貴州省卷煙行業節能潛力淺析

張　熠　雷貴祥　王　建

（貴州省節能監測中心貴州貴陽550002）

貴州省卷煙行業節能潛力淺析

張熠雷貴祥王建

（貴州省節能監測中心貴州貴陽550002）

本文以貴州卷煙企業為例，分析生產過程中的能源消耗及存在問題，指出貴州卷煙行業的節能潛力和方向，為企業的節能改造提供依據。

卷煙行業；能效；節能潛力

在國家不斷加強節能減排力度的大背景下，國家煙草總局下發了《關于煙草行業加強節能減排工作的實施意見》，提出了節能降耗目標。“十二五”期間，貴州卷煙行業以開展節能工作為契機，淘汰落后生產技術、加速節能改造、實施能耗在線監測和能源管理體系建設，不僅降低了企業能源消耗，也提高了企業的發展水平和運行質量，順利完成節能目標任務。“十三五”期間，卷煙生產企業應不斷挖掘節能潛力，找準節能減排的工作方向，進一步提高能源利用效率。

1　卷煙工藝及用能環節簡介

1.1生產工藝

煙葉、煙梗經制絲工序得到各種煙絲（葉絲、梗絲、膨脹絲等），通過比例摻配、加香后得到符合產品配方規定和工藝要求的混合煙絲，再經風力送絲系統送至卷接包車間對應的機組通過卷制、成型、包裝成條后，送至條煙裝箱環節裝箱、封箱、打碼，最后送入成品庫存放，外售。生產工藝流程見圖1。

圖1　生產工藝流程圖

1.2用能環節

卷煙生產所消耗的能源包括煤炭、天然氣、電力、汽柴油和蒸氣；耗能工質有壓縮空氣、冷媒質和水等。主要能源及耗能工質的使用見能源流向圖2。

圖2　能源流向圖

2　熱力系統潛力分析

2.1存在問題

2.1.1部分卷煙廠仍用燃煤鍋爐供熱，排煙溫度高，熱效率低。如黔北某煙廠的20t燃煤鍋爐排煙溫度達200℃，鍋爐熱效率72.02%；不滿足國家標準中20t鍋爐熱效率應≥78%，排煙溫度≤150℃[1]的要求。

2.1.2冷凝水回收系統設計不合理，熱能流失嚴重。以黔西某煙廠為列，企業冷凝水回收為開式系統，且存在未安裝防汽蝕裝置、疏水閥安裝錯誤等現象，造成冷凝水回收利用率低，余熱資源浪費嚴重。

2.2措施及效果評價

2.2.1結合國家煤改氣的政策，宜將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐，不僅可以解決排放的問題，同時可提高鍋爐效率，降低企業能耗。我省已投產的卷煙企業燃氣鍋爐效率均可達90%以上，遠遠高于燃煤鍋爐效率。

2.2.2對現有的冷凝水回收系統進行閉式改造。對車間高壓冷凝水產生的閃蒸氣進行就近利用或考慮用于辦公采暖；冷凝水輸送到鍋爐后通過汽水分離，產生的閃蒸氣用于加熱給水或進入除氧器，冷凝水經除鐵處理后作為鍋爐給水。以黔西某煙廠2014年年產蒸氣量34465t為基礎，疏水閥前、后冷凝水平均壓力分別為0.4MPa和0.3MPa，疏水閥漏氣率按5%[2]計，估算實施冷凝水閉式回收改造后的節能效果見表1。

表1　冷凝水閉式回收節能效果表

3　電力系統潛力分析

3.1存在問題

3.1.1企業普遍存在使用國家明令淘汰電機的情況。通過能源審計，黔西某煙廠在用機電設備中有52臺（總功率為1497.8kW）、黔中某煙廠有35臺屬于國家淘汰落后目錄中的落后淘汰產品。

3.1.2企業在用變壓器負荷率偏低。黔西某煙廠在用的8臺變壓器總裝機容量為13200 kVA，實際用電平均負荷為1833.70kVA，高峰時也只有4678.13 kVA，負荷率偏低。

3.2措施及效果評價

3.2.1將企業在用的國家明令禁止使用的電機逐步更換成YX型系列的節能電機。該系列電機具有高效、節能、起動轉矩高、噪聲小、可靠性高、壽命長，可以小范圍調速等優點。根據黔西某煙廠淘汰電機的總功率和年實際運行情況，節電率取3%[3][4]，估算更換成YX系列電機后的年節能效果見表2。

表2　淘汰落后電機節能效果表

3.2.2考慮就近原則，實施變壓器聯絡運行方案，使變壓器處于經濟運行區間，提高變壓器運行效率，同時減少變壓器運行臺數，降低變壓器運行損耗。就黔西某煙廠而言，若停用1臺SCB11-1600/10型負荷較小（平均負荷率僅29%），容量為1600kVA的變壓器，可實現的節能效果見表3。

表3　黔西煙廠變壓器聯絡運行節能效果表

4　空調系統

4.1存在問題

4.1.1溴化鋰機組故障頻繁，能效低。黔西某煙廠在用3臺溴化鋰機組，1～2周必須進行一次抽排真空，否則嚴重影響制冷效果；機組平均能效比為0.54W/W，遠低于該系列機組1.41W/W的平均水平。

4.1.2制冷機組選型偏大，運行負荷低。黔中某煙廠在用3臺（2用1備）離心式冷水機，單臺制冷量為4571kW，審計發現，即使在冷負荷需求量最大的夏季，冷水機組仍然處于低負荷運行狀態，導致COP值低，能耗高。

4.1.3目前，卷煙企業在用的組合式空調箱大全部采用蒸氣加濕，此過程會導致混風溫度上升，需要消耗表冷段的冷量進行降溫，造成表冷段冷量的消耗增大，這是一個表冷段的降溫除濕與加濕段的加濕抵消的過程，導致了冷凍水量和蒸氣量的大量浪費。

4.2措施及效果評價

4.2.1企業可從蒸氣供應壓力、冷卻水和冷凍水水質、冷卻水進水溫度、傳熱效果、抽出不凝性氣體的及時性、調節溶液的循環量及防腐措施等方面對溴化鋰制冷機進行系統性排查。若對設備加以處理后能效比達到1W/W，較現狀提高0.46W/W，按企業制冷機組月平均輸入功率950MW，年制冷機運行時間7個月，負荷系數取0.8計算，預計年可實現節能300tce。有條件的企業還可將溴化鋰制冷機組更換成離心式電制冷機，該機組具有運行穩定、能效高等優點。

4.2.2實時監測空調負荷側冷凍水供回水溫度、流量，計算實際冷負荷需求，根據每臺冷水機組最高效率點下對應的負荷率，決定開停冷水機組的臺數。采用最少運行臺數法對冷水機組進行群控[5]，自控系統保證每臺冷水機組盡量運行在80%～100%負荷率狀況下，此時COP值可維持在相對較高水平，能耗較低。制冷機的制冷量與COP值關系情況見表4。

表4　制冷量與COP值關系表

從表中數據可以看出，冷機COP值隨著制冷量的增大而增大，當制冷量達到3500～3900kW時，冷機COP值可達到最大值6，當制冷量在2400kW～3000kW時，冷機COP值約為5.25，若此時使用1臺代替原來的2臺冷機運行模式，提高單臺制冷機的運行負荷，可節能約13%。黔中某煙廠2臺冷機運行時的年耗電量為273×104kW·h，實施群控后，年節電量可達35×104kW·h。

4.2.3在冬季和過渡季采用高壓微霧加濕代替蒸氣加濕。微霧加濕[5]是逐漸采用的一種等焓加濕方式，既降溫又加濕，可大大降低表冷和加濕段能耗。黔中某卷煙廠空調箱采用高壓微霧加濕代替蒸氣加濕，總能耗比蒸氣加濕節省約50%。蒸氣加濕與微霧加濕的能耗對比見表5。

表5　蒸氣加濕與微霧加濕的能耗對比情況表

5　結語

通過對貴州省卷煙行業的熱力、電力和空調三大主要耗能系統運行狀況進行分析，查找各系統在能源利用中的存在問題，指出了節能潛力和方向，形成結論如下：（1）行業內企業節能減排工作差異性明顯，部分企業單耗高，能效低，節能潛力和空間仍然巨大。（2）行業內主要耗能系統節能潛力排序依次為：熱力系統＞空調系統＞電力系統。

[1]GB/T15317-2009燃煤工業鍋爐節能監測[S].

[2]浦占鋒,沈炳耘,肖松.蒸氣冷凝水閉式回收系統在工業中的應用[J].能源與環境,2006,06.

[3]李秀英.關于GB18613-2012的3級能效與YX3系列高效率三相異步電動機效率的對比分析[J].電機與控制應用,2012,39（7）.

[4]GB18613-2012中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級[S].

[5]徐東泰.降低空調制冷系統能耗技術研究報告[R].貴州中煙工業有限責任公司,2014,05.

張熠（1983—），女，漢族，貴州安順人，大學本科，工程師，主要從事節能監測、能源審計和節能評估審查等工作。