化工類固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估工作探討

申 沛 上海市能效中心

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化工類固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估工作探討

申 沛 上海市能效中心

摘要：探討了化工類固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估的工作內(nèi)容以及經(jīng)常遇到的問題，分析了其產(chǎn)生的原因，并提出了節(jié)能評估報告編制的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：化工；固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目；節(jié)能評估

為確保從源頭上消除能源浪費(fèi)，提高能源綜合利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，遏制高耗能行業(yè)過快增長，國家發(fā)改委于2010年發(fā)布了《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估和審查暫行辦法》（國發(fā)改第6號令），要求所有固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目，均需對項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后的能源消耗合理性、節(jié)能措施、綜合能源消耗等進(jìn)行評估?；ば袠I(yè)作為高能耗行業(yè)之一，其建設(shè)項(xiàng)目具有工藝復(fù)雜、能耗高等特點(diǎn)，因此，開展好化工行業(yè)的節(jié)能評估工作，對提高能源利用水平、推動節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

1　化工類項(xiàng)目節(jié)能評估內(nèi)容與流程

近些年本市新建擴(kuò)建的化工項(xiàng)目一般為大型綜合性項(xiàng)目及高附加值精細(xì)化工項(xiàng)目，具有工藝流程較長且復(fù)雜，能源消耗種類多的特點(diǎn)。這些項(xiàng)目在生產(chǎn)工藝過程中往往涉及放熱或吸熱反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、蒸發(fā)、過濾、精餾、冷凝、換熱、干燥、儲存運(yùn)輸?shù)榷喾N過程；輔助生產(chǎn)中使用種類較多的動、靜設(shè)備如蒸汽鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐、各種壓縮機(jī)、制冷機(jī)、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)泵及各種換熱設(shè)備等。

如年產(chǎn)10萬 t助劑項(xiàng)目，涉及的各類設(shè)備400多臺、套，對于如此龐大、復(fù)雜的能量利用系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能評估，難度較大。目前開展化工類固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估的主要內(nèi)容及流程如下：

（1）工作準(zhǔn)備階段 包括成立評估小組、收集項(xiàng)目資料并編制評估計劃；

（2）項(xiàng)目綜合性分析階段 包括項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)政策符合性分析、符合的技術(shù)規(guī)范與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)分析；

（3）項(xiàng)目用能分析階段 包括熟悉工藝流程，建立主要工序熱平衡圖，梳理項(xiàng)目主要用能設(shè)備，分析公用工程用能；

（4）項(xiàng)目能效計算與評估階段 包括繪制能源流程圖，計算評估項(xiàng)目主要能效指標(biāo)；

（5）結(jié)論及建議階段 對項(xiàng)目節(jié)能評估情況進(jìn)行總結(jié)，并提出針對性的節(jié)能技術(shù)、管理措施建議。

2　節(jié)能評估報告編制的常見問題

目前，在編制化工類項(xiàng)目節(jié)能評估報告的過程中，存在如下主要問題。

（1）能源及耗能工質(zhì)折標(biāo)系數(shù)選用不當(dāng) 在計算項(xiàng)目綜合能耗過程中，由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用不準(zhǔn)確，造成能源及耗能工質(zhì)折標(biāo)系數(shù)選用不當(dāng)。不同的標(biāo)準(zhǔn)，在同一能源或耗能工質(zhì)的折標(biāo)系數(shù)取值方面存在不同，有些差別還比較大，如循環(huán)水、新鮮水、壓縮空氣等。計算基準(zhǔn)的不統(tǒng)一直接造成能耗計算結(jié)果的差異。

（2）能耗邊界劃分不清 化工類項(xiàng)目不同于機(jī)械輕工等行業(yè)項(xiàng)目，通常存在對外供應(yīng)的能量。在開展評估的過程中，應(yīng)清楚的劃分項(xiàng)目能耗邊界，編制能源平衡表等，分析項(xiàng)目能源購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配、終端使用及對外供應(yīng)的情況。

（3）工藝過程用能描述不清 化工生產(chǎn)中，往往涉及吸熱和放熱反應(yīng)，對于新型的化工產(chǎn)品，某個生產(chǎn)工序是吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)無理論依據(jù)及實(shí)測數(shù)據(jù)，一些反應(yīng)工序無法建立熱平衡，導(dǎo)致生產(chǎn)中采取的用能方式是否合理進(jìn)行評估難度很大。

（4）公用輔助設(shè)備選型及能效水平評估缺失節(jié)能評估開展過程中，往往處于項(xiàng)目前期設(shè)計階段，建設(shè)單位并未對公用輔助設(shè)備選型，造成節(jié)能評估過程中對設(shè)備能效水平的評估缺失。

（5）項(xiàng)目節(jié)能措施建議缺少針對性 對化工項(xiàng)目能耗特點(diǎn)的理解和掌握不夠，致使提出的節(jié)能措施與可研報告內(nèi)容重復(fù)，缺少針對性。

（6）標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及行業(yè)能耗水平數(shù)據(jù)陳舊、缺乏 能評工作啟動后在新標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制訂方面較為缺乏，同時已有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范較為陳舊，已不能滿足當(dāng)前節(jié)能評估工作的需要。并且，化工類產(chǎn)品種類繁多，發(fā)布的產(chǎn)品單耗水平或能耗限額標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品比例太小，對項(xiàng)目能效對標(biāo)造成影響。

3　節(jié)能評估報告編制要點(diǎn)

3.1折標(biāo)系數(shù)選取

化工項(xiàng)目使用能源及耗能工質(zhì)較多，其主要消耗能源有電力、天然氣、蒸汽、燃料氣、新水、脫鹽水、壓縮空氣、循環(huán)水等。項(xiàng)目能源消耗的計算過程中，能源及耗能工質(zhì)折標(biāo)系數(shù)的選用參考《綜合能耗計算通則》（GB/T2589-2008）（以下簡稱“《通則》”）《石油化工設(shè)計能耗計算標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50441-2007）及當(dāng)年度發(fā)布的《上海市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整負(fù)面清單及能效指南》。

電力、天然氣、燃料油、新水等折標(biāo)系數(shù)的選擇可以參照《綜合能耗計算通則》（GB/T2589-2008）及《上海市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整負(fù)面清單及能效指南》選用，但蒸汽、循環(huán)水、脫鹽水、冷凍水系數(shù)的選擇因其規(guī)格的不同再用《通則》就不準(zhǔn)確了。例如，項(xiàng)目使用的蒸汽往往品質(zhì)不同，不能統(tǒng)一采用《通則》中0.128 6 kgce/kg的折標(biāo)系數(shù)進(jìn)行核算，而應(yīng)該參照《石油化工設(shè)計能耗計算標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50441-2007）進(jìn)行選取，該標(biāo)準(zhǔn)蒸汽折標(biāo)系數(shù)匯總?cè)绫?。

表1　蒸汽折算值一覽表

3.2項(xiàng)目能耗計算

以化工項(xiàng)目主要用能及耗能工質(zhì)種類電、蒸汽為例，說明項(xiàng)目能耗計算中指標(biāo)選取及實(shí)物量計算方法。

（1）項(xiàng)目用電計算

項(xiàng)目用電量預(yù)測通常采用需要系數(shù)法，即采用用電設(shè)備功率、運(yùn)行時間、需要系數(shù)和同時系數(shù)相乘估算計算負(fù)荷，年運(yùn)行時間通常一班制可取1 860 h，二班制可取3 720 h，三班制可取5580h，需要系數(shù)及同時系數(shù)選用參照《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》，該手冊部分工業(yè)及建筑用電設(shè)備需用系數(shù)匯總?cè)绫?。

表2　部分工業(yè)及建筑用電設(shè)備需用系數(shù)［1］

（2）項(xiàng)目用蒸汽計算

項(xiàng)目用蒸汽量計算通常采用終端蒸汽使用設(shè)備設(shè)計單位時間耗蒸汽量，并考慮使用效率、管網(wǎng)熱損失后乘以實(shí)際使用時間得出。在核算項(xiàng)目蒸汽消耗的過程中，因?yàn)榛ゎ愴?xiàng)目往往涉及副產(chǎn)蒸汽的對外輸送，因此在清楚的界定項(xiàng)目邊界的基礎(chǔ)上，蒸汽消耗量計算中應(yīng)對外供蒸汽量予以扣減。

蒸汽使用設(shè)備的熱效率以及蒸汽輸送環(huán)節(jié)的管網(wǎng)損失選取和估算，對項(xiàng)目蒸汽消耗量計算十分重要。通常，化工項(xiàng)目蒸汽利用都包含多個環(huán)節(jié)的輸送，因其工藝過程復(fù)雜、涉及設(shè)備設(shè)施較多，一般化工項(xiàng)目蒸汽加熱設(shè)備熱效率不大于65%，最低的干燥設(shè)備熱效率僅有20%左右，如果再將約5%管網(wǎng)泄露及熱損耗計入，蒸汽利用率還會一定程度的下降，因此，在核算終端用蒸汽加熱設(shè)備熱效率時，要針對加熱設(shè)備的具體情況選用熱效率指標(biāo)或測試其熱效率，一般蒸汽加熱設(shè)備加熱熱效率情況見表3。

表3　部分蒸汽加熱設(shè)備效率［2］

3.3公用輔助設(shè)備能效水平評估

化工類項(xiàng)目通常包括蒸汽鍋爐、水泵、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等公用輔助用能設(shè)備，設(shè)備能效水平評估主要是對已選型的設(shè)備能效指標(biāo)進(jìn)行評估，評估項(xiàng)目是否采用國家明令禁止和淘汰的用能產(chǎn)品和設(shè)備，是否采用節(jié)能產(chǎn)品推薦目錄中的產(chǎn)品和設(shè)備，是否滿足相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范關(guān)于節(jié)能評價值的要求，是否達(dá)到同行業(yè)先進(jìn)水平等。對在評估階段尚未進(jìn)行設(shè)備選型的項(xiàng)目，應(yīng)提出設(shè)備選型過程中能效水平方面的要求和建議。

（1）蒸汽鍋爐

根據(jù)《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》（GB /T17954-2007），評估項(xiàng)目使用蒸汽鍋爐的能效水平。例如項(xiàng)目新增蒸汽鍋爐一臺，額定蒸發(fā)量20 t/h，使用燃料為天燃?xì)?，鍋爐熱效率92%，《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》（GB /T17954-2007）要求一級運(yùn)行鍋爐熱效率為91%以上，經(jīng)對標(biāo)符合一級運(yùn)行的要求。

（2）水泵

根據(jù)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》（GB19762-2007），評估項(xiàng)目使用水泵的能效水平。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)提供的計算步驟依據(jù)，水泵技術(shù)參數(shù)計算及節(jié)能評價舉例如下：例如泵流量Q=100 /s，揚(yáng)程H=60 m，泵轉(zhuǎn)速r=2 900 r/min，泵軸功率18 kW，則計算比轉(zhuǎn)速為

對于單級單吸清水離心泵，根據(jù)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》（GB19762-2007）查圖1得，未修正效率值77%，效率修正值為2.9%，則規(guī)定點(diǎn)效率值為74.1%，能效限定值71.1%，節(jié)能評價值73.1%。經(jīng)對標(biāo)，符合水泵節(jié)能評價值的要求。

（3）風(fēng)機(jī)

根據(jù)《通風(fēng)機(jī)能效限定值及能效等級》（GB 19761-2009），評估項(xiàng)目使用通風(fēng)機(jī)的能效水平。例如：項(xiàng)目設(shè)置通風(fēng)設(shè)備20臺，裝機(jī)容量40kW，軸流通風(fēng)機(jī)機(jī)號（4.5）與輪轂比（0.3），查詢《通風(fēng)機(jī)能效限定值及能效等級》（GB19761-2009）中的表2軸流通風(fēng)機(jī)能效等級，其能效等級1級，效率為72%。經(jīng)對標(biāo)，達(dá)到《通風(fēng)機(jī)能效限定值及能效等級》（GB 19761-2009）能效等級1 級要求，符合通風(fēng)機(jī)節(jié)能評價值的要求。

（4）空壓機(jī)

根據(jù)《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》（GB 19153-2009），評估項(xiàng)目使用空壓機(jī)的能效水平。例如項(xiàng)目新增噴油螺桿空氣壓縮機(jī)一臺，實(shí)際容積流量58.1 m3/min，額定輸入功率355 kW，壓縮級數(shù)1級，額定排氣壓力0.8 Mpa，采用水冷冷卻方式，輸入比功率6.1 kW/（m3/min）?！度莘e式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》（GB 19153-2009）要求2級機(jī)組輸入比功率達(dá)到6.1 kW/（m3/min），經(jīng)對標(biāo)符合能效等級2級的要求。

4　結(jié)語和建議

由于化工類項(xiàng)目本身用能情況的復(fù)雜性，在開展評估工作的過程中，應(yīng)在熟悉項(xiàng)目《可研》等資料的基礎(chǔ)上，與項(xiàng)目設(shè)計單位、工藝技術(shù)人員探討，深入掌握項(xiàng)目用能情況，并提出合理用能的建議，發(fā)揮節(jié)能評估在項(xiàng)目建設(shè)前期的作用。建議開展以下幾個方面的工作，完善化工類項(xiàng)目節(jié)能評估工作體系。

（1）評估小組應(yīng)配備熟悉化工工藝流程的專業(yè)技術(shù)人員，并定期參加相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)；

（2）加快標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制修訂速度，適時發(fā)布化工產(chǎn)品的地方能耗限額標(biāo)準(zhǔn)，及時修訂技術(shù)進(jìn)步較大的化工產(chǎn)品的地方能耗限額標(biāo)準(zhǔn)，為淘汰高耗能產(chǎn)品、開展節(jié)能評估提供判斷依據(jù)；

（3）加快化工行業(yè)能效數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，包括各類產(chǎn)品能效指標(biāo)的平均值、先進(jìn)值等參數(shù)，便于節(jié)能評估機(jī)構(gòu)對項(xiàng)目能效水平進(jìn)行評估。

參考文獻(xiàn)

［1］中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院主編，工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊.第3 版.北京：中國電力出版社，2005年.

［2］呂林英，楊帥.編制石油化工項(xiàng)目節(jié)能評估報告常見問題［J］.遼寧化工，2014，43（3）：260-262.

Discussion on Energy Conservation Evaluation Work of Fixed Assets Investment Project in Chemical Industry

Shen Pei Shanghai Energy Efficiency Center

Abstract：The article discusses work content and frequently encountered problems of fixed assets investment project energy conservation evaluation in chemical industry.It also analyzes its causes and puts forward key points of preparing energy conservation evaluation report.

Key words：Chemicals，F(xiàn)ixed Assets Investment Project，Energy Conservation Evaluation

［作者簡介］

申沛：女，工學(xué)碩士，從事節(jié)能項(xiàng)目節(jié)能評估、節(jié)能量審核等工作。

DOI：10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.04.010