關于卷煙生產企業能源管理的建議

王文祥 王章銳 何炳權 魏可承

（廣東中煙工業有限責任公司廣東廣州510000）

關于卷煙生產企業能源管理的建議

王文祥 王章銳 何炳權 魏可承

（廣東中煙工業有限責任公司廣東廣州510000）

日益緊迫的節能減排形勢，迫使已開展多年節能減排工作的卷煙生產企業在能源管理工作上尋求突破。本文針對卷煙生產企業的能源管理現狀，剖析能源管理中存在的不足和問題，給出了改善能源管理工作的相關建議。

卷煙生產企業；能源管理；節能

1 能源管理的現狀

卷煙生產企業雖不屬于重點耗能企業，但其生產能耗量仍然是不可忽視。2012年5月，國家發改委發布《“萬家企業節能低碳行動”企業名單及節能量目標》，其中共有18家中煙工業公司或卷煙廠（共涉及10家中煙工業公司）被列為國家萬家企業，“十二五”節能量目標合計達到44045tce[1]。針對日益嚴峻的節能減排形勢，大部分卷煙生產企業能夠積極響應號召，投入大量的人力物力開展相關的節能減排工作，通過制定節能低碳管理制度，實施節能技術改造，如空壓機變頻改造和余熱回收、中央空調冷凝水回收利用等。

隨著節能減排工作逐年開展，很多卷煙企業都面臨進一步發掘節能減排潛力的巨大困境，這就要求企業要轉變觀念，當設備技術革新已趨于先進，應轉向在能源管理和控制、信息化和集成化方面尋求突破[2]。在目前的卷煙生產企業上，通過能源管理工作的完善和優化，仍然可實現較大的節能提升。

2 能源管理存在的問題

隨著節能減排工作的開展，企業的能源管理越來越得到重視并逐漸得到改善，但受生產設備現狀、生產目標、管理方向及人員節能意識等多個因素的影響，仍普遍存在一些亟需解決的問題。

2.1 二、三級計量器具不完善

大部分卷煙生產企業電力計量做到二級計量及以上，計量點到可全部達到生產線或工藝段以及部分重點用電設備，而水、蒸氣、壓縮空氣、柴油等大多只能做到二級計量，計量點達到生產線或工藝段，基本無法到重點設備。企業的計量和統計均較為粗放，這不利于企業能源使用的精細化管理。另外，目前卷煙生產企業仍大量采用傳統類型的計量器具，不具備數據傳輸功能，不利于信息化和集成化控制。

2.2 數據收集和分析能力還有待提高

除少部分能源管理較為落后的卷煙企業外，大部分卷煙企業已具備有初級功能的能源監測平臺，可實時監控水、電、蒸汽、壓縮空氣、柴油等能源及載能工質的消耗情況。但大多數的能源監測平臺的主要功能僅為數據采集，報表能力較差，只能進行簡單的數據列舉和分析，具有異常報警功能，但缺乏相應的控制功能。

2.3 生產管理和能源管理沒能有機結合

大多數卷煙生產企業采用生產管理系統和能源監控平臺兩套分開的系統，而兩套系統的關聯數據不能實時便捷地共享，大多數情況下只能進行事后分析，通過將兩套系統的數據調出進行數據整理分析，必要時根據分析結果進行運行調整，無時達到實時有效的運行控制。

生產排產不合理導致生產能耗較高。大多數卷煙生產企業受生產排產計劃、市場需求和研發需求等因素的影響，制絲車間、卷接包車間、技術中心等不同部門生產運行時間存在不同，另外新產品和異型煙生產由于相應生產設備配置數量較少而存在需三班制生產的情況，這均使得鍋爐、空壓機、真空泵等公用輔助生產設備需長時間運行，且設備低負荷率低效率運行時間較長。另外，排產不合理還體現在生產線切換生產牌號過于頻繁[3.4]。當生產線切換生產牌號時，按生產工藝需求，部分設備需停機進行清理，以保證生產產品質量，而部分不宜頻繁啟動設備存在空轉時間，這使得設備生產效率下降，增加生產能耗。

2.4 對低碳生產的認識不足

低碳已然成為全球經濟發展的趨勢，控制碳排放量是國際社會強烈的要求，中國已成為世界上最重要的排放大國，實施碳排放監管是國際氣候談判已達成的共識。2013年“兩省五市”碳排放權交易市場陸續開鑼，中國的碳排放監管步伐已啟動，通過低碳省份和城市試點工作、碳排放權交易試點工作的經驗積累，計劃2016年建立起全國統一的碳排放交易市場。同時，由于部分卷煙產品為出口產品，容易受到低碳貿易壁壘的限制，“產品碳足跡”正是基于綠色貿易壁壘產生的。

目前，大部分的卷煙生產企業仍以生產目標為向導，對于低碳生產的認識仍然較為粗淺，如除能源消耗生成的碳排放外，大部分企業仍未認識到CO2膨脹煙絲技術、污水厭氧處理、采用氟利昂（如CFC、HCFC、HFC等）作為制冷劑進行制冷等工藝過程造成的碳排放。若企業不能充分認識國內外碳排放管理制度和自身的碳排放情況，并盡快提升自身的低碳管控能力，容易在未來的低碳市場行情中處于被動和不利的位置。

3 能源管理改進建議

能源管理是企業開展節能減排工作的基礎，是有效發現和解決能源浪費問題的基本手段，需要企業在生產經營中不斷去改進和完善。針對卷煙生產企業在能源管理工作中存在的不足和問題，結合卷煙生產的實際，提出幾點改善建議如下。

3.1 完善計量器具

為實現能源管理的信息化和集成化控制，卷煙生產企業應按《GB17167-2006用能單位能源計量器具配備和管理通則》要求配備足夠及滿足精度的能源計量器具，并對相關計量設備進行定期校準和檢定，保證計量設備的正常使用。原則上應至少補齊二級能源計量器具，完善三級能源計量器具。

對于使用頻繁和精度要求較高的閥門和開關，宜采用電動閥門和電動開關，為集成化控制提供良好的基礎條件。采用傳統的人工調節方式進行閥門開度控制，容易受工作經驗的影響和外界因素的影響，難于做于精確控制，無法達到現代企業的需求。企業逐步摒棄傳統的人工調節方式，依靠計量器具作為工具，結合人工經驗進行精確的設備控制和運行。對于生產設備、技術均成熟穩定的，建議更應以實際監測數據為控制和運行依據。

為了適應能源在線監測系統，應逐步淘汰在用的不具備數據采集功能的計量器具，以適用信息化和集成化管理的需求，也是企業深化能源管理和生產管理的迫切需求。

天然氣、柴油、蒸氣、水的二級和三級計量的完善，可用于分析設備的運行情況，方便作對比，并及時發現天然氣、柴油、蒸氣、水等的跑冒滴漏問題及其它異常問題。如蒸汽的產汽量和使用量差異較大時，可通常二、三級計量表及時排查并確定問題所在，以便盡量修復，從而達到節能降損的目的。

具體到生產設備和工藝上，應著重關注主要耗能設備和產品質量關鍵點的計量情況。鍋爐作為重點耗能設備，約消耗企業80%以上的一次能源，而由于作為輔助生產設備等因素，計量器具的配備大多不夠齊全，企業加強對排煙溫度和氧含量的監測，并定期進行鍋爐效率測算，保證鍋爐穩定高效運行；由于不同牌號香煙在不同工藝過程需求的溫度和濕度不同，為保證產品質量，需精確控制，如制葉絲線的松散回潮和葉絲增溫增濕工序等，應做好各監測點的溫度、濕度及蒸汽流量計量和監測，并根據實際生產需求進行及時調整。

3.2 合理排產

由于受生產計劃的影響，合理排產成為影響企業生產能耗的主要因素之一。目前，大多數卷煙生產企業優先考慮的是產品質量、產量、安全等因素，因而能耗因素通常需為質量和產量等因素讓路，這使得生產管理與能源管理兩者存在脫節的問題。由上面的分析可知，生產管理和能源管理兩者緊密相關，因而在排產時也應把能源消耗作為重點考慮因素。企業應研究不同排產方式對生產能耗的影響，并盡量做到不影響生產效率和生產質量的前提下，合理排產，這將可在一定程度上解決生產能耗過高的問題。

通過合理排產和生產調度，盡量減少單一生產車間長時間生產運行的情況，從而減少鍋爐、空壓機、真空泵等公用輔助生產設備低負荷率低效率的現象；通過合理排產，使得同一天同一生產線盡可能只生產一種牌號產品，生產設備保持連續穩定運行，提高生產效率，減少不必要的設備空轉時間，降低單位產品的能耗量和碳排放量。

3.3 重視節能項目

技術設備節能是節能效果最為直接的節能方式，卷煙生產企業應定期對廠區內耗能設備進行能效測試和評估，掌握各耗能設備的實際運行情況，關注先進成熟的相關節能技術和節能設備，并適時進行設備改造和升級，保持設備的高能效運行。

定期排查是否存在列入工信部發布《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄》，對落后機電設備及時進行更新換代，重視先進的節能技術和設備的應用。目前大多卷煙企業仍或多或少使用J0系列、Y系列、Y2系統和Y3系列等已列入淘汰目錄的電機，企業應根據政策要求，更換為YE3系列等能效等級更高的電機產品。

光伏發電作為一項綠色清潔能源技術，國家近年來出臺多項政策大力推廣。大多卷煙廠生產廠房屋頂面積較大，且并無太多排污裝置，屋頂可利用空間較大。處在太陽能資源較為豐富的區域的卷煙企業可考慮實施光伏發電項目，充分利用綠色能源，降低能源成本。

公用設備具有能耗大、輔助生產的特點，主要為生產設備供應能源和動力，對生產為間接影響，可作為節能技術改造的優先考慮對象。鍋爐作為重點耗能設備，應重點關注鍋爐余熱回收和冷凝水回收利用項目的可行性；空壓機盡可能采用變頻控制，設置合適的輸出壓力等級，并可考慮進行空壓機余熱回收生產熱水用作鍋爐補水；大部分企業仍采用傳統的照明燈具，如制絲車間采用高壓鈉燈或金鹵燈，卷接包車間使用傳統的T8日光燈管，照明系統存在著較大的節能空間。隨著市場上節能照明產品的不斷成熟，企業應逐步淘汰傳統燈具，改為采用更為高效節能的LED燈具，特別在燈具數量較多且亮燈時間較長的制絲車間和卷接包車間。

3.4 能源管理系統

針對目前大多數企業的生產管理系統與能源管理系統采用分開兩套系統，大多只僅限于數據收據和監測，不便于相關數據的關聯分析和自動化實時控制的問題，建議可將生產管理系統和能源管理系統深入融化，以實現數據共享，實時調用相互數據，以及時調整生產和保證能源使用的高效化。對于控制技術和相應設備應用成熟的，企業應逐步采用集成化控制，一方面可以避免人工操作過程的不必要的錯誤，并可實現對設備的精確控制，另一方面通過同一管理系統進行整體統籌和協調生產。

能源管理系統的目的是通過管理優化和控制優化實現節能。通過企業一、二、三級計量器具進行數據收集，實現“計量——統計——分析——預測”四個環節，進行同比分析、環比分析、能效分析、對標分析、節能對策分析等，并以報表、圖表等多種形式體現監測結果和分析結果，采用能耗預測算法對全系統在未來短期內的能源消耗情況進行預測[5,6,7]，指導生產并可提前做好節能減排工作部署，挖掘設備運行的節能潛力；同時根據分析結果，實現對終端的控制和管理功能，保障企業正常生產運行，穩定產品質量。

能源管理系統的應用，可改變以往事后統計分析的弊端，轉變為實時管理和動態調控，以便及時做出控制調整，以減少能源消耗，同時提高工作效率。通過能源管理系統的預警系統，對于每批次出現的異常情況進行報告，向控制中心進行即時反饋，以便及時發現問題和解決問題，并督促進行適當的參數調整，從能源、原輔材料、產品質量多方面，達到生產控制的智能化。

3.5 重視低碳生產

全國計劃于2016年建立起統一的碳排放權交易市場，可預測卷煙生產企業也將在未來短期內被納入交易范圍內，受到政府相關部門的監管，企業需定期向政府相關部門報告碳排放量，并按要求上繳通過免費發放或市場購買得到的相應的碳配額。通過實施的減碳措施和碳資產管理運營，可能在碳市場中獲利。實施碳排放權交易，是整個社會經濟低碳發展的必然結果，對于企業，既是挑戰，也是機遇。各卷煙生產企業應及時調整觀念，盡快適應，逐步重視卷煙的低碳生產。

對于以出口為主的卷煙產品，為了更好地應對國際貿易低碳壁壘，應充分了解卷煙產品生產過程各工藝段的碳排放情況，并做好產品碳足跡核算，積極研究企業生產的減碳途徑和對策，降低卷煙生產的碳排放量，以提升企業應對碳排放管理挑戰的能力。

針對低碳管理問題，在能源管理系統中加入碳排放核算工具或模塊，通過調用系統收集的能耗數據，并增加膨脹煙絲CO2消耗、污水處理前后的COD和氨氮含量等非能源消耗碳排放相關數據，用于核算卷煙生產過程的碳排放量，并結合生產管理系統，核算卷煙工藝單位產品的碳排放量。同時，建議試點將碳排放總量和單位產品碳排放量納入為各卷煙廠的考核指標，對各卷煙廠的碳排放總量和碳排放強度進行定期考核和對比。

4 結語

在當前發展節能低碳經濟的新形勢下，卷煙生產企業應充分認識自身能源管理的現狀，并積極尋求完善能源管理的措施，充分利用信息化、集成化和精細化管理等新技術手段進行能源管理。同時受全國碳排放權交易市場的籌建和日益嚴格的低碳貿易壁壘影響，企業的低碳生產也應受到足夠的重視，并積極探索新的節能減碳途徑，以提高企業短期內應對碳排放管理挑戰的能力。

[1]中華人民共和國發展與改革委員會.“萬家企業節能低碳行動”企業名單及節能量目標[EB/OL].http://zfxxgk.ndrc.gov.cn/PublicItemView. aspxItemID={01486413-3b9c-42b1-a419-2ee598bf16f1},2012.

[2]王勇為.SG卷煙能源項目管理系統研究[D].華南理工大學, 2013.

[3]王曉梅.淺談卷煙制造企業的能源管理[EB/OL].http://www. zgqkk.com/a/lunwenjinpin/2013/0611/9588.html,2013.

[4]靳松,李子俊.遼寧煙草工業能源管理現狀與降耗探索[J].現代經濟信息,2012,(20):231-232.

[5]曹涌,張長勝.能源管理系統（EMS）助煙廠節能降低[J].科學技術與工程,2011,11(36):9088-9091.

[6]任工昌,王黨席,苗新強.GPRS在卷煙企業能源管理系統中的開發研究[J].機械設計與制造,2010,(6):246-247.

[7]楊勇,陳靜春,韓志輝,沈丁洋,李俊明.卷煙生產企業能源管理系統設計與應用[J].信息技術,2013,(01):22-24.