節(jié)能降耗是船舶修造企業(yè)的必修課

桂林瑞，李玉斌

(中國造船工程學(xué)會修船技術(shù)學(xué)術(shù)委員會，北京 102442)

我國是一個人口眾多，行業(yè)繁復(fù)，生產(chǎn)和生活過程中能源消耗巨大的發(fā)展中國家。就船舶修造行業(yè)而言，在為國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)的同時，也在消耗著大量的能源。因此節(jié)能降耗是船舶修造企業(yè)的必修課。本文僅就節(jié)能降耗方面可采取的措施作一些探討。

1 增強(qiáng)節(jié)能意識，促進(jìn)自覺行動

1997年11月1日第八屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十八次會議通過，2007年10月28日第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第三十次會議修訂的《中華人民共和國節(jié)約能源法》，對于“節(jié)能”給出的定義是:“節(jié)約能源 (以下簡稱節(jié)能)，是指加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費(fèi)，有效、合理地利用能源?！?/p>

人的行為是靠思想來支配的，節(jié)能降耗也是一樣，需要正確的思想支配，養(yǎng)成節(jié)能降耗的良好習(xí)慣。好的習(xí)慣是靠長期教育、培養(yǎng)、實(shí)踐而逐步形成的。這種活動過程需要依據(jù)法律和規(guī)章制度為依據(jù)，只有提高企業(yè)全員節(jié)能意識，才能群策群力做好節(jié)能工作。

2 企業(yè)文化先行，提升精神文明

企業(yè)文化是指企業(yè)在各種活動及結(jié)果中，所努力貫徹并在實(shí)際中體現(xiàn)出來的具有本企業(yè)特色的以文明取勝的群體意識和物質(zhì)形態(tài)。企業(yè)文化分為物質(zhì)文化、行為文化、制度文化及精神文化4個層次;包含了企業(yè)精神、企業(yè)宗旨、核心價值觀、經(jīng)營理念、最高目標(biāo)、行為規(guī)范、形象標(biāo)識、產(chǎn)品品牌等基本內(nèi)涵和功能;是企業(yè)的靈魂和精神支柱，也是企業(yè)核心競爭力的重要組成部分，也是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要力量源泉。文化是企業(yè)之“道”，企業(yè)之血脈，它貫穿企業(yè)發(fā)展始終又潛行于企業(yè)各個細(xì)節(jié)和形態(tài)中。

優(yōu)秀的企業(yè)文化，能使企業(yè)內(nèi)部形成強(qiáng)勁的向心力和凝聚力，每個成員知道做“正確的事情以及如何把事情做正確”。例如“海爾”成功之道就是其堅(jiān)持所建立的特色文化，其核心就是創(chuàng)新，堅(jiān)持了20多年。許多年來，很多企業(yè)奔走到海爾取經(jīng)學(xué)習(xí)，資料拿走了不少，管理模式搬不走，也沒有真正的多創(chuàng)造出幾個“海爾”，就是因?yàn)闆]有文化的血脈，形易似而神難似。在人們的情商、智商和韌商中，韌商最難達(dá)到，持之以恒是海爾文化管理的特質(zhì)。

船舶修造企業(yè)可以通過企業(yè)文化管理開展節(jié)能宣傳和教育，普及節(jié)能科學(xué)知識，增強(qiáng)全體員工的節(jié)能意識，提倡節(jié)約型的生產(chǎn)方式。對在節(jié)能管理、節(jié)能科學(xué)技術(shù)研究和推廣應(yīng)用中有顯著成績以及檢舉嚴(yán)重浪費(fèi)能源行為的單位和個人，給予表彰和獎勵。

3 科技創(chuàng)新引領(lǐng)，節(jié)能增效雙贏

船舶修造企業(yè)在科學(xué)管理、文化管理、戰(zhàn)略管理和精益管理過程中，可以通過多種途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

3.1 新技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)能技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。以節(jié)電技術(shù)為例:從20世紀(jì)50年代第一代電容補(bǔ)償節(jié)電技術(shù)、70年代第二代可控硅斬波節(jié)電技術(shù)，80年代由第三代變頻節(jié)電技術(shù)發(fā)展到第四代抑制浪涌節(jié)電技術(shù)。目前第五代電磁調(diào)控節(jié)電技術(shù)，使用了電磁調(diào)壓、電磁移相、電磁平衡變換等技術(shù)，并且與微電腦智能控制電路組合，可實(shí)時監(jiān)測電器負(fù)載變化的情況，根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)實(shí)際參數(shù)，自動控制輸出實(shí)際需要的功率，達(dá)到精確匹配。并且，多余的能量還可以反饋給電網(wǎng)，提高電器設(shè)備的功率因數(shù)，降低線路上的損耗，提高系統(tǒng)用電效率，增大線路容量，使電壓平衡得到改善，減少電器設(shè)備附加損耗，延長電器設(shè)備的使用壽命，從而有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)綜合節(jié)電，大幅提高了節(jié)電效率。

船舶修造企業(yè)應(yīng)緊盯節(jié)能技術(shù)的最新成果，及時采用先進(jìn)的用能監(jiān)測和控制等技術(shù)。例如，變頻調(diào)速是大型風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)類流體機(jī)械最理想的調(diào)速節(jié)電技術(shù)，1997年7月，北京先行新機(jī)電技術(shù)有限責(zé)任公司開發(fā)出我國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高壓綠色大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，同時獲得該項(xiàng)技術(shù)的國家發(fā)明專利，已在北京燕山石化總公司供水廠、大港油田水電廠、武鋼、國華三河電廠、大慶、遼河油田等單位實(shí)際應(yīng)用，綜合效益明顯。

3.2 新設(shè)備

船舶修造企業(yè)應(yīng)采用高效、節(jié)能的電動機(jī)、鍋爐、窯爐、風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備，淘汰落后的耗能過高的用能設(shè)備。例如采用高壓變頻器，采用Y/△自動轉(zhuǎn)換裝置的電動機(jī)、稀土永磁無鐵芯電機(jī)，采用煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)的燃?xì)忮仩t，采用振動時效系列電腦控制設(shè)備等。

以采用智能交流電焊機(jī)節(jié)電器為例，它能適時控制電焊機(jī)的用電狀態(tài)，在電焊機(jī)停止焊接時，控制器自動斷開電源，使電焊機(jī)處在休眠狀態(tài)，電能消耗只有原來空載的0.5%;當(dāng)需要焊接時，控制器將自動擊活電焊機(jī)，使電焊機(jī)處在工作電壓下正常使用。不僅節(jié)約有功電能，還使無功損耗降低為零，提高了電網(wǎng)功率因數(shù)，節(jié)電效果非常顯著。

天津港采用由電力電容器、電抗器和電阻器組成的“無源濾波”裝置，就近吸收設(shè)備所產(chǎn)生的諧波電流，減少了港區(qū)電網(wǎng)線路損耗電量和變壓器損耗電量，提高了港區(qū)電網(wǎng)供電質(zhì)量。

寧波舜龍電業(yè)有限公司選用秦皇島明信環(huán)保節(jié)能設(shè)備開發(fā)有限公司制造的BC－FDDX型變層分段多煤形給煤裝置，對鍋爐進(jìn)行了技術(shù)改造，節(jié)約燃煤8%以上，鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)因所需風(fēng)量降低，而降低頻率運(yùn)行，平均節(jié)電20%。

武漢鋼鐵集團(tuán)大型軋鋼廠高速線材車間在同步電機(jī)型號為TK350－14/1430的空壓機(jī)上安裝了國內(nèi)首臺高壓變頻器后，啟動電流由100 A下降到12 A，運(yùn)行頻率35～40 Hz，平均節(jié)電40%。

3.3 新工藝

船舶修造企業(yè)應(yīng)將采用先進(jìn)的工藝作為實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的重要途徑之一。例如在船舶修造中推廣無余量切割裝配工藝，既可節(jié)省鋼材，避免多次切割造成的能源浪費(fèi)，還可以顯著加快裝配速度。

熱處理是以爐窯加熱使金屬組織變化而改善制件性能的特殊加工，其能耗之高，污染之大可想而知。采用振動時效消除金屬制造件殘余應(yīng)力，使其穩(wěn)定尺寸及金屬組織，防止變形及開裂，取代爐窯低溫加熱時效的傳統(tǒng)工藝，不僅能夠根除爐窯加熱造成的污染，而且可以節(jié)能。

3.4 新材料

所謂“新材料”，一般指新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料，或是傳統(tǒng)材料改進(jìn)后性能明顯提高或產(chǎn)生新功能的材料。船舶修造企業(yè)可以通過推廣使用新材料達(dá)到節(jié)能的目的。

一是在廠房、辦公樓、實(shí)驗(yàn)室、宿舍樓等建筑物以及各種熱力管道上使用絕緣、隔熱效果好的新型建筑材料。例如HIP超薄真空絕熱保溫板具保溫效果優(yōu)異，導(dǎo)熱系數(shù)最低可達(dá)0.004 W/(m·k)，保溫效果相當(dāng)于常規(guī)擠塑板的4倍，聚氨脂的2.8倍，膠粉聚苯顆粒、保溫砂漿、?；⒅?、發(fā)泡水泥等漿體類材料的6～10倍。用1～2 cm厚就能達(dá)到65%的節(jié)能要求。防火不燃，而且單位質(zhì)量輕，施工方便，安全性高，不易脫落，綠色環(huán)保，理論壽命80年。斷橋鋁門窗，采用隔熱斷橋鋁型材和中空玻璃，具有節(jié)能、隔音、防噪、防塵、防水等功能。斷橋鋁門窗的熱傳導(dǎo)系數(shù)K值為3 W/(m2·k)以下，帶有隔熱條的窗框比普通門窗熱量散失減少一半，能夠減少夏季空調(diào)、冬季取暖的能量消耗。

二是在生產(chǎn)設(shè)備上使用新材料，例如在滾動摩擦的部位采用摩擦系數(shù)小，具有自潤滑、自修復(fù)功能的納米高分子材料，平時疏散于潤滑油中儲存，工作時隨潤滑油進(jìn)入摩擦副的工作面，在摩擦熱能的作用下，生成類金屬陶瓷的金相構(gòu)造改性層，可以達(dá)到極低的摩擦系數(shù)，具有出色的降耗性能。相變儲能材料是近些年開發(fā)的一種新材料，是利用某些物質(zhì)在特定溫度下，通過相變來吸收或釋放能量，除在紡織方面應(yīng)用外，在工業(yè)上還可進(jìn)行余熱回收、能量儲存等。在電力技術(shù)中，采用非晶態(tài)合金作為鐵芯材料的配電變壓器，其空載損耗可比同容量的硅鋼芯變壓器降低60%～80%。采用耐火陶瓷纖維氈作為窯爐內(nèi)襯可大大提高節(jié)能效率。

3.5 預(yù)先做好準(zhǔn)備

在施工前提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，減少因設(shè)備故障、停工待料、銜接配合不好，造成效率低下，甚至返工而增加能耗。

3.6 熟練操作設(shè)備

同樣加工一件零件，能在最短的時間內(nèi)完成，相對而言就節(jié)約了能源。例如在碼頭上開吊車，同樣吊一件物品，有人需用5 min，有人只需2 min，這與技術(shù)熟練程度和節(jié)能意識、工作態(tài)度有著直接關(guān)系。

3.7 選用合適材料

這里所說選用合適的材料，是指形狀、尺寸、材質(zhì)等方面。如車床加工復(fù)雜形狀的零件，可以預(yù)制毛坯件，減少切削余量;加工一根電機(jī)軸，選擇直徑、長度、硬度適度的材料，使之易于加工，以縮短加工用時，也就降低了機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)所消耗的能源。再如，電焊機(jī)一次線徑和焊接導(dǎo)線的線徑要合理配置，根據(jù)電焊機(jī)的容量選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線，焊接線過細(xì)會增加回路電阻而產(chǎn)生電能損耗;焊接導(dǎo)線過長，線路電阻過大會產(chǎn)生熱量來消耗電能。

例如某廠采用非調(diào)質(zhì)鋼制造汽車的前軸，比采用傳統(tǒng)45#鋼 (830℃，加熱+保溫+淬火油+高溫回火的工序)，每根鍛造成本下降60元，年節(jié)約采購成本150萬元左右，既降低了物耗、能耗，又減少了污染。

3.8 減少機(jī)械、電機(jī)的啟動次數(shù)

機(jī)械、電機(jī)啟動時負(fù)荷最大，空載時電機(jī)啟動電流是額定電流的4倍，滿負(fù)荷時電機(jī)啟動電流是額定電流的7倍。22 kW以上電機(jī)必須用低壓啟動，以減少啟動電流和燒電機(jī)的概率。盡可能地減少啟動次數(shù)，也就減少了能源消耗。

3.9 縮短待機(jī)時間，停止使用后切斷電源

以交流電焊機(jī)為例，空載時功率因數(shù)很低(約為0.1～0.3)，造成大量的無功損耗，降低了電能的利用率。根據(jù)電焊機(jī)有間斷工作的特點(diǎn)，適當(dāng)延長焊接連續(xù)作業(yè)時間，縮短間歇時間，或者在不焊接時及時關(guān)機(jī)，這些是電焊作業(yè)節(jié)電的常規(guī)途徑。另一種簡單易行而效果顯著的方法是給電焊機(jī)加裝空載節(jié)電器，實(shí)現(xiàn)自動控制。

電器設(shè)備只要處于通電狀態(tài)，就會消耗微量的電能，所以當(dāng)員工下班時，應(yīng)當(dāng)切斷電器設(shè)備的電源。炎熱季節(jié)，下班時提前10 min關(guān)閉空調(diào)，也能達(dá)到節(jié)能的效果。

3.10 經(jīng)常檢查管線，及時解決“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象

船舶修造企業(yè)施工現(xiàn)場情況復(fù)雜，電纜、輸氣管、水管等縱橫交錯，極易出現(xiàn)破損滲漏現(xiàn)象，既造成安全隱患，也造成能源浪費(fèi)。此外企業(yè)固定設(shè)施的熱力管道、自來水管道、供電線路等也存在維護(hù)保養(yǎng)問題。因此，節(jié)能管理部門應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查各種管線，及時解決“跑、冒、滴、漏”問題。

3.11 盡可能采用太陽能、風(fēng)能等清潔能源

船舶修造企業(yè)很多地處海邊，根據(jù)所處地理環(huán)境、自然條件，可以有計(jì)劃地采用太陽能、風(fēng)能、潮汐發(fā)電等設(shè)備，自力更生解決企業(yè)的部分能源。例如，將太陽能、地源熱泵及海水源熱泵技術(shù)用于采暖、制冷及洗浴等方面;使用太陽能蓄電池路燈或風(fēng)力發(fā)電路燈等。

4 節(jié)能制度規(guī)范，精細(xì)嚴(yán)格管理

《中華人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定:“重點(diǎn)用能單位應(yīng)當(dāng)設(shè)立能源管理崗位，在具有節(jié)能專業(yè)知識、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及中級以上技術(shù)職稱的人員中聘任能源管理負(fù)責(zé)人，并報(bào)管理節(jié)能工作的部門和有關(guān)部門備案。能源管理負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)組織對本單位用能狀況進(jìn)行分析、評價，組織編寫本單位能源利用狀況報(bào)告，提出本單位節(jié)能工作的改進(jìn)措施并組織實(shí)施?！?/p>

例如，天津港在能源管理方面有很好的經(jīng)驗(yàn)值得船舶修造企業(yè)借鑒。天津港通過編制“能源管理信息系統(tǒng)”，對全港的能源情況實(shí)施動態(tài)管理，建立了能源品種管理臺帳、能源消耗類別管理臺帳等，滿足了對用能設(shè)備、用能部門和計(jì)量檢測數(shù)據(jù)的管理需要;根據(jù)港口快速發(fā)展的現(xiàn)狀，天津港不斷完善和調(diào)整港內(nèi)電、油、煤3大能源的計(jì)量體系，實(shí)現(xiàn)了完善的三級能源計(jì)量體系，提高了能源計(jì)量檢測水平;每年針對耗能工藝和設(shè)備進(jìn)行實(shí)際能耗測試工作，不斷充實(shí)集團(tuán)能耗測試數(shù)據(jù);嚴(yán)格落實(shí)能耗產(chǎn)品準(zhǔn)入制度，堅(jiān)決淘汰性能落后、高耗能的設(shè)備及產(chǎn)品;設(shè)立500多萬元的獎勵資金用于對優(yōu)秀節(jié)能技改技革項(xiàng)目、優(yōu)秀節(jié)能單位和個人的獎勵;通過與各個部門的相互配合，有計(jì)劃地開展教育和培訓(xùn)工作，提高全員的節(jié)能意識和業(yè)務(wù)素質(zhì)。這些工作的有效執(zhí)行保證了天津港節(jié)能工作的規(guī)范落實(shí)。

船舶修造企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視節(jié)能管理工作，選拔優(yōu)秀人才擔(dān)任能源管理負(fù)責(zé)人。通過精細(xì)嚴(yán)格管理，使企業(yè)節(jié)能管理工作逐步走上正軌，進(jìn)一步駛?cè)肟燔嚨馈Ｗ尮?jié)能降耗成為企業(yè)精神文明、技術(shù)進(jìn)步、降低成本、增加效益的助推劑。

對于船舶修造企業(yè)，節(jié)能降耗是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，任重而道遠(yuǎn)?！扒Ю镏?，始于足下”，只要滲透到企業(yè)文化建設(shè)和管理中，扎扎實(shí)實(shí)做好每一項(xiàng)工作，一定能達(dá)到節(jié)能降耗的既定目標(biāo)。