发布者:正向国际
时间:2022-03-31
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作为第三期注册能源管理师培训学员,通过参加培训学习,我系统掌握了能源管理基础知识、基础工作,节能工作机制方法,节能标准化,以及节能相关法律法规、标准、政策等,结合近年来企业开展节能工作的具体实践,在此,分享一些在能源管理及节能工作的感悟与思索。本篇主要介绍管理节能的相关内容,希望对大家开展工作有所帮助。
所谓管理节能,在我看来就是通过运用管理手段,对能源绩效参数的影响因子进行精准控制,减少波动及浪费,从而提高能源利用效率,达到节能降耗的目的。关键做好以下工作:
一、建立健全能源计量图表,实现有效计量
能源计量器具在能源管理工作中发挥着至关重要的作用,可以说没有完善的能源计量就谈不上有效的能源管理,其重要性不言而喻。结合工作实践,笔者认为以下两个环节是目前很多企业普遍存在的薄弱环节,亟需尽快健全改进。
(一)规范绘制能源计量网络图
目前,不少企业存在着能源计量网络图未绘制、绘制不规范或更新不及时等问题。针对这些问题,企业应当严格依据《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167-2006)《企业能源计量网络图绘制方法》(GB/T33656-2017)等相关标准,在全面摸清能源计量器具配备底数的基础上,按照进出用能单位、次级用能单位、进出主要用能设备(用能单元)三个层级,科学规范地绘制企业电力、蒸汽、天然气、煤炭等各类能源的整体和局部的能源计量网络图。以下是我公司按照标准要求,绘制的电力能源计量网络图。
某公司电力计量网络图示例
企业在绘制能源计量网络图过程中应当特别注意以下问题:
1. 绘制软件问题
能源计量网络图可以使用CAD软件进行绘制,若不熟悉该软件,建议使用PPT软件绘制,如一页绘制不开,可分页绘制,这样在汇报或研究问题展示时,效果会更好。
2. 绘制思路问题
为确保能源计量网络图的全面性和有效性,企业按照“进出用能单位”、“次级用能单位”、“进出主要用能设备(用能单元)”三个层级,分能源种类首先绘制一张进出用能单位层级计量表,其次向下绘制与其相关的次级用能单位层级计量表,做好向下绘制与该次级用能单位层级计量表相关的主要用能设备层级计量表开始绘制。然后,以此类推,最终完成能源计量网络图的绘制。
3. 现场核查问题
在能源计量网络图绘制过程中,企业应对能源计量仪表实际配备和运行情况(特别是存在疑问的仪表)进行现场核查验证,以防止错填、遗漏或交叉重复。
4. 系统编码问题
一是对各能源系统应赋予一定代码,以便于有效识别,如电力系统代码为D,蒸汽系统代码为Z,水系统代码为S;二是应按照能源计量网络图的绘制顺序,从上到下、从左往右对能源计量仪表进行系统编码,如二级计量仪表编码从左到右D2-001、D2-002等。
(二)丰富完善能源计量器具台帐
目前,不少企业已经有了能源计量器具台帐,但通常仅作为公司计量器具总台账的一部分,相关信息还需要进一步补充完善。企业应当在现有能源计量器具台帐的基础上,对照规范绘制的能源计量网络图,进一步丰富完善现有能源计量器具台帐,并依据该台帐信息,确定企业下一步的能源计量需求(如新增、去除、改为智能仪表等)。该台帐建议包含以下信息:
二、充分运用能量守恒定律,实现精确计算
大家知道,能量守恒定律是企业进行能量平衡、设备能效计算,有效实施能源管理的重要理论依据。企业应充分利用该定律对相关能效指标进行科学计算,进而发现能源利用过程中的泄漏点、浪费点,深入挖掘节能潜力,对能源计量仪表数值的准确性进行验证。下面,我们从能量平衡计算及设备能效计算两方面进行介绍。
(一)能量平衡计算
能量平衡是以企业(或企业内部的独立用能单元)为对象,对输入的全部能量与输出的全部能量在数量上的平衡关系的研究,包括对企业能源在购入存储、加工转换、输送分配、终端使用各环节与回收利用和外供各能源流的数量关系进行的考察,定量分析企业用能情况。下面,对企业能源利用过程中,常用到的电能平衡、蒸汽热平衡、水平衡计算进行简要介绍。
电能平衡是对供给电量在用电系统内的输送、转换、利用进行考核、测量、分析和研究,并建立供给电量、有效电量和损失用电量之间平衡关系的全过程。
公式:WG =Wy 十WS
式中:
WG——供给电量,单位为千瓦时(kW•h)
Wy——有效电量,单位为千瓦时(kW•h)
WS——损失电量,单位为千瓦时(kW•h)
使用电表对电平衡进行计量,计算为:WG(1级电表电量之和)= Wy (2级电表电量之和)+WS(线损)。
同一时间点,抄取同个时段1级电表及各2级电表读数。如误差超过10%,则说明电表数值不准确或输电管网线损较大。
蒸汽热平衡是对供给蒸汽在蒸汽系统内的输送、转换、利用进行考核、测量、分析和研究,并建立供给蒸汽、有效蒸汽和损失蒸汽之间平衡关系的全过程。
公式:QG =Qy 十QS
式中:
QG——供给蒸汽,单位为立方米时(m³•h)
Qy——有效蒸汽,单位为立方米时(m³•h)
QS——损失蒸汽,单位为立方米时(m³•h)
使用蒸汽流量计对蒸汽热平衡进行计量,计算为:QG(1级蒸汽流量计流量之和)= Qy (2级蒸汽流量计流量之和)+QS(管损)。
同一时间点,抄取同个时段1级蒸汽流量计及各2级蒸汽流量计读数。如损耗大于10%,说明蒸汽流量计数值不准确或蒸汽输送管损较大。
水平衡测试是对用水单位进行科学管理行之有效的方法,也是进一步做好节约用水工作的基础。它的意义在于,通过水平衡测试能够全面了解用水单位管网状况,各部位(单元)用水现状,画出水平衡图,依据测定的水量数据,找出水量平衡关系和合理用水程度,采取相应的措施,挖掘用水潜力,达到加强用水管理,提高合理用水水平的目的。
公式:QG =Qy 十QS
式中:
QG——供给水量,单位为立方米时(m³•h)
Qy——有效水量,单位为立方米时(m³•h)
QS——损失水量,单位为立方米时(m³•h)
使用水流量计对水平衡进行计量,计算为:QG(1级水表流量之和)= Qy(2级水表流量之和)+QS(管损)。
同一时间点,抄取同个时段1级水表及各2级水表读数。如误差超过10%,则说明水表数值不准确或输水管网有漏点。
(二)设备能效计算
设备能效计算是指对设备能源消耗量、能源利用效率进行检测、计算。其目的是为了对重点耗能设备的能效水平进行评估,为进行科学规范操作及管理提供数据支持。
公式:ε=Q/Qmax
式中:Q(实际传热量)= c×m×△t, C=比热容,M为质量,△t为温差。
Qmax(理论上的最大传热量)=A×K×(Tr-△t),A为换热面积,K为导热系数,Tr为较热介质的平均温度,△t为次热介质的平均温度。
若设备热交换效率低于80%,则应考虑对换热器表面进行清洁除垢,提高热交换效率。
公式:空调制冷能效EER=制冷量/制冷消耗功率
空调制热能效COP=制热量/制热消耗功率
若空调制冷能效低于3,则应考虑对空调系统运行参数进行进行调整。
公式:η=Q有效利用/Q燃料
若天然气锅炉效率低于90%,则应考虑对锅炉运行参数进行调整。
三、灵活使用检测测试仪器,实现精准把脉
便携式节能检测测试仪器是有效开展设备设施节能诊断的有力工具,发挥着“听诊器”作用。企业相关技术人员利用这些仪器定期对主要耗能设备能源绩效参数进行测定,能够及时发现问题,制定整改措施,精准实施改善活动。
比如,使用烟气分析仪可以检测烟气中CO含量,从而判断燃料燃烧是否充分。通常,某型号天然气锅炉排烟CO浓度不会超过20ppm,若CO含量大于20ppm,则需要尽快调整锅炉运行参数,采取增大锅炉送风量或减少燃料进量等措施。
结合我公司工作实践,归纳总结了以下企业常用便携式节能检测测试仪器及其主要检测指标,供大家参考。
四、构建适宜能源管控中心,实现能源管理职能化
能源管控中心作为开展节能管理的智能化平台,通过对用能设备状态的实时监测及能源数据的实时收集,并与ERP、MES、EAM等系统集成,将能耗数据与产量相连,自动汇集生成能源绩效参数,实现对企业能源管理的“四可”,即:可视、可控、可分析、可优化。
(一)可视
能够将设备运行状态、能源数据及能源绩效参数变化通过网页端、微信端、展示中心等媒介进行实时显示及推送(分管理权限),并与视频系统进行集成,可以快速调取现场画面。
(二)可控
1. 自动诊断
可以做到自动诊断,对各模块平衡进行自动计算,及时发现异常点。当设备状态及数据异常时,自动报警推送至责任人员并派发工单,维修人员到现场进行检查维修。
2. 自动提示或操作
与自动化控制系统进行对接,发生异常时,可在自动化控制系统内发送提示或进行操作。
(三)可分析
1. 对标管理
依托企业完善准确的三级能源计量,建立涵盖公司级、车间级、班组级的能源目标指标体系,利用计量数据自动生成能源数据报表,对各层级及同类设备间的能源绩效参数开展内外部对标管理。
2. 异常分析
当设备运行参数或能源绩效参数发生异常变化时,及时推送相关责任人,要求其在规定时间内进行原因分析,并在系统内上报原因分析结果。
(四)可优化
1. 异常改善
针对发生问题及异常原因,有针对性地制定并落实改善举措,明确实施节点及责任人。达到改善效果后,可将改善举措形成标准化措施流程。
2. 提供决策依据
如通过对负荷监测,可以发现设备空转时间,以便进行细化管理;通过对用电负荷预测,结合峰、平、谷时段电价差,对用电设备进行调整;通过制定蒸汽用汽计划需求表,能够实现锅炉按需供汽及生产设备均衡用汽;通过制定用水计划需求表,能够实现生产均衡用水,从而避免集中排水,造成污水系统峰值处理压力。以能源使用情况来对排产进行优化,实现用电避峰就谷,减少电费开支;实现按需供汽及均衡用汽,减少蒸汽费用;实现均衡用水,减少污水峰值处理费用等。
总而言之,我认为管理节能只有建立建全了规范精确的能源能源计量系统,全面掌握了科学严谨的能量平衡计算,灵活运用了准确便捷的节能检测测试仪器,有效构建起完善适宜的能源管控中心,才能真正实现能源管理的有的放矢,发挥最大作用。