簡(jiǎn)析工業(yè)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

楚超 胡明杰

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)對(duì)能源的需求日益增大。工業(yè)用能是工業(yè)生產(chǎn)成本的重要部分，合理運(yùn)用節(jié)能技術(shù)能夠降低工業(yè)成本，并且能夠節(jié)約國(guó)家能源。本文對(duì)我國(guó)工業(yè)現(xiàn)階段的工業(yè)能源消耗和節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，進(jìn)一步對(duì)節(jié)能技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望對(duì)我國(guó)工業(yè)節(jié)能技術(shù)帶來(lái)一定的幫助。

關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù)；工業(yè)節(jié)能；能源

我國(guó)經(jīng)社會(huì)發(fā)展正在不斷向節(jié)能減排發(fā)展，而工業(yè)耗能在社會(huì)總耗能的首位，因此工業(yè)節(jié)能技術(shù)有著很大的發(fā)展空間。就工業(yè)企業(yè)而言，節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)不僅降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，還能在一定程度上提高產(chǎn)品質(zhì)量效率。現(xiàn)階段，工業(yè)節(jié)能技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中做了一系列的嘗試，并且取得了一定的成效。

一、我國(guó)工業(yè)能耗及節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀

隨著工業(yè)節(jié)能技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)落后的工藝和設(shè)備進(jìn)行淘汰，進(jìn)一步推廣節(jié)能減排技術(shù)和全面實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目，我國(guó)工業(yè)的能源利用得到了有效改善，工業(yè)增加值能耗得到進(jìn)一步控制。在我國(guó)工業(yè)節(jié)能技術(shù)設(shè)備上，部分技術(shù)裝備已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用上也取得了突破性進(jìn)步，企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品方面能耗逐漸降低，多數(shù)大型企業(yè)跨入國(guó)際水平。但我國(guó)以工業(yè)為主體的節(jié)能技術(shù)體系仍在創(chuàng)建中，科技支持力度不夠顯著。比如我國(guó)鋼鐵企業(yè)對(duì)科技研發(fā)的資金投入只占主體收入的1.1%左右，仍低于國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家。節(jié)能科研技術(shù)投入和企業(yè)收入失調(diào)，中小企業(yè)的節(jié)能研發(fā)能力較弱，在先進(jìn)節(jié)能技術(shù)運(yùn)用方面仍存在一定的阻礙，各種原因使我國(guó)的工業(yè)單位能耗平均水平低于國(guó)際先進(jìn)國(guó)家。

二、節(jié)能型供配電系統(tǒng)

工業(yè)能源消耗中，電能在消耗總能里占有極大比重。在工程建設(shè)初期應(yīng)做好工程設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)運(yùn)行方案的合理設(shè)計(jì)減少能源不必要的浪費(fèi)，這一階段往往涉及到前期投資問(wèn)題，其具體操作應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.簡(jiǎn)化供電系統(tǒng)。根據(jù)工業(yè)實(shí)際負(fù)荷用電區(qū)的分布，將變電所和配電所建設(shè)在負(fù)荷區(qū)附近，縮短低壓供電距離，從而降低線路損耗電能和電壓損失，滿足供電質(zhì)量需求。一般來(lái)說(shuō)，供電線路長(zhǎng)度應(yīng)保持在250米以內(nèi)。此外，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該簡(jiǎn)單可靠，配電級(jí)數(shù)應(yīng)該控制在小范圍內(nèi)，比如在同一用電單元內(nèi)，高壓配電級(jí)數(shù)應(yīng)控制在兩級(jí)范圍內(nèi)，盡可能的減少電能損耗。當(dāng)需要運(yùn)用兩路進(jìn)線進(jìn)行供電的系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使兩路電源在同時(shí)運(yùn)行，以此減少線路損耗。

2.合理選擇供電電壓。當(dāng)情況相同時(shí)，電壓越高反而使損耗越小。在對(duì)供電電壓等級(jí)確定時(shí)，應(yīng)綜合考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理性和電力傳輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定。對(duì)于工業(yè)企業(yè)的空調(diào)冷水機(jī)組，考慮到節(jié)能因素，應(yīng)盡量使用10（6）kV的冷水機(jī)組，同時(shí)還要考慮大功率電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)對(duì)供電系統(tǒng)的影響。

3.合理選擇變壓器。變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中的負(fù)載比率應(yīng)控制在0.85范圍內(nèi)，根據(jù)工業(yè)負(fù)荷的實(shí)際情況、投資成本和年運(yùn)行成本，對(duì)變壓器功率和臺(tái)數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇容量與用電負(fù)荷相適應(yīng)變壓器，從而實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低因輕載運(yùn)行現(xiàn)象的發(fā)生而造成的電能損耗。

4.功率因數(shù)。功率因數(shù)的合理配置對(duì)工廠企業(yè)而言尤其重要。因此，在工業(yè)用電時(shí)需要對(duì)工廠供電負(fù)荷區(qū)的功率因數(shù)進(jìn)行合理性調(diào)節(jié)提高，充分發(fā)揮出變電設(shè)備、配電設(shè)備、用電設(shè)備的容量，在一定程度上增加輸電能力，以達(dá)到減少功率損耗及電能損耗、提高供電質(zhì)量及設(shè)備電能利用率的目的。在大型電機(jī)較多的情況下，應(yīng)考慮應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償裝置，以此提高供電質(zhì)量。

三、節(jié)能設(shè)備的利用

1.推廣使用變頻器?，F(xiàn)階段，我國(guó)的變頻調(diào)速技術(shù)已相對(duì)成熟，在各個(gè)領(lǐng)域中已被廣泛應(yīng)用。在工業(yè)企業(yè)中，往往會(huì)存在多數(shù)大功率動(dòng)力設(shè)備處在工頻狀態(tài)下進(jìn)行工作運(yùn)行（如水汞、風(fēng)機(jī)），這就需要采用相應(yīng)措施進(jìn)行控制（流量、風(fēng)量），從而使部分電能消耗。在使用變頻調(diào)節(jié)后，可以通對(duì)電機(jī)的輸出功率的改變來(lái)調(diào)節(jié)（風(fēng)量、流量），從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.節(jié)能型照明電器。在工業(yè)照明方面應(yīng)優(yōu)先采用LED等節(jié)能型照明燈。目前，半導(dǎo)體LED是當(dāng)今已發(fā)現(xiàn)物質(zhì)里最可能成為新一代光源的物質(zhì)，半導(dǎo)體LED具有耗能低、效率高、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，并且便于在工業(yè)企業(yè)中進(jìn)行裝配組合。LED還具有直流驅(qū)動(dòng)、無(wú)頻閃的優(yōu)點(diǎn)，能夠在一定程度對(duì)眼睛起到保護(hù)作用，其消耗電能較低并且具有較長(zhǎng)的使用壽命，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，能夠降低工業(yè)成本。

3.合理選擇導(dǎo)線截面。輸電線路的電能消耗和線路自身電阻息息相關(guān)，消耗的電能會(huì)隨著線路阻值的增大而變大，能量消耗會(huì)使線路發(fā)熱。一次想要降低線路上的能量損耗，應(yīng)采用低阻值的電纜，這樣可以使電纜發(fā)熱量變小，還在一定程度上降低了因高溫導(dǎo)致事故發(fā)生的概率。阻值的大小和線纜的橫截面積和材質(zhì)有關(guān)，在對(duì)線纜進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮到負(fù)荷容量、后期負(fù)荷增加吧現(xiàn)象，在留有一定的安全值下盡量選擇橫截面積較小的線纜，減少成本投資。

四、節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.智能設(shè)備與信息化。智能設(shè)備與信息化將使工業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，自動(dòng)化管理控制的三大要素是運(yùn)用智能設(shè)備自身裝置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量和控制。在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，現(xiàn)代先進(jìn)智能設(shè)備與工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)合能夠?qū)幽芷鸬缴钊胪诰虻淖饔?，智能設(shè)備能夠充分利用分析工業(yè)能源數(shù)據(jù)，并對(duì)工業(yè)進(jìn)行能源診斷優(yōu)化，對(duì)能源進(jìn)行精準(zhǔn)控制，這樣不僅能提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，還在一定程度上減少能源的消耗。通過(guò)利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能體等智能化技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)能源消耗進(jìn)行合理優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率，這是是未來(lái)節(jié)能技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2.跨行業(yè)協(xié)同節(jié)能。隨著我國(guó)工業(yè)節(jié)能技術(shù)探究的不斷深入，工業(yè)企業(yè)的能源效率利用率的提高已經(jīng)達(dá)到瓶頸，單一行業(yè)的能源優(yōu)化已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)節(jié)能技術(shù)的需求。因此，在先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)研發(fā)過(guò)程中應(yīng)向多行業(yè)聯(lián)合的節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)促進(jìn)不同行業(yè)之間進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，例如冶金、建材和電力等行業(yè)可以通過(guò)能量、物質(zhì)方面進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，對(duì)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和能源利用方面帶來(lái)幫助；工農(nóng)業(yè)進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，例如利用工業(yè)低溫余熱資源對(duì)生態(tài)養(yǎng)殖等進(jìn)行能源輸入，提高充分利用消耗的能源。

3.柔性化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段的工業(yè)節(jié)能需要制定相關(guān)的政策，強(qiáng)制淘汰邊角落后的設(shè)備和技術(shù)，并且輔助以技術(shù)設(shè)備的優(yōu)化和推廣，形成了當(dāng)今強(qiáng)制性的節(jié)能政策環(huán)境。在地方部門(mén)和企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行過(guò)程中一切已達(dá)到指標(biāo)為目的，這種現(xiàn)象可能會(huì)造成工業(yè)能耗區(qū)域轉(zhuǎn)移，這種被動(dòng)節(jié)能會(huì)導(dǎo)致工業(yè)節(jié)能數(shù)據(jù)失真。因此，在工業(yè)節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展下，相關(guān)政策應(yīng)該向柔性設(shè)計(jì)偏移，針對(duì)工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)和需求制定具有針對(duì)性的節(jié)能引導(dǎo)政策。

4.企業(yè)自主節(jié)能和管理系統(tǒng)優(yōu)化。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)工業(yè)節(jié)能的自主調(diào)動(dòng)能力，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出系統(tǒng)節(jié)能的潛力。在工業(yè)生產(chǎn)中，工作人員為了減化工作的繁瑣操作，為給自身提供方便，不能嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行操作，這種行為在日常中浪費(fèi)了大量能源。因此工業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析，提高工業(yè)生產(chǎn)人員的整體節(jié)能意識(shí)，有效提高企業(yè)節(jié)能。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著工業(yè)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，許多工業(yè)企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)能源消耗的控制，以此提高工業(yè)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，達(dá)到節(jié)約國(guó)家能源和提高企業(yè)生產(chǎn)效益的目的，使企業(yè)利益與節(jié)能減排政策達(dá)到雙贏局面。本文從工業(yè)能耗及節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀、節(jié)電、節(jié)能設(shè)備應(yīng)用、節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等多個(gè)方面進(jìn)行闡述，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能的目的。

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作者簡(jiǎn)介：楚超（1980-8—），男，河南鄭州市人，?？茖W(xué)歷，畢業(yè)于中原工學(xué)院，建筑供暖與空調(diào)技術(shù)專業(yè)，目前從事工業(yè)節(jié)能工作。