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从包装产品的生命周期来看,绿色包装所专注的就是从资源源头做好控制,减少环境资源与再生资源的浪费。即便如此,在将环境资源转变成包装产品的生产过程中,依然会耗费一些能源,对此,可通过碳排量作为评估能耗的指标,以求能够合理地控制能源使用。
碳排量是关于温室气体排放量的一个简称,因为温室气体中最主要的就是二氧化碳,因此使用“碳”一词作为代表。在整个商品经济的发展过程中,经济快速增长的同时也加大了能源或燃料消耗量,这些都会促使碳排量的增加,哥本哈根气候会议成功地将“低碳”概念根植到很多企业的发展理念中,促使他们自愿在节能减排的发展道路上做出各种开创性的探索与尝试。
在包装印刷企业中,这种风气显得更为良好,许多包装印刷企业结合自身的经营理念,大力发展绿色包装和低碳包装,并在企业实际运营过程中推出许多绿色环保型生产措施。我公司――国际济丰纸业集团(以下简称“国际济丰”)在这方面就表现得较为突出,在此愿将我公司在碳减排方面的一些经验与大家分享。
碳减排与碳中和
国际济丰一直秉承环保的发展理念,早在20世纪80年代,国际济丰在香港的再生纸工厂就凭借着在工业排污、排废上的得力环保措施,获得了香港政府颁发的港督环保贡献奖。2009年,国际济丰成功成为我国首个自愿以碳足迹排查进行碳减排,并实现“碳中和”交易的包装企业,这在推进我国绿色包装以及供应链的发展上迈出了具有里程碑意义的一步。
在这里有必要介绍一下“碳中和”的概念,碳中和又称碳补偿,可以计算出个人或企业日常活动中直接或间接制造的二氧化碳排放量,并可计算出抵消这些二氧化碳所需要耗费的经济成本,然后个人或企业将“碳中和”计算的经济成本以付款形式交给第三方专门负责环保的企业或机构,由他们通过植树或其他环保项目来抵消掉大气中相应的二氧化碳排放量。
国际济丰率先开始“碳中和”项目后,逐步对旗下在中国的10个工厂进行了更进一步的深化,主要从工厂所使用的锅炉、设备用电、污水排放、废料处理等多个方面实施节能减排措施。
目前,国际济丰旗下所有工厂都应用了无纸化系统进行生产操作,对生产的各个工位配备了网络与计算机显示屏,所有的工单或图纸都可以通过网络终端调取,无需再进行工单或图纸的打印与流转,这样不仅可以避免工单或图纸流转过程中出现的一些不必要的错误,而且还能大量地节约纸张和打印碳粉用量。而且,国际济丰也是国内首家针对原纸实施RFID技术管理的瓦楞纸箱制造企业,该技术能有效提高仓库内原纸的周转率,大幅度降低生产所用纸张的损耗率。
国际济丰为旗下各工厂都制定了生产单位面积产品碳排量的限定值,并且每年都会对各工厂就碳排量进行核查。从以往统计的数字来看,国际济丰2010年的总碳排量比2009年下降了16.9%,2011年的总碳排量比2010年下降了25.7%。其实,碳排量的降低也意味着生产单位面积产品能耗的降低,无形中也降低了单位产品的生产成本,同时又提高了企业的竞争力。国际济丰旗下各工厂之间针对年总碳排量也会进行相互评比,而且,各工厂还积极响应第三方的核查以及如实缴纳“碳中和”交易中的碳抵消费用。各工厂内部也在大力宣传碳减排理念,使得员工真正意识到节能减排的好处,并开始主动为改进能效做出努力,以此来减少工厂在“碳中和”交易中所支付的碳抵消费用。
绿色包装设计与研发
碳减排不光要从生产环节抓起,还有许多隐形环节需要关注,比如运输包装行业不仅是包装制造行业,同时也是服务行业,必须做好从包装产品的生产制造到产品运输,再到终端服务等各环节的碳减排,即在整个产业链上实施碳减排。国际济丰从2008年就开始尝试从单一的包装制造型企业向集包装设计、服务为一体的综合型企业转型,专门为客户提供低碳、高效的整体运输包装设计服务,并着眼于合理、适度的包装设计与研发,与上下游企业共同打造高效率、绿色低碳化的供应链。
包装产品在设计之初就应探索更轻量化、减量化的解决方案,选用绿色包装材料,从源头上做好控制,保证所生产的包装合理化、适度化、环保化,可大大减少包装生产过程中的碳排量;同时,还能降低物流成本、提高包装装配效率和仓储空间利用率,帮助终端用户降低物流供应链中的碳排量。
在包装设计上,国际济丰坚持发展绿色包装,基于产品的生命周期,以产品包装价值链为设计指导理论,为客户提供整体包装解决方案。并且,国际济丰于2010年在江苏昆山建立了通过国际安全运输协会(ISTA)认证的包装研发测试中心,以此来验证生产用包装材料的可靠性与包装方案的安全性,以期探寻出更加合理、适度的包装设计方案,真正实现包装绿色化。
广推绿色发展理念
关键词暖通空调节能方案
节能减排已成为全人类为谋求生存环境和经济发展的共同课题,伴随着中国经济的快速发展,中国已成为生产制造大国,节能减排日趋艰巨。因此生产需要暖通空调等环节的节能减排工作不容忽视。
1、 生产车间节能减排的直接途径与效果
在有的企业无论是新建或改建厂房、楼房,还是企业产品结构调整,技术改造,节能减排必须渗透到生产建设、暖通空调等各个环节。先进的生产制造技术、工艺、设备和无污染的材料,先进的暖通空调设计、方案,不但能够提高产品质量也能节约能源,减少排放,节能减排也同样意味着生产成本能源费用和排污费用降低,从而抵消一部分,由投资增加导致的成本费用增加,企业应当担负起应负担的社会责任。
1.1焊接车间
在焊接车间设计过程中,对设备选择的能耗比较显示,焊装设备采用节能逆变(IGBT)弧焊设备,与非逆变弧焊设备相比可节能20%左右,采用弧焊高负压焊机除尘系统设备,清除车间焊接烟尘达90%以上。
目前已有企业对焊接车间进行技术改造及设备更新,各类焊机产生的焊接烟尘,通过诱导排出,可使排放浓度小于20mg/m3,车间内操作点焊接烟尘浓度,二氧化锰浓度排放降低到极低水平。
1.2数控机加车间
数控机加车间具有工艺精、油雾多,温湿度要求高,选择有针对性的空调系统,具有噪音小,能耗低,节能环保,维护简单,柔性大,能源扩展方便等优点。
1.3喷漆间
在工艺生产车间中,喷漆间是能耗排放主源,组合设计净化方案可以获得优化的节能减排方案。
首先从源头消减污染,使用清洁原料和能源,采用先进的工艺技术与设备,改善管理,综合利用等措施,减少或者避免生产,服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
从净化方面看,选择先进的无泵水幕除尘系统,大大提高节能减排,效果明显。从未来看,采用机器人喷漆,减少风机送风量其节约能源5%同时节约喷涂材料18%~20%。
2、 动力系统节能减排新技术应用
动力设备(风机、水泵、锅炉、空压机)耗电量较大,工厂在建厂或改造时,投入量大占60%~70%,风机、水泵类设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成主要原因是:风机、水泵类等设备,传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。因此节能潜力非常大,最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量,风量。应用变频器节点率为20%~50%,而通常设计中,容量比实际需要高出很多,存在大马拉小车的现象,造成电能浪费,因此推广交流变频调速装置效益显著。
2.1采用变频螺杆空压机
使用变速控制技术,压缩机的排气量可以和用户的用户量完美地结合起来,完全避免了卸载功率的损耗。3~4年回收投资成本。建议对尚未采用的企业可以对非变频空压机进行改造,一般活塞式空压机节能效果可达到25%~40%。
2.2采用变频恒压供水系统
降低风机的转速,功率将下降更多,一般节电率都在30%以上,同时减少启动冲击并延长机组及系统的使用寿命。根据实际用水情况,设定管网压力,自动控制水泵出水量,减少了水的跑、漏现象,用户投资一年基本可以回收。
2.3采用变频风机
根据风机平方转知荷载关系式
P/P0=(n/n0)3
式中P——转速n时的功率
P0—转速n0时的功率
节能效果比非变频的风机泵类节能35%~45%
屋顶风机选用铝制离心风机与普通轴流风机相比,可提供较高的静压风机运行,运行效率可达到75%以上。
3.企业现代办公楼节能减排的直接途径与效果
3.1采用绿色工位空调
采用绿色工位空调,这是现代企业生产节能减排的直接途径,一种新的空调方式。绿色工位空调——使用者能够对小的局部区域(通常是办公地点)进行单独控制,安装适当调温调湿风扇等,同时在建筑的大空间里能自动保持一个可以接收的背景环境控制的空调系统。
3.2绿色工位空调的效果
3.2.1提高使用者的舒适度。这种方式的最大特点。由于办公室内的每个人的衣着、活动的差异,对舒适感要求不同。工位空调容许用户控制其局部环境,可以满足所有人的适度。
3.2.2提高送风效率和可感知的空气品质,形成更清洁的空气环境。工位空调系统直接为用户提供新鲜空气,在工作区具有较高的污染物排除效率。
(一)万元gdp能耗下降情况。
我城区万元gdp能耗为1.3198吨,同比下降了2.36%,万元gdp能耗为1.4564吨,同比上升了10.35%,万元gdp能耗为1.5951吨,同比上升了9.52%,1-6月,万元gdp能耗为1.8038吨,同比上升0.31%。万元gdp能耗上升的主要原因是从开始,由于规模口华润公司正式投产,引起工业能源消费大幅增长,当年规模以上工业能源消费30.82万吨,同比增长257.65%;规模以上工业能源消费46.94万吨,同比增长52.30%。上半年,规模以上工业能源消费24.09万吨,同比增长8.85%。如果将华润公司的基数扣除,我城区万元gdp能耗为1.1374吨,同比下降了13.82%,万元gdp能耗为1.1017吨,同比下降了3.14%,1-6月,万元gdp能耗为1.2643吨,同比上升了0.68%。
(二)节能指标完成情况。
至XX市给我城区下达的规模以上万元工业增加值能耗任务指标分别为:下降4.36%、下降4.36%、下降0.5%,下降3.95%,我城区完成情况为:下降12.44%,上升214.31%,上升28.47%,至累计上升230.34%,截止8月上升1.36%。我城区超额完成市下达我城区的节能降耗任务,但进入我城区节能指标不降反升的原因主要是:我城区新引进了华润水泥有限公司,该公司为规模以上工业企业,主要生产水泥,属于高耗能企业,当年实现工业总产值5.5亿元,用煤总量达22.44万吨标准煤,而全年,我城区59家规模以上企业完成工业产值31.4亿元,消耗标准煤共计8.61万吨,华润完成产值是我城区同期完成产值的1/5,但用煤量却达到我城区全部规模企业用煤总量的2.6倍,由于华润水泥有限公司的因素,我城区工业总产值较上升了31.72%,而用煤量却上升了259.65%。XX市在下达“xxx”节能减排任务的时候,并没有考虑华润水泥有限公司的产值及用煤总量基数,如果将华润公司的基数扣除,我城区万元工业增加值同比则可下降达6.55%,能够完成市里下达4.36%的目标任务。另外,华润公司上马了第二条生产线,并于4月投产,全年用煤总量达41万吨标准煤,比的用量22.44万吨又增长了82.71%,投产后造成我城区能源消耗的增长速度,远远高于工业增加值、产值的增长速度,因此造成我城区规模以上万元工业增加值不降反升28.47%。如扣除华润公司基数,我城区喝喝酒,也能超额完成市里下达我城区的节能任务。
(三)减排指标完成情况。
XX市下达给我城区的污染物减排任务指标为:“xxx”期间,cod减排1250吨,二氧化硫(so2)减排300吨。其中cod减排任务为200吨,so2减排任务为200吨,cod减排任务为200吨,so2减排任务为100吨。cod减排任务为600吨,so2没有具体目标。cod减排任务为344吨,so2没有具体目标。我城区完成的情况为:完成cod减排840吨,完成so2减排284吨,完成cod减排840吨,完成so2减排161.84吨,完成cod减排950吨,预计能全面完成减排指标任务。
二、主要做法
(一)及时传达,精心部署。
根据全国、自治区、XX市的节能减排工作会议精神,我城区政府高度重视,先后多次召开节能减排工作会议,认真传达贯彻落实自治区有关节能减排文件和会议精神,统一思想,明确我城区节能减排工作目标,落实节能减排工作责任,对全城区节能减排工作认真进行了分解细化作出了具体部署。
(二)加强领导,层层落实。
为切实抓好节能减排工作,城区成立了以政府区长为组长,分管副区长为副组长,城区发改、环保、经信、住建、监察、工商、公安、科技等相关部门主要负责人组成节能减排工作领导小组成员,对节能减排整体工作统一组织、实施、落实和督导。领导小组下设3个办公室,即:节能减排办公室、节能办公室和减排办公室。办公室分别设在发改局、经信局、环保局。各镇、街道办事处成立了相应的领导机构,做到工作结构健全、分工明确、责任落实。城区政府先后印发了《XX区人民政府办公室关于节能减排工作目标任务的通知》、《XX区污染物总量减排实施方案》等文件,为有效推动城区节能减排工作顺利开展提供了政策保障。同时,我城区根据XX市下达的任务及时分解到各乡镇、街道办,各工业企业,并签订了目标责任书,明确了任务、责任和措施。城区环保局制定了《环保工作目标考核办法》,把减排工作细化分解到相关部门和企业,将削减任务落实到基层和重点排污企业,明确责任,确保完成。
(三)细化目标,落实责任,注重监管,增强实效。
市目标任务下达后,我局及时与辖区两家耗能5000吨以上标准煤的企业签订目标责任书,并将节能任务细分到辖区各个规模以上企业,明确了任务、责任和措施。为确保完成“xxx”节能减排各项目标任务,城区节能减排工作领导小组每年都多次召开节能减排工作会议,督促和安排全城区节能和减排工作,及时研究解决工作执行中出现的问题。对各行业不同时期节能减排项目实施定期监督、监测和检查。
(四)认真做好辖区企业计划用电工作。
认真贯彻《XX市人民政府办公厅关于做好计划用电保障生活生产正常秩序的紧急通知》(南府办[]141号)的文件精神,落实《XX市XX区加强计划用电工作方案》的要求,做好我城区计划用电、优化用电、节约用电工作。城区组织辖区企业召开会议,对9月份限电工作进行部署,要求各单位、企业严格按计划指标用电,对不执行用电指标的,将采取相应的处罚措施。从9月12日启动的“限二开五”错避峰用电预案,对辖区内各的207家企业单位进行限停电,取得良好节能效果。
(五)积极制定和实施工业节能工作方案。
每年年初,我们根据市里下达的节能目标,将工业节能目标分解到辖区内各镇、街道办事处及规模以上企业,要求层层分解,级级落实。,我城区制定了《西乡塘工业节能降耗工作安排》、《XX区工业节能降耗实施方案》,指导全城区的工业节能工作;制订了《XX区节能减排攻坚战行动实施方案》;先后制定了《关于XX市XX区工业节能工作意见》、《XX区污染物总量减排实施方案》为有效推动全市节能减排工作顺利开展提供了政策保障;,我城区按照《XX市工业节能降耗工作要点》(南工信资源[]3号)和《关于印发坚决完成“xxx”工业节能工作目标实施方案的通知》(南工信资源[]21号)等文件,组织辖区内企业实施全年工业节能降耗工作,确保今年及“xxx”工业节能降耗任务的完成。
(六)严控新上“两高”项目,严把建设项目准入门槛。
对城区新、改、扩建项目,招商引资项目严格执行国家发改委的产业目录,各项目镇区规划必须符合XX市总体规划和控制性规划,按照《中华人民共和国环境影响评价法》、《建设项目环境保护管理条例》、《建筑节能工程施工质量验收规范》等有关法律法规,城区发改、经信、环保、住建等部门在审批项目时严把建设项目准入“门槛”,对不符合国家产业政策、不符合环境功能区划或环境质量目标及污染物总量控制要求的项目一律不批,从源头上控制新高耗能项目和新的高污染源的产生,从源头上抓好节能减排工作。对违法违规新、改、扩建建设项目,均依法查处。
为在源头控制“两高”项目,加强固定资产投资项目用能管理,按照市里出台的《关于固定资产投资项目节能评估和审查工作有关事项的通知》(南经资源[]19号)。起,我城区严格执行自治区、XX市关于能源审查的规定,对年耗能3000吨标准煤或用电量3000万千瓦时以下的技术改造项目,实行项目节能登记管理。
(七)坚定信心,坚决淘汰落后产能。
结合国家产业政策,加大依法淘汰落后生产能力工作力度,按照城区政府与市政府签订的落后产能淘汰计划,认真开展工作,做好淘汰落后产能摸底调查工作,深入基层,掌据第一手资料,组织企业填报淘汰计划。
五年来,按照XX市下达我城区“xxx”淘汰落后产能任务:水泥5万吨、味精2万吨、柠檬酸1万吨。城区政府及时下文取缔关停了15家非法砖厂,关停了5家不符合产能政策造纸厂,3家淀粉厂,现已全面完成“xxx”淘汰落后产能任务。
(八)认真抓好污染专项整治工作。
五年来,城区党委、政府严格按照市委、市政府工作要求,先后开展了淀粉企业治污工程减排整治、造纸企业污染专项整治、乡镇卫生院医疗废水整治工作等污染物整治专项治理工作,有7家淀粉厂,1家造纸厂及5家卫生院通过技改及污染物排放处理设施建设达到了污染物排放标准要求。
(九)引导服务,全面完成清洁生产指标任务
我城区的清洁生产工作在市工信委的指导和帮助下,认真贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》,正确引导,积极服务,不断强化工业企业主体责任意识,努力推动我城区清洁生产工作有序开展。大力推广应用清洁能源、水煤浆洁净煤燃料。我城区水煤浆锅炉推广工作在原有广西XX市百会药业集团有限公司取得良好成效基础上,又取得了突破性进展,XX市青岛啤酒有限公司20吨水煤浆锅炉项目全面竣工并验收,较好地解决了传统燃煤锅炉燃烧不完全的问题,提高燃料利用率,促进了清洁生产、节能减排工作的开展。另外,加大对淀粉企业整治力度,我城区的7家淀粉厂充分利用废水厌氧过程中产生的沼气,将沼气作为锅炉燃料,减少用煤约40-60%,如坛洛淀粉厂节约用煤约为60%,其他淀粉厂节约用煤量也在40%以上,大大地减少了二氧化硫的排放量。
(十)切实开展企业能源审计工作
我城区按照市经委的部署,积极引导企业开展企业能源审计工作,并对辖区内的重点用能企业进行能源审计培训,通过此项工作的开展,有利于摸清企业家底,分析现状,查找问题,切实采取有力措施整改,使城区内的重点用能企业进一步提高能源利用效率。目前辖区内的4家重点用能企业的能源审计报告编写工作都已进入尾声或完成。
(十一)狠抓重点用能企业节能降耗工作,充分发挥企业节能降耗的主体作用。
我城区的市重点耗能企业有2家,分别是华润水泥(南宁)公司、XX市金龙实业有限公司,我城区继续加大力度抓好城区重点用能大户节能降耗工作,重点用能企业的用煤量占我城区总煤量的93%,抓好重点耗能企业的节能降耗工作可得良好而直接的效果。全年两个重点用能企业完成节能目标情况良好,都能完成市里下达的用煤量节能任务。
(十二)推广应用高效照明产品
以城市居民用户、学校、医院、宾馆等公用设施照明系统改造、办公楼照明系统改造、工厂照明系统改造为重点,加强宣传,增加服务意识,城区有关部门工作人员积极协调解决推广服务商、办事处、用户的各种问题。在我城区销售各种高效照明产品达22.3万支,超额完成XX市下达我城区10万支推广任务。
(十三)积极开展节能减排宣传活动
结合“节能宣传周”活动,狠抓“节能减排宣传月”活动,各级各部门高度重视,利用广播、电视、报纸、悬挂巨幅标语等多种形式,宣传节能减排知识,增强了全社会的节能减排意识。
三、存在的问题
(一)节能减排投入不足。节能减排技术改造和设备更新需要资金的投入,但在节能减排的投入方面显得能力不足。一些老企业,因负担重,设备陈旧,对落后的生产能力无法及时更新换代;一些企业在发展上重外延、轻内涵,重速度、轻视经济增长质量,因节能减排的投入大、收效慢,投入积极性不高;一些企业技改项目需要资金缺口大,筹集资金困难。除此以外,由于财力有限,我城区对节能减排的资金投入力度不大,而上级财政对我城区在节能减排工作方面的投入资金又不足,对节能减排技术应用、节能设备更新改造缺乏政策引导和资金支持,影响了节能减排工作的进一步深化开展。
(二)激励约束机制不到位。建立有利于节能减排工作的激励约束机制是做好节能减排工作的重要基础。对节能降耗、污染减排、循环经济发展,在产业政策、财税优惠政策方面缺乏支持和引导;评价干部政绩和企业业绩还未与节能减排指标挂钩;没有细化的资源和能源消耗定额,对重点产业、企业的减排工作监督管理缺少科学的标准和规范。同时,由于体制原因,节能环保执法队伍不健全和执法手段软弱等问题普遍存在,对能源浪费现象约束和监督尚不到位。一些违法违规的行为不能得到及时纠正和处罚。
四、意见和建议
(一)上级部门在财政上加大对节能减排工作的支持力度。一是设立独立的节能减排专项资金并专款专用,加大对节能减排重点工程和被国家、自治区列入资金支持的项目、高效节能产品和新技术推广、节能减排管理及能力建设等的资金支持。二是要加大对建筑节能的投入,积极推进建筑节能规划和既有建筑的节能改造计划,支持和鼓励民用建筑节能的科学技术研究及应用,努力促进全城区节能减排的各项工作向纵深推进。
【关键词】工业锅炉;节能减排;控制技术
1、引言
目前,建设资源节约型、环境友好型社会是我国的发展要求,节能减排在工业生产中的地位日益明显,对于工业锅炉的控制系统来说,相关的法规政策也正在发生重大变化,本文主要针对节能减排影响下工业锅炉的控制技术进行相关分析,提出如何进行工业锅炉的有效控制,来有效实现节能减排的目的。
2、节能减排背景下的工业锅炉控制问题分析
第一,节能控制重要作用并没有充分发挥。部分司炉人员对于提高锅炉运行效率并没有很高的技术能力和一定的责任心,应该摆脱这种单纯仅仅依赖设备的想法,这样才有可能充分发挥锅炉的运行效率。
第二,在线检测工业锅炉运行能效的相关功能比较缺乏,要想对于锅炉制造质量、设计、以及燃料与锅炉的匹配关系进行清晰地掌握,就应该准确和客观地了解锅炉的实际运行效率,所以,线检测工业锅炉的功能能够有效促进用户单位提高节能减排管理水平。
第三,低配低质低价的情况容易在价格的竞争中出现。价格竞争策略在相当多的厂家中应用,这样就不可避免造成了低配低质低价倾向出现在工业锅炉控制装置中,使得工业锅炉节能减排控制技术发展存在一定障碍。
第四,多年来依然没有在核心控制技术有所突破。对于锅炉的燃烧方式来说,比如相关的循环流化床、沸腾、层燃、水煤浆、煤粉等,都没有形成鲁棒性强、非常成熟可靠的技术解决方案[1]。
第五,控制系统用户使用界面较为复杂。考虑到部分管理人员以及锅炉用户的司炉的文化程度不高,相关的自动控制方面知识较为匮乏,为了符合司炉人员操作的习惯,应该尽量要求使用操作简单的控制装置。
第六,锅炉运行的控制系统在节能设计上,存在一定不足。控制锅炉向用户提供符合要求的热能,这点是大多数锅炉的设计目的,在保障锅炉安全运行的基础上,并不太重视燃料消耗量是否节约的问题。
3、节能减排与工业锅炉控制技术的发展思考
3.1节能减排新炉型的发展
当前,节能环保的新炉型在较多的工业锅炉行业中推出,工业锅炉控制系统行业发展趋势下,控制系统厂商着重于新型锅炉的开发特点和要求,并设计出新型高效的控制设备。比如相关的高效率的炉型包括冷凝炉、煤粉炉、循环流化床锅炉等;新燃料的炉型有高炉煤气炉、垃圾焚烧炉、生物质锅炉等,还包括相关的余热锅炉等炉型,上述锅炉在控制方面都有各自的特点和不同的技术要求。
3.2锅炉系统运行能效的在线显示及检测技术
在工业锅炉及其控制系统中,要想比较好地进行相关的控制系统节能减排技术的开发和利用,就应该做好锅炉系统运行能效的在线显示以及检测功能。对于以微处理器或工业控制计算机为核心的锅炉控制系统来说,在技术方面,关于效能的计算和记录问题不成问题。在合理有效进行工业锅炉的能效在线测量、计算和显示的功能下,相关的虚报效率显现能够得到制约,有利于锅炉技术的健康发展。
3.3积极应用成熟技术
第一,变频器技术。目前,变频器在工业锅炉行业应用越来越普及。通过使用变频器得以实现节约电能。相比于电动调节阀、风门挡板等节流设备,变频器的节点率一般能够达到40%左右,则是根据需要而使用的电能。
这里对于对蒸汽锅炉的给水系统进行变频改造分析。基于系统运行现状,本着既能节能降耗,又能控制简便、安全且投资较少的原则,我们设计了1套1台变频器拖动3台电机的方案。在本方案中,充分利用了锅炉层有的DCS控制系统,同时增加了变频器、可编程序控制器(PLC)和控制信号转换装置。此方案由于存在阀门的调节,所以理论上不能最大限度地节能降耗,但实际应用中,由于减小了给水母管与蒸汽压力之间的压力差,使电动阀门的开度由原来的平均10%左右开大到75%左右,系统回水阀门关闭,仍大大节约了能源。且本方案充分考虑了系统运行的安全性,一旦变频器故障,系统可立即自动由变频运行状态切换至原有工频运行状态,完全恢复改造前的运行状态,保证锅炉正常运行。变频故障解除后,仍可方便地手动切换为变频状态,使变频器方便地投入运行,且不影响锅炉的运行。
第二,模糊控制技术。模糊数学基本思想是模糊控制的精髓,主要通过人类思维的模仿,进行系统的整个分析、判断、推理、决策过程,对于难以精确描述对象,控制过于复杂的情况特别适用。比如,模糊控制器要比传统的PID调节器的功能强大得多。
第三,网络技术。信息的传递和获取在网络下变得十分方便且迅速,具有较低廉的成本。信息数据的高效传递和获取是工业锅炉的节能减排控制技术的基础,下面则是具体网络技术应用几个方面。(1)要想实现锅炉各控制节点的信息实时共享,就可以通过现场总线技术。通讯接口在各种锅炉控制装置中都具备,比较普及使用的现场总线技术有PROFIBUS、MODBUS、RS485等,传感器采集到的过程参量能够在现象总线的作用下,在工业锅炉的各个控制节点之间进行有效共享,还包括相关的工作状态、执行器和控制器位置等信息,这样无疑能够使得信息利用率有效地提高。(2)以太网络接口则是以工业控制计算机为核心的锅炉控制系统的常用配置,工厂自动化网络(intranet)能够借助以太网,实现锅炉房的信息化连接。(3)通过互联网络,锅炉的实际运行工况可以被锅炉制造厂商直接观察,有利于为锅炉的节能运行提供必要的技术保障。
第四,在系统综合节能技术方面。相比于锅炉效率,热能系统运行效率的提高则具有更为广阔的意义,结合笔者经验,相关的节能技术模块安装在节能控制系统中,主要有以下几种:(1)气候补偿节能模块,自动参考室外温度变化情况,根据司炉人员的运行经验,补偿控制锅炉出水温度。这种做法一方面符合司炉和锅炉管理人员的习惯,一方面又能够发挥自动设备的准确可靠的特点。(2)锅炉运行节能模块,锅炉的频繁启停现象能有效减少,这是通过控制燃油燃气锅炉的启停周期,使得锅炉燃料消耗能够有效节约。(3)按需供热节能模块,在不同用途的建筑物中,一个热能系统的供热对象也有不同的用途,不同温度的采暖热水则可以通过相关的三通电动调节阀实现,这样就能节约大量热能。
北京ABB电气传动系统有限公司成立于1994年,是ABB集团在中国的交直流传动、可编程逻辑控制器等产品的生产、销售业务单元,是国内最大的变频器生产企业。二十年来,北京ABB传动累计销售近300万台变频器。四期工厂扩建后,预计传动服务、中压变频器的产能将进一步提高,更好地满足市场对于节能减排产品的巨大需求。
蒂莫・萨莫拉表示,“作为全球领先的电力和自动化企业,ABB将世界领先的变频器产品和技术带到中国,服务于中国工业过程效率以及能源使用效率的提高。截至2013年底,安装在中国的ABB传动产品到目前为止已为客户节省了约2010亿度电,减少二氧化碳排放约2亿吨,这约相当于一个中型电厂30年的发电量。”
如今,北京ABB传动公司构建了世界级的零部件供应商体系,从源头确保产品质量,建立了覆盖全国的七大销售区域及约300家渠道合作伙伴组成的销售网络,以及约150家授权服务站组成的服务网络,能够就近为客户提供销售及服务;首个本土研发的变频器ACS580MV的面世标志着本土研发能力的进一步增强。
随着自动化市场的不断成熟和产品装机容量的不断扩大,客户对于服务的需求持续上升,此次扩将的四期工厂就是ABB传动对于市场需求的积极响应。此次扩建的四期工厂面积达6500平方米,主要用于传动服务维修、备件物流中心生产运营以及培训。加上原工厂面积,北京ABB传动厂房总面积达到46500平方米。
针对变频器,ABB开发了生命周期管理模型,为客户提供涵盖变频器生命周期的服务方案,其丰富的服务组合可确保变频器能可靠运行并达到最佳使用寿命。其中,ABB传动服务保障计划基于生命周期管理模型,可以根据客户需要打包提供各种服务方案,能够更加高效地服务客户;并且ABB传动服务保障计划和交换机项目还将服务的范围扩展到了非ABB品牌变频器,为客户提供更加全面的服务。此外,ABB传动不断扩展服务范围,设计了简单而系统化的节能审计流程,帮助客户了解节能潜力,以及使用ABB变频器和高效电机的预期回报周期。
北京ABB电气传动系统有限公司销售市场总监戚鲁平表示,国务院提出节能环保成为国民经济新的支柱产业,这为变频器行业的进一步发展提供了广阔的市场。ABB传动将一如既往的服务于中国经济发展。
在产品规划方面,ABB传动将持续扩大在中国的产品阵容,丰富产品组合,更加适应各个细分市场的需求。其中,首个针对中国市场进行本地研发的中压传动ACS580MV将正式推向市场;ABB传动将更加关注服务市场的发展,推广传动服务保障计划、交换机项目等,并开发更多适合中国市场的服务产品和方案。
【关键词】 磷复肥;清洁生产;节能减排;环境保护
为了推行绿色化工,努力实现企业的可持续发展,达到降低资源消耗,减少污染物产生及排放,节约成本,提高经济效益,保护环境的目的,近年来我公司在各化工厂广泛积极探索循环经济之路,开展了以清洁生产和节能减排工作为重点的工艺技术改造和环境综合治理项目,取得了明显的经济效益和环境效益。在清洁生产方面,我们重点从以下方面入手开展工作:
一、以清洁生产和节能减排为重点的工艺技术改造工作
经过对预评估、评估阶段提出的清洁生产无/低费方案进行认真评价和筛选,作可行性分析后确定并实施了以下技改方案及管理措施:
1.对磷铵、硫酸生产系统中的污水、循环水进行改造,对冷却水、冷凝水进行回收,实现水的闭路循环利用,节约用水。(1)在磷铵厂新增冷却水池,对SK-85真空泵、SK-25真空泵的冷却水进行回收并单独闭路循环,既保持了系统水平衡,避免了工艺水外排,又避免了循环水质污染对真空泵造成腐蚀。此项目的实施使产品水耗由4m3/吨下降到3.1m3/吨,全年节水72000m3,节约成本86400元。(2)对磷铵系统二次蒸汽冷凝水、加热器冷凝水、各料浆循环泵冷却水、风机及空压机冷却水进行回收利用,合计节水38~40 m3/h,全年节水300000 m3以上,节约成本360000元。(3)对硫酸系统污水、脱盐水再生、冲洗水及设备冷却水收集等进行综合利用改造,减少污水产生量,并对污水加以回收利用,使污水闭路循环,基本实现污水零排放。生产硫酸的单位水耗由原来的6.5m3/吨下降为3m3/吨,每年节约水约630000m3,节约成本765000元。
2.对各生产装置进行自动化改造及物料回收改造,加强生产过程控制,提高产品得率,降低物料消耗。(1)在磷铵系统安装工艺操作指标和工艺技术参数的实时监控系统,开展“提高磷酸萃取率、洗涤率”技术攻关,提高磷得率。(2)在硫酸装置增加DCS集散控制系统,稳定了工艺操作指标,使硫酸装置优质、稳定、低耗运行,降低了成本。(3)在复合肥装置增加电脑自动配料控制系统及生产配方自动平衡,做到产品养分的精确、稳定控制,提高了产品合格率,降低了成本。(4)在磷铵、普钙生产设备中增加连锁装置,使物料投入按设定比例精确控制,稳定了工艺指标,保证了产品质量。(5)对粒状磷铵成品冷却系统和复合肥除尘装置改造,提高了成品冷却效果,消除了粉尘,每天还可回收磷铵物料0.6吨,全年可回收磷铵物料约180吨,节约成本约360000元;每天回收复合肥物料0.9吨,全年可回收复合肥物料约180吨,节约成本约270000元。
3.做好余热利用工作,节约能源,减少碳排放。(1)新建一套硫酸余热发电系统,并对减温减压装置进行改造,提高蒸汽利用率。新建一套减温减压装置,并新增900多米管道。将硫酸分厂余热锅炉产生的蒸汽经发电后再送往磷铵厂使用,减少磷铵燃煤使用量。该项目全年节约标准煤17600吨,全年节约成本285万元。同时,也减少了因用煤对大气造成的烟尘污染。(2)对磷铵蒸汽冷凝水进行回收利用,用于液氨加热,降低了系统煤耗。(3)通过适当提高磷酸浓度(磷酸浓度有原来的18%提高到20%),降低磷铵工段料浆浓缩前的水分含量,降低蒸汽消耗和热风炉煤耗。(4)应用变频调速等新的节能技术。公司投资60万元,分别对磷铵厂、硫酸厂和复肥厂的尾气风机进行节电改造,将原有频敏变阻器控制方式改为变频调速控制后,节电效果明显:平均节电率25%,年节电量为122万千瓦,年节电量折标煤151吨。而且,完善了保护和自保护功能,保证了设备安全运行。(5)对蒸汽锅炉进行节能改造。公司投资25万元对2台蒸汽锅炉进行技术改造。一是调整锅炉内部结构,安装自控系统及增加鼓风机变频节电装置;二是对除尘系统和引风机、热风系统进行改造;三是对灰渣的处理采用水膜除尘,减少对环境的污染。定期清洗锅炉管壁,提高热效率。
二、工业“三废”治理和综合利用
1.工业废水治理。(1)我公司分别对硫酸厂、磷肥厂、磷铵厂分别建造了污水处理和回用装置,总投资为131万元,并通过了上级环保主管部门达标验收。其中,对磷肥厂、磷铵厂产生的含氟废水送到磷肥厂氟硅酸钠岗位生产副产品氟硅酸钠,并对氟硅酸钠生产装置进行改造,通过采用洗涤水化盐、污水冲吸收等措施使氟硅酸钠生产能力进一步扩大,同时,生产氟硅酸钠的水耗也节约了8m3/t,全年节约水10000m3。通过技改和提高含氟废水的综合利用率,使氟得率由5.574‰提高到6.678‰,全年共多产氟硅酸钠220吨,多创利润约220000元。生产氟硅酸钠所产生的污水全部用于磨矿系统磨矿,做到了磷肥厂污水闭路循环。(2)投资263万元在总排口下游新建污水处理回收总站。将全公司所有生产污水全部回收利用,达到污水零排放,彻底解决了污水排放问题,且节约了水资源。
2.工业废气治理和利用。为了改善周边大气环境,公司近年来共投资350万元分别对厂生产中存在的硫酸尾气、复混肥除尘、磷肥氟吸收、磷铵磷酸尾气系统等进行污染治理项目改造。(1)为保证开停车时对硫酸尾气达标排放不产生影响,又建了一套酸碱中和尾气吸收装置,确保了硫酸尾气中二氧化硫的稳定达标排放。(2)对磷肥、磷酸含氟尾气通过对氟吸收系统进行“二室一塔三除沫”及三级吸收技改,吸收后的氟硅酸水用于生产副产品氟硅酸钠,解决了含氟废气的达标排放问题。
如果目前的二氧化碳排放依然如故,与本世纪升温2度目标所对应的排放水平相比,到2020年人类每年会多排放40亿吨二氧化碳当量。
怎么办?
大幅度减排,往往直接影响经济发展,这也是很多国家在碳减排方面举棋不定的重要原因。
国际能源署不久前了题为“重新绘制能源气候路线图”的报告,指出若能在2020年前打出四记“重拳”,则有望在不伤及经济发展的情况下,促使全球每年减排31亿吨二氧化碳当量,从而使通往“升温2度”的道路大体畅通。
这四拳,分别是“终端部门大幅节能”、“限制低效燃煤电厂”、“减少油气生产中的甲烷排放”、“降低化石燃料补贴”。
在工业界使用效率更高的电机;提高建筑物取暖和制冷的效率,充分利用能量回收系统;使用效率更高的照明系统;进一步严格运输车辆的节能标准。这四项加在一起可以实现截至2020年全球每年减少碳排放15亿吨二氧化碳当量。来自中国的努力可以做出40%的贡献。
如果工业部门能进一步普及“最低能源性能标准”,全球有可能在这个领域实现每年4亿多吨的碳减排,而节电本身就意味着减少能源消耗成本。
建筑的取暖、制冷和照明耗能巨大,同时也是节能潜力巨大的领域。在照明方面,使用节能灯替换传统白炽灯仍有很大推广空间。实施恰当政策加强普及节能灯,再减少不必要的照明,全球可以实现每年近4亿吨的碳减排。推广使用天然气、采用高效温控设备和节能设计、对老设备进行优化改造,也能在短期内实现大量碳减排。
运输行业目前总耗能约占全球能耗16%。在一定政策支持和引导下,到2020年,如果新车百公里油耗在美国降到5.9升,欧洲3.8升,中国5.0升,印度4.8升,全球平均5.1升的水平,就能实现每年近2亿吨的碳减排。
除节能之外,还应努力减少化石能源用量。目前能源利用效率有待提升的亚临界火力电厂是世界火力电厂的主流,但效率更高的超临界、超超临界电厂技术已经成熟。虽然在2020年前完全停止运行所有亚临界电厂是不可能的,但如能阻止新的亚临界电厂项目,淘汰“服役期满”的亚临界电厂,尽可能新建高效火力电厂,甚至采用清洁能源,就有望在2020年前每年减碳近6亿吨。
另外,目前每年在油气开采阶段排放的甲烷大约有4500万吨,折合11亿吨二氧化碳当量。油气开采阶段的甲烷排放可分为意外的和有意的排放。加强对老旧设备的维护、管理,可以大幅度降低意外排放,也可减少事故性意外,从而降低因为开机停机导致的泄漏。如果能够撤换那些泄漏严重的设备,对工艺进行一些优化以减少排放,则可以起到更好的减排效果。
油田和化工厂常在高高的排气通道顶端设置长明灯般的火炬,用以烧掉总量很小、缺乏经济价值的气体。改进火炬设计这种短期方案也能减少火炬系统的甲烷泄漏。目前与这些解决方案相关的技术都已存在,在很多情况下需实现的是更好的工程管理。因此即使在一定程度上推广部分堵漏方案,也可以实现每年至少3亿吨二氧化碳当量减排。
就在企业寻求资金支持时, 民生银行 新闻上海分行推出的“能源效率项目贷款”产品恰好帮上了忙,联合工行上海分行、农行上海分行、中行上海分行、建行上海分行及招行上海分行共同为联合水泥股份有限公司在节能减排项目上提供贷款,使其推行先进生产技术、注重外延式发展、打造生态工厂及申请清洁发展机制项目等举措得以实行。
银行大力推进“绿色信贷”
实际上,当下有关节能减排的项目正是政府所支持的重点,也正因此,与之有关的资金需求更能有所保障,这也就是大家常常听到的“绿色信贷”。
自从上海银监局引导 上海银行 新闻业认真贯彻落实银监会《节能减排授信工作指导意见》和《绿色信贷指引》后,重大项目在节能减排中的资金需求得到了更好的保障。截至2011年末,上海19家主要中资银行绿色低碳行业表内授信余额为330.21亿元,比年初增加20.56亿元,增长6.64%;表外业务余额278.26亿元,比年初增加52.67亿元,增长23.35%。其中,污水处理及其再生利用行业贷款在绿色低碳行业贷款占比最高,达16.33%;电池制造业贷款占绿色低碳行业贷款的9.31%,比年初增加4.26个百分点,增长最快,较好地支持了新能源行业和电车行业的增长。
信贷产品为“绿色项目”铺路
为了更好地服务“绿色”项目,适应企业、项目的特殊性,不少银行设计了“专属”产品,其中,合同能源管理融资就颇受欢迎。
立净公司(化名)是一家大型回收股份公司的全资子公司,可算是节能减排行业余热回收领域的领先企业,近几年来承接了多个合同能源管理项目。不过,因为采购工程设备及原材料时需要全额支付货款,投入很大,占用了公司大量资金,而已完成的合同能源管理项目收益回收期较长,由此出现了资金缺口。由于公司的核心资源为高新技术,无法提供传统的厂房、办公楼等抵押物,融资实属不易。
就在企业几乎失去信心时, 浦发银行 新闻伸出援手。“我们发现,尽管这家中小科技企业尚处初创期,固定资产又少,不过作为我国节能减排行业的领先企业,多项产品已获得国际认证,市场前景颇为广阔。”浦发银行工作人员介绍,立净公司恰属浦发银行落实国家产业政策重点支持的行业,也正因为如此,在进过深入沟通后,为公司量身定做了合同能源管理专项产品授信方案,给予短期流动资金贷款授信额度840万元,以解企业燃眉之急。
据浦发银行相关负责人介绍,合同能源管理未来收益权质押融资是浦发银行以“未来实现的收益”作为质押,向企业提供的专项贷款。即按照该项目未来收益的一定比例,提前将该项目未来的收益一次或分次发放给企业。贷款期限视项目的收款期限而定,以项目的未来收益作为贷款的还款来源,无须提供不动产抵押,无须担保公司担保,尤其适合无大量固定资产作为抵押的节能环保型新兴产业。
无独有偶,北京银行 “节能贷”产品亦能以未来收益权作为质押提供贷款。据了解,“节能贷”是专门为以节能服务为主营业务的企业,或采取合同能源管理模式进行产品销售的生产商所设计的。凭借其合同能源项目项下的收益权作为质押,同时结合灵活化的担保方式,向银行申请获得贷款。
作为一家立足于服务中小企业的商业银行,“绿色金融”一直是北京银行努力打造的三大名片之一。2007年,北京银行与国际金融公司(IFC)签署能效融资合作协议,成为全国首家与国际金融公司共同推出节能减排融资项目贷款的城市商业银行。上海分行也于2010年发放了首笔节能减排项目贷款,走出了支持上海绿色低碳、节能减排行业的第一步。2011年,北京银行上海分行更加强了与各级地方政府的合作,积极参与了徐汇区政府《徐汇区合同能源管理融资工作试点方案》的制定,并顺利成为四家节能减排试点银行之一。目前,上海分行已经与多家节能减排公司开展了合作,合同能源管理项目储备总量接近2亿元人民币。
不久前,上海中联能源科技有限公司(化名)就在北京银行上海分行“节能贷”的帮助下获得了3年期8000万元的长期项目贷款,用于公司对东乡正大焦电余热发电项目的建设。
自从2008年10月招商银行总行成立“绿色金融工作小组”以来,招行致力于积极开展全行绿色金融业务。至今,已经陆续推出了法国开发署(AFD)绿色转贷款、绿色设备买方信贷、节能收益抵押贷款、排污权抵押贷款等产品。
创鼎公司(化名)是受益者之一。创鼎是上海市合同能源管理指导委员会办公公司备案的合同能源管理企业,今年年初,企业承接了上海某大酒店冷热源节能改造项目,总投入1200万元。就在企业通过自有资金及股东借款等筹集了一期资金后,后续资金紧张成为项目实施的一个瓶颈。“这个项目对企业来说投资规模大、回收期相对较长,所以急需银行融资支持。但由于公司刚成立,尚没有收入和效益体现,且轻资产、无担保,在银行四处碰壁。”好在与招行上海分行沟通后,创鼎看到了希望。
百威英博啤酒集团公司的口号是“做最佳的啤酒公司,酿造更加美好的世界”,GE能源提倡“绿色创想创新梦想”,这次双方合作的主题“绿色创新梦想,共酿美好世界”正是两家公司文化理念的高度结合,这也正是双方合作的默契和前提所在。
百威英博公司在2010年就宣布了“三年环境计划”,积极降低水的消耗,增进副产品和废料循环,减少碳排放和能源使用。至今,已经在全球包括中国都取得了很好的成绩。“但是,随着未来挑战的不断加剧,我们需要专家来帮助,这些专家知道这些方面的技术,不仅能够帮助我们解决今天的问题,也能够帮助我们解决未来的问题。这也是为什么我们和GE一起合作来尝试这些领先技术方案的原因。”百威英博公司亚太区酒厂支持总监马赛罗表示。
GE能源是在全球领先的发电和水处理的整体解决方案提供供应商,拥有绿色环保的技术和全球的经验,在食品行业也有涉足。这次合作GE会派出有经验的项目管理人员、工程技术人员一块跟百威英博在绿色能源环保解决方案上做深入的探讨。
项目一期,GE将会投入资金与GE创新中心人员,与百威英博项目人员共同成立项目组,就百威英博目前生产与管理中的具体情况,选择试点工厂,就热电联供、水处理及制造厂运营管理软件等方面进行研究与合作,共树食品饮料行业节能减排新的典范。一期研究合作预计将于2年内完成。GE的全球研发中心将会对此项目进行全力支持。
热电联供是非常高效的能源利用方式,在发电的同时产生热,大幅度减少能源浪费及损耗,并节省为供热再次消耗的能源,能源利用效率可达70%-90%,比传统的能源利用形式节约超过60%的能源。CE还将在项目中利用先进的水处理技术及为客户定制能源流体管理软件帮助百威英博节省能源,并创造效益。项目实施后,预计可为百威英博酒厂减排二氧化碳10万吨,年左右,并显著降低单位啤酒耗水量。
百威英博亚太区采购副总裁李嘉德表示,“我们很高兴能和GE达成战略合作,利用这一绝佳平台,最大限度挖掘企业自身可持续发展的潜能,为啤酒酿造乃至整个中国食品饮料行业先行探路,树立能源革新的标杆。”同样,GE全球副总裁,能源集团中国区总裁温跃忠谈到,“GE拥有众多先进的并在工业领域久经验证的绿色技术,我们为可以将这些技术应用在更广泛的行业中,并帮助这些企业达成他们的经济、环保双重目标而感到非常自豪。”