清潔生產審核過程中的節能診斷及應用案例分析

文_王建強 浙江貝斯特節能環保科技有限公司

國民經濟的發展離不開資源、能源支撐，但資源、能源的過渡消耗帶來嚴重的環境污染，同時還造成資源、能源短缺，影響國民經濟的可持續發展。在資源短缺和環境容量不足的雙重約束下，清潔生產成為我國工業可持續發展的必然選擇。清潔生產著眼于通過提高資源、能源的利用效率，從源頭上減少污染物排放。清潔生產審核通過一套系統而科學的程序引導、督促企業實施清潔生產，是實施清潔生產最主要，也是最具可操作性的方法。

1 清潔生產審核對節能的要求

清潔生產審核是對生產和服務過程進行調查和診斷，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出減少有毒有害物料的使用、產生，降低能耗、物耗以及廢物產生的方案，進而選定技術經濟及環境可行的清潔生產方案的過程。能源消耗是清潔生產審核必須關注的重點內容，《清潔生產促進法》規定：超過單位產品能源消耗限額標準構成高耗能的企業應強制性開展清潔生產審核，在設置清潔生產重點過程中應該把能耗作為必要考慮因素，并設置節能目標。在實施清潔生產過程中，充分利用節能診斷技術方法，對企業存在的能源浪費進行識別和改進，可以有效幫助企業降低能耗，實現清潔生產節能目標。

2 節能診斷的主要技術方法

2.1 對標分析法

對標分析法是把企業的單位產品能耗、工序能耗或者設備能效等現狀指標與相應的標桿進行比對，評估企業能源利用的總體水平，從而發現企業在能源利用方面存在的差距和改進機會。對標分析的關鍵是標桿的選取，標桿的選取既要滿足節能法律法規的強制性要求，也要考慮指標的先進性，同時還應考慮企業后續節能改造的投入承受能力。

2.2 現場檢查法

現場檢查是直接到企業生產現場進行檢查，迅速發現企業在能源管理方面存在的顯而易見的問題，并形成改進方案。該方法結合節能法律法規、技術標準以及能源管理的具體要求，編制能源采購、貯存、轉換、使用等各環節現場檢查清單，深入現場逐條檢查對照，找出企業在能源管理方面存在的明顯浪費或者問題，直觀、高效、易操作。

2.3 現場測量法

借助于各種能源測量儀器對重點用能設備進行現場測量也是節能診斷的重要方法，不僅能獲取設備的實際運行效率，還能對能源的流失量進行量化評估。需要注意的是現場測量過程中要做好安全防護措施，如在對電氣系統進行測量是要盡量避免帶電操作或做好防觸電措施，對鍋爐、熱風爐、爐窯等高溫設備進行測量時應避免燙傷，在測試電機過程中要注意開放式的傳動軸、傳送帶等危險因素。

2.4 E-P分析法

E-P分析是一種數據回歸分析方法，常用于分析企業能源消耗情況，其基本原理是：企業的能耗與產量存在線性關系，用E表示能耗，用P表示產量，則：E=mP+n，其中mP為和產量相關的變動能耗，n為和產量無關的固定能耗。實際應用過程中用EXCEL軟件可以快速繪制企業的E-P圖，并顯示趨勢線的公式（E=mP+n）和R2值，R2值代表數據的離散度，有效范圍可以從0.3～0.9。E-P分析的應用關鍵是能耗與產量的統計數據要盡量準確、詳細，以避免數據失真或過少造成的誤判。

3 實際應用案例分析

3.1 對標分析法應用

某水泥企業清潔生產審核期間可比熟料綜合能耗101.9kgce/t，比行業標桿中先進水平高6.5%，因此與行業先進水平比較，僅熟料燒成工序存在節能潛力1.5萬tce，造成能耗高的原因主要是未采用第四代WHEC型步進式冷卻機，存在較大的節能改造潛力。另外，經電機能效對標，企業存在300余臺在用低壓電機屬于Y、Y2、Y3系列電機，平均效率87%，與YE2、YX3系列產品比較，平均節電潛力3%左右，與YE3、YZTE3等系列產品比較，平均節電潛力5%左右。企業低效電機運行總電耗8000萬kWh左右，更換為YE3系列超高效電機，按年可節電5%測算，則年節電量400萬kWh，折標準煤等價值1140t。

3.2 現場檢查法應用

空氣壓縮系統是企業常見的用能單元，是清潔生產審核需要重點關注的環節，在某化工企業清潔生產審核過程中，針對空壓系統編制了現場檢查清單，并對企業空壓站進行了初步檢查，結果如表1。

表1 某企業空壓站現場檢查結果

通過現場檢查，該企業空壓系統能源管理方面存在的主要問題是存在壓縮空氣漏氣、余熱未回收、進氣口未布置在干燥陰涼處、空氣過濾器未建立定期清洗制度、計量不健全、員工存在用壓縮空氣吹掃粉塵等浪費現象，企業針對存在的問題制定了相應的改進方案，降低了空壓站電能浪費。

3.3 現場測量法應用

鍋爐供熱系統也是企業常見的用能系統，尤其是燃煤鍋爐供熱系統，煤的大量消耗不僅造成大量污染物的排放，也增加了企業的能源成本，清潔生產審核過程中必須予以重點關注。為此在某白酒企業清潔生產審核過程中針對四臺典型的運行鍋爐進行了現場測量，結果如表2。

根據測試除3#鍋爐外，其余鍋爐平均運行效率都達不到考核要求，存在比較大的節能潛力，存在的主要問題是：1#鍋爐平均運行負荷嚴重偏低，2#鍋爐運行效率偏高；2#鍋爐和3#鍋爐的排煙溫度偏高；過量空氣系數偏高；爐渣可燃物含量超標。這些問題除部分原因是系統配置不合理外，大部分都是運行管理不善導致，企業隨后建立了鍋爐能效考核制度，強化了運行管理，年節煤量達到1300t以上。

表2 某企業鍋爐測試結果

3.4 E-P分析法應用

某電鍍企業清潔生產審核過程中，用EXCEL繪制了蒸汽消耗量與產量的E-P圖，見圖1。

圖1 某電鍍企業蒸汽消耗與產量E-P圖

蒸汽消耗量與產量的關系的線性關系為Y=0.0001X+3.7752，其中Y為蒸汽消耗量，X為產量，離散度系數R2值為0.4843，在效范圍0.3～0.9內，通過該企業蒸汽消耗和產量的E-P關系可以判定：企業蒸汽消耗沒有得到有效控制，如當產量在3000kg左右時，相應的蒸汽消耗量在5～8t波動，波動幅度達到60%；和產量無關的固定蒸汽消耗量較大，說明企業蒸汽存在嚴重的浪費，現場檢查也發現企業蒸汽管網、閥門、疏水閥存在嚴重的泄漏，存在較大的蒸汽節能潛力。

4 結語

清潔生產審核是促進企業節能減排，實現可持續發展的有效手段，不同類型、不同技術以及管理水平的企業，其能源基礎管理、能源結構、用能設備、節能潛力等均存在較大的差異，清潔生產審核過程中應針對企業的實際情況，綜合運用多種節能診斷的技術方法，從而可取得更好的節能效果。