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如何科学的工厂节能
更新时间：2018-05-22    浏览次数：
节能减排是国家“十三五”规划中重大的研究课题之一，但是很多工厂对自身如何节能无从下手。针对目前工厂在节能方面普遍存在的问题，本文提出了工厂节能三原则以及全面的节能手段或方法。借此机会希望帮助工厂科学合理的挖掘出自身最大的节能潜力，消除环境污染，减少碳排放，降低能源费用。
01、引言
改革开放以来，国家工业快速发展，然而国家面临着能源的迅速枯竭，企业面临很大的能源成本压力。因此，节能减排被列为国家“十三五”规划中重大的研究课题之一。而目前国内部分工厂在节能方面普遍存在以下问题：- 对工厂的节能原则不太清楚；- 不太了解正确的节能手段或方法；- 无法估算出工厂的节能潜力；为解决上述问题，本文对工厂的节能原则、正确的节能手段或方法、如何估算工厂冷凝水及闪蒸汽热量回收的节能潜力进行详细介绍。最终希望帮助工厂科学进行节能，消除环境污染，减少碳排放，降低能源费用。
02、工厂节能原则介绍
原则一：按照能级品位的高低进行节能
能源按照能级品位分有高品位能源、中品位能源和低品位能源。例如5barg的饱和蒸汽、1barg的饱和蒸汽和90℃的热水。能源品位从高到低排列为：5barg的饱和蒸汽＞1barg的饱和蒸汽＞90℃的热水。
以某知名香料厂锅炉房为例，现状如下：- 某锅炉烟气热量用于加热除氧器的补水，最终排烟温度为110℃—135℃, 锅炉排烟温度- 常压除氧器温度为92℃，上方时常冒出蒸汽；- 锅炉出口汽水分离器下方的疏水温度为205℃，直接回收至除氧器。
根据现状，进一步对锅炉房能源流向进行分析，得到如下的能源流向图：

图1锅炉房能源流向图现状锅炉汽水分离器疏水的能源品位比较高，而工厂直接将这热量和烟气热量一起用于除氧器，导致除氧器的热量富余，工厂锅炉房热量的浪费。同时锅炉排烟温度还较高，常压除氧器不间断对外冒出蒸汽。按照能级品位高低的节能原则，笔者重新对锅炉房的热量利用进行优化，可以得到如下的能源流向图：
图2优化后的锅炉房能源流向图从上图可以看到，将锅炉汽水分离器疏水中高品位的热量先用于加热除氧器后端的锅炉给水，剩余低品位的热量再回到除氧器进行回收利用，就能将锅炉排烟的热量和锅炉疏水的热量进行充分吸收，并且除氧器还可以吸收其他废热，如表面排污热量等。
原则二：节能两步走第一步工艺节能，第二步非工艺节能锅炉房产生的蒸汽或工厂外购的蒸汽通常都会用于工厂的生产工艺上：如利用蒸汽加热热风，再用热风去烘干物料；利用蒸汽去加热工艺热水；利用蒸汽去加热反应釜里的物料等等。这些蒸汽利用完后会产生冷凝水及大量闪蒸汽，如下图所示：


图3 冷凝水产生的闪蒸汽直接对外排放工艺蒸汽用汽量越大，产生的冷凝水及闪蒸汽就会越多；反之，产生的冷凝水及闪蒸汽就会越少。工厂通常都会对工厂的冷凝水及闪蒸汽进行热量回收利用，并且冷凝水及闪蒸汽的量决定了热量回收利用项目的投资费用和具体方案。因此，按照原则二对工厂进行节能，会给工厂带来如下好处：- 降低工厂的蒸汽耗量，节约工厂蒸汽费用；- 减少冷凝水及闪蒸汽热量回收利用的投资费用；- 优化冷凝水及闪蒸汽热量回收利用方案。
原则三：要从整个系统角度对工厂进行节能在工厂生产过程中会出现大量废热，如高温排气，高温冷凝水和直接对外排放的闪蒸汽。而锅炉房也有大量的废热，如锅炉高温排烟，锅炉表面排污等。例如：在北方某烟厂，员工意识到冷凝水及闪蒸汽具有很高的回收价值，故将生产车间的高温冷凝水和闪蒸汽直接回收至锅炉房。然而，这导致锅炉房热量富余（锅炉房员工通常会反映锅炉房热量用不完）。最终该厂没有办法，只能将回收的生产车间冷凝水在锅炉房直接对外排放，如下图所示：

图5 车间冷凝水在锅炉房直接对外排放从上图可以看出，虽然工厂回收了生产车间的冷凝水，但是没有从全厂的系统角度考虑锅炉房热量富余问题，最终导致该工厂热量大量浪费。
待续！

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