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节能基本原理
总能量=有效能量+无效能量,能量守恒定律是分析节能空间的基本理论。
能源利用率(效率)=有效能量/输入能量
理论节能量=无效能耗
从提高能源利用率的角度,需要知道“有效能量”。
从节能的角度,只需知道“无效能耗”,识别无效能耗是节能的关键。
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设备能效评价
设备能效评价一般分三步骤进行:首先,检查设备是否属于国家明令淘汰的设备和工艺。然后,确定现场测量设备的运行效率。最后,分析设备运行效率低下的原因,之后制定节能方案。
设备低效的原因一般可分为三种:
(1)设备固有效率低,设备属于国家淘汰产品、低质量产品或者因为设备选型的错误导致效率低下。
(2)设备的低效是因为设备维护保养不当或者使用不当。改善管理是提高设备能效的最好方法。
(3)设备效率低下是因为工艺的需要导致负载变化较大,设备不能够工作在最佳效率区域。提高设备能效的方法,就是采用节能技术。
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结构节能评价
企业总能耗由生产耗能、辅助能耗和办公能耗组成。三个部分相互独立,涵盖了全部的能源内容。降低每一部分的能耗,都可以实现节能。
生产工艺耗能:生产产品消耗的能量(电力、热力、水等)。耗能取决于产品生产工艺,能耗与产品产量呈线性关系。降低能耗的方法要从产品的工艺入手,通过降低生产设备能源介质过度供应来实现。
辅助能耗:空调、照明、换气等辅助生产运行的能量。辅助能耗与产量无直接关系,能耗取决于工作时间。辅助能耗节能在于提高生产效率并随时保持高效率生产,提高辅助耗能设备的能耗,减少工作时间。
办公用能:办公、后勤、生活消耗的能量。能耗与产量无关,与工作时间成正比。节能方法在于提高工作效率、尽可能不加班,普及节能知识,开展办公节能、缩短办公设备工作时间等。
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系统节能评价
将能源供应、转化、传输和使用作为一个系统进行研究,对各个部分的能源效率分别进行检测,评估出整个系统的能源利用效率,找到系统的节能方案。
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分类节能评价
(1)管理节能
管理节能针对各种能源浪费现象,常浪费的能量现象包括:无须照明的时间和地点还在开启的照明设备、所有的跑冒滴漏、没有生产(工作)时还在耗能(运转)的设备、生产能力低于设备能力(低效率生产)、设备维护不当造成的设备故障和效率下降。
(2)工艺节能
工艺能耗占企业总能耗80%以上,因此,工艺节能才是降低企业总能耗的关键。影响工艺能耗的因素较多,涉及工艺流程、生产设备、工艺参数等等。但是很少有企业在工艺节能上下功夫,一般认为工艺节能会影响产品质量、涉及企业所有部门,改造、试验的难度很大。企业在生产设计阶段的参数选型都会偏高,目的是提高生产安全系数、质量系数。那么在正常生产运行中,如何合理平衡安全、质量、能源、材料成本等因素才是节能关键,在生产中通过试验,适当降低工艺参数,降低能源介质供应参数,能耗会大大降低。
三、设备节能
设备能效(效率)=设备输出能量/输入能量
如果设备维护不好,或者偏离“设计工况”都会影响设备的实际效率。设计效率是设备能够达到的最高效率,节能技术是解决“设备偏离高效率区”的技术,使设备高效运行。
检查设备的维护工作,消除由于设备维护不当造成的效率下降。如果设备低效率是因为运行偏离设计工况,需要分析偏离的是因为工艺需要还是设备选型不对。
(四)余热利用
在能量的转化过程中,往往会产生热能的浪费,回收这部分能量,可以提高能源的利用率。