變壓器制造企業(yè)的用能分析與節(jié)能

高志超

（保定天威保變電氣股份有限公司 河北保定 071056）

1 引言

在輸變電市場競爭日益激烈的今天，對于一個變壓器制造企業(yè)來說，節(jié)能是降低生產制造成本，提高企業(yè)生存能力一項極為緊迫的任務。節(jié)能就意味著提高能源的使用效率進而提高企業(yè)的生產效率。想要節(jié)能，首先應該清楚地了解能源的使用狀況，然后因地制宜地采取適當?shù)拇胧?，以取得滿意的效果。

本文力圖對某變壓器制造工廠2011年的能源使用狀況進行調查和分析，從而比對歸納不同類型能源的消耗狀況。并根據實際情況，提出一些可供參考的節(jié)能途徑。只有全面了解工廠主體能源的消費過程和能源的利用效率，才能充分開發(fā)企業(yè)的節(jié)能潛力，在節(jié)能改造過程中從技術上做到有的放矢。加強能源管理，亦是降低生產成本的重要保障。

2 用能狀況

該工廠能源使用以電力、蒸汽為主，其次是自來水，同時輔有天然氣、汽油和柴油等。

電力：主要用于發(fā)電機房、實驗設備、工藝設備；空調機組；照明、辦公設備、空壓站等。發(fā)電機房、實驗設備、工藝設備的裝機容量所占比重最大，達到58.6%。

蒸汽：外購蒸汽主要用于總裝、線圈車間工段的烘干、采暖供熱、職工淋浴等方面的熱水供應。其中工藝方面的蒸汽用量占到總用量的87%左右。

自來水：分為生產用水、循環(huán)冷卻水補充水、生活、沐浴、綠化用水等。

天然氣主要用于采暖供熱，公司食堂等。

汽油和柴油：主要用于車輛運輸。

2011年該廠不同能源的標煤耗量所占比例如下，天然氣占總比例的0.3%，柴油占總比例的0.1%，熱力蒸汽占總比例的63%，電力占總比例的20.7%，汽油占總比例的1%,自來水占總比例的14.7%。

3 能耗分析

3.1 總能源費

經統(tǒng)計該廠2011年主要不同能耗費用所占比例如下：其中電力占50.58%，蒸汽熱力占46.46%，汽油占2.3%。由圖可見，電費是支出最多的一項，蒸汽費用支出次之，天然氣費最少。所以，從節(jié)能的角度來看，電力和蒸汽熱力是節(jié)能工作的重點。節(jié)約10%的電費，就相當于節(jié)約0.05%的總能耗費；節(jié)約10%的蒸汽熱力，就相當于節(jié)約0.046%的總能耗費。

3.2 產值能耗

2011年該工廠企業(yè)總產值為110550.42萬元，平均每月產值為9210.29萬元。蒸汽、汽油、柴油、電、天然氣和自來水這幾種能源的全年能耗量折合成標準煤共計4614.48噸，即平均每月消耗標煤384.54噸，月平均產值能耗為0.0471標煤/萬元。其中4，5，6月和9，10，11月的產值能耗較低，即能源利用率較高；而2，7，8，12月的產值能耗較高，即能源利用率較低，存在著較大的節(jié)能潛力。

4 設備技術改造是降低能耗的重要手段

本文所調查企業(yè)屬于大型裝備制造行業(yè)，其工廠中專有設備占有相當大的比例，占變壓器生產廠工藝裝備總數(shù)的60%以上。專用設備是變壓器企業(yè)提高生產效率的重要手段。[1]變壓器專用設備屬于電工機械專用設備，是能源消耗的大戶。對這些工藝設備推行技術改造是節(jié)能的不可缺少的物質基礎。這些專有設備需要有精心設計制造才能成為的達到國家標準的節(jié)能產品，而這些設備的更新?lián)Q代往往需要很長的周期。

變壓器專有設備制造商的產品在節(jié)能方面往往沒有很高的要求和效果，因此作為變壓器制造企業(yè)來說，應該根據本企業(yè)的情況，對所需各種設備的節(jié)能提出明確的目標和要求。對使用的設備要利用各種技術進行改造以達到企業(yè)節(jié)能的目標是更重要的。

從能源利用角度，對變壓器專有設備的技術改造主要目標方向有：i）推廣采用生產效率高，能耗低的新工藝；ii)促進專有設備提高生產效率。iii）采用節(jié)能型設備，注意能源的回收利用等。

設備技術改造是隨著生產發(fā)展而不斷進行的，它是一項企業(yè)設備管理中的經常性的工作，最好能結合修理來進行，可減少停機時間和工作量。節(jié)能性的技術改造是一部分，要和其他目的的改造結合起來，共同完成會收到很好的效果。

5 完善動力系統(tǒng)是降低能耗的有效途徑

工廠動力系統(tǒng)是企業(yè)正常經營運行的動脈，同時直接影響著能源分配和消耗。變壓器制造企業(yè)的動力能源系統(tǒng)大體分為供配電系統(tǒng)、蒸汽凝結水系統(tǒng)，中央空調系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、油處理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)既獨立又有所聯(lián)系，因此在完善動力系統(tǒng)時需要綜合考量。完善變壓器動力系統(tǒng)需要著眼于以下幾個方面：

5.1 一個工廠動力系統(tǒng)其總體規(guī)劃是按照企業(yè)將來全部建設完成后生產負荷情況進行的，需要合理布置各專業(yè)系統(tǒng)的分區(qū)，盡量減少站房面積。各種動力管線的輸出系統(tǒng)的規(guī)劃，要做到各專業(yè)相互協(xié)調，縮短輸出距離以減少輸送動力和能源消耗。在建設的同時，預留發(fā)展空間，減少浪費。

5.2 動力系統(tǒng)的建設應盡量達到滿足節(jié)能環(huán)保的標準要求。針對變壓器企業(yè)能耗主要集中在電力和蒸汽這兩個能源的事實，需要在如何提高這兩個能源利用方面仔細研究，多下苦功。

5.2.1 供配電系統(tǒng)的降損節(jié)能

a)慎重選材，降低耗能

選擇能耗較小的配電設備、管線材料是實現(xiàn)用電節(jié)能的基本措施。根據變壓器工廠各個車間工段的不同，配電變壓器容量需要合理選擇，可使變壓器容量降低,從而降低變壓器的運行損耗。選擇高效低能耗的配電變壓器具有重要的意義。

b)變壓器制造過程中，大量的用電設備造成了無功電能損失,所以無功功率補償是實現(xiàn)節(jié)電節(jié)能的又一重大措施。要做好變壓器試驗用電的無功功率補償。

c)照明負荷雖然在變壓器企業(yè)生產制造過程中總負荷中所占比例雖小,長期運行積累的損耗卻很大。為此,照明應盡量選用發(fā)光效率較高的節(jié)能型熒光燈、金屬鹵化物燈,減少白熾燈的使用。

5.2.2 提高蒸汽動力系統(tǒng)的能源效率

a)提高蒸汽系統(tǒng)工藝技術水平，應用能源利用率高的設備

在一個變壓器制造企業(yè)，蒸汽主要用于干燥和熱壓成型。變壓器干燥是變壓器生產中的重要工藝過程，常用的干燥設備為真空干燥罐，煤油氣相干燥罐等[2]。變壓器干燥設備的一個特點是自帶蒸汽疏水裝置，而其優(yōu)劣決定了能源的使用效率。

b)搞好蒸汽輸送的安全降耗措施

蒸汽的輸送需要有效控制溫降和壓降。壓降跟管道路徑和補償方式有關，需要在敷設時合理布局、優(yōu)選方案，合理布局。溫降需要合理選擇保溫材料和保溫方式，可以考慮在散熱量較大處增加保溫措施，合理布置疏水裝置。其中的難點為疏水裝置的日常維護保養(yǎng)，解決問題的途徑為采用有效的疏水檢測裝置，在疏水裝置內部安裝感應器，檢測電導率，以便檢測出介質的物理狀態(tài)[3]。

c)搞好閃蒸汽、冷凝水的余熱回收

在變壓器生產企業(yè)里，如果配備鍋爐房的，可以將冷凝水作鍋爐補水回收。沒有配備鍋爐房而熱力企業(yè)又不回收的，應設法將冷凝水作為低溫熱源。其方式主要有幾點，利用冷凝水的余熱用于取暖熱源，根據余熱量確定供暖面積，根據供熱負荷作采暖循環(huán)用水，可節(jié)省集中供熱費用；用于直接熱水用戶，主要是生產工藝伴熱；間接換熱熱源，主要用于各種熱回收。

6 能源管理的重要性

能源管理是系統(tǒng)工程，量化考核指標是能源管理的主要目標。只有設立一個全廠級的集中統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)，才能完成對能源數(shù)據進行在線的采集、計算、分析及處理從而實現(xiàn)對能源物料平衡、調度與優(yōu)化、能源設備運行與管理等方面發(fā)揮著重要的作用。

[1]于海年,薛守謙主編.變壓器專用制造設備:9.

[2]編審委員會編.變壓器處理工藝變壓器制造技術叢書.

[3]斯派莎克產品手冊.蒸汽和冷凝水使用手冊.第14章.