，共同完成會收到很好的效果。

5 完善動力系統是降低能耗的有效途徑

工廠動力系統是企業正常經營運行的動脈，同時直接影響著能源分配和消耗。變壓器制造企業的動力能源系統大體分為供配電系統、蒸汽凝結水系統，中央空調系統、壓縮空氣系統、弱電系統、油處理系統等。這些系統既獨立又有所聯系，因此在完善動力系統時需要綜合考量。完善變壓器動力系統需要著眼于以下幾個方面：

5.1 一個工廠動力系統其總體規劃是按照企業將來全部建設完成后生產負荷情況進行的，需要合理布置各專業系統的分區，盡量減少站房面積。各種動力管線的輸出系統的規劃，要做到各專業相互協調，縮短輸出距離以減少輸送動力和能源消耗。在建設的同時，預留發展空間，減少浪費。

5.2 動力系統的建設應盡量達到滿足節能環保的標準要求。針對變壓器企業能耗主要集中在電力和蒸汽這兩個能源的事實，需要在如何提高這兩個能源利用方面仔細研究，多下苦功。

5.2.1 供配電系統的降損節能

a)慎重選材，降低耗能

選擇能耗較小的配電設備、管線材料是實現用電節能的基本措施。根據變壓器工廠各個車間工段的不同，配電變壓器容量需要合理選擇，可使變壓器容量降低,從而降低變壓器的運行損耗。選擇高效低能耗的配電變壓器具有重要的意義。

b)變壓器制造過程中，大量的用電設備造成了無功電能損失,所以無功功率補償是實現節電節能的又一重大措施。要做好變壓器試驗用電的無功功率補償。

c)照明負荷雖然在變壓器企業生產制造過程中總負荷中所占比例雖小,長期運行積累的損耗卻很大。為此,照明應盡量選用發光效率較高的節能型熒光燈、金屬鹵化物燈,減少白熾燈的使用。

5.2.2 提高蒸汽動力系統的能源效率

a)提高蒸汽系統工藝技術水平，應用能源利用率高的設備

在一個變壓器制造企業，蒸汽主要用于干燥和熱壓成型。變壓器干燥是變壓器生產中的重要工藝過程，常用的干燥設備為真空干燥罐，煤油氣相干燥罐等[2]。變壓器干燥設備的一個特點是自帶蒸汽疏水裝置，而其優劣決定了能源的使用效率。

b)搞好蒸汽輸送的安全降耗措施

蒸汽的輸送需要有效控制溫降和壓降。壓降跟管道路徑和補償方式有關，需要在敷設時合理布局、優選方案，合理布局。溫降需要合理選擇保溫材料和保溫方式，可以考慮在散熱量較大處增加保溫措施，合理布置疏水裝置。其中的難點為疏水裝置的日常維護保養，解決問題的途徑為采用有效的疏水檢測裝置，在疏水裝置內部安裝感應器，檢測電導率，以便檢測出介質的物理狀態[3]。

c)搞好閃蒸汽、冷凝水的余熱回收

在變壓器生產企業里，如果配備鍋爐房的，可以將冷凝水作鍋爐補水回收。沒有配備鍋爐房而熱力企業又不回收的，應設法將冷凝水作為低溫熱源。其方式主要有幾點，利用冷凝水的余熱用于取暖熱源，根據余熱量確定供暖面積，根據供熱負荷作采暖循環用水，可節省集中供熱費用；用于直接熱水用戶，主要是生產工藝伴熱；間接換熱熱源，主要用于各種熱回收。

6 能源管理的重要性

能源管理是系統工程，量化考核指標是能源管理的主要目標。只有設立一個全廠級的集中統一的能源管理系統，才能完成對能源數據進行在線的采集、計算、分析及處理從而實現對能源物料平衡、調度與優化、能源設備運行與管理等方面發揮著重要的作用。

[1]于海年,薛守謙主編.變壓器專用制造設備:9.

[2]編審委員會編.變壓器處理工藝變壓器制造技術叢書.

[3]斯派莎克產品手冊.蒸汽和冷凝水使用手冊.第14章.