张文远  绍兴未名塑胶有限公司

摘要：近年来，随着我国工业发展速度的不断加快，推动了经济的快速增长，与此同时，工业企业的能耗问题也随之凸显。对于塑胶行业而言，塑胶制品在生产过程中所需的能耗较高，节能潜力十分巨大。为了确保我国工业产业的可持续发展，必须采取合理可行的措施，降低能耗。基于此点，本文首先简要分析了我国工业企业能耗特点，随后阐述了我国工业企业节能降耗的重要意义，在此基础上以塑胶行业为例，提出实现节能降耗的有效途径。期望通过本文的研究能够对塑胶行业能耗的降低有所帮助。

关键词：工业；能耗；节能降耗

1、我国工业企业能耗特点分析

我国工业企业的能耗特点主要体现在如下几个方面：

1.1能源利用效率不高

从总体趋势上看，虽然国内工业企业的能源利用效率在逐年提高，但由于受各方面因素的影响和制约，如资金、技术以及能源价格等，致使能源的整体利用效率仍低于发达国家，单位产品的生产能耗比发达国家高出将近50%左右，一般工业锅炉的热效率仅为50-60%，常规风机、水泵等机组的运行效率不足50%。目前，我国的能源综合利用效率约为35-40%左右，能源系统的总效率在10.3%，有将近80%左右的能源在采、运及利用等环节中损失和浪费。

1.2能源消费结构不合理

    我国是煤炭大国，在各类能源消费中，煤炭所占的比重要高于发达国家，我国的煤炭消费量约占世界燃煤量的27%左右，是全世界最大的煤炭消费国。然而，各种清洁能源在国内工业企业的生产过程中使用较少，如石油仅为23.6%，水电仅为7.6%，天然气不足3%，由此不难看出，国内的能源消费结构十分不合理，这也是造成工业企业能耗居高不下的一个重要原因。

2、我国工业企业节能降耗的重要意义

从我国工业企业当前的能耗特点上看，节能降耗已经势在必行。对工业企业进行节能降耗具有以下重要意义：

2.1有助于企业生产成本的降低

企业的整个生产过程需要消耗大量的能源，其中包括水、电及各类资源。近年来，随着我国工业经济的飞速发展，工业企业对能源和资源的需求量持续攀升，传统的能源利用不但对自然生态环境造成了极大程度的破坏，同时还制约了经济的可持续发展。工业企业实现节能降耗，能够使生产成本获得有效降低，由此可以促使企业经济效益快速增长，从而为企业的健康、稳定、持续发展奠定基础。

2.2有利于资源利用效率的提升

    我国是一个资源消耗大国，国内的生产总值只占全世界的5.5%左右，仅仅是这5.5%却消耗了全球8%的石油资源、43%的煤炭资源、32%的钢铁资源、40%的水泥等等。导致这一问题的根本原因是资源利用效率偏低。从经济发展成本上看，我国是发达国家的1.5倍左右，若是不能在短时期内提升资源的利用效率，将会对我国的经济增长造成严重的影响。而想要进一步提升资源的利用效率，就必须加快实现工业企业的节能降耗目标，由此可见，节能降耗有利于资源利用效率的提升。

3、工业企业实现节能降耗的有效途径

对于塑胶行业而言，想要实现节能降耗的目标，相应的节能管理措施是不可或缺的重要因素，但由于塑胶生产企业的绝大部分能耗都是在生产过程中产生出来的，所以，还应当针对生产过程采取合理可行的节能降耗技术措施，这样才能从根本上降低企业能耗。

3.1节能控制器

在塑胶生产中，热风干燥料斗的电能消耗较大，以100kg的普通烘干料斗为例，其24h的耗电量约为72度左右。为了有效降低烘干料斗的耗电量，可在实际生产中，采用智能型节能控制器，这种控制器是以微处理芯片为核心的智能控制系统，它可以地对风量、温度、加热功率以及物料的干燥效果等进行智能控制，从而达到最佳的烘干曲线。实践表明，应用该控制器后，在不影响干燥效果的前提下，可节约电能30-70%左右，节能效果十分显著。

3.2给排水节能

3.2.1在塑胶生产过程中，工艺用冷却可以采用循环冷却水，冷却塔则采用高效节能低噪声横流冷却塔；风机可以采用低转速、低动压的高效、节能型风机；电动机可以采用高、中、低可调式电机。按照冷却循环水温度进行调节，与普通的冷却塔相比，可节约15-20%的能源。

3.2.2冷却循环水按照工作压力采用分压的方式进行供水，并对水泵的供水压力进行合理配置，同时水泵可采用调速电机，由此能够节约10-15%的电能。

3.2.3可对蒸汽冷却水进行回收再利用，这样不但能够减少水量的消耗，而且也能降低能耗。

3.3能耗监控系统

针对塑胶生产工艺，本文提出一种能耗监控系统，借助该系统对塑胶生产过程的能耗进行监测与控制，以此来实现节能降耗的目标。本系统采用当前最为流行的分层分布式结构体系，整个系统由以下三层组成，即现场层、控制层和管理层。

3.3.1现场层的构建

该层主要负责实现能耗数据信息的实施采集，其由以下设备构成：传感器、变送器、执行机构、各类水电气仪表以及摄像头等。由于塑胶生产的能耗监测现场情况较为复杂，如旧厂区没有能耗管理设计，新建的不同厂区能耗设计不一致等等，大体上可将之归纳为以下几种情况：生产现场无监测仪表、监测仪表为传感器或智能仪表、其它监测需求。按照生产现场的实际情况，现场层的构建有以下几种方案：

①无监测仪表。若是塑胶生产现场的能耗监测点没有监测仪表，则应在水电气输入端加装传感设备，借此来对资源消耗量进行实时监测。传感设备可以选用智能仪表或是4-20mA输出的传感器。如果生产现场有防爆要求时，则应选用带有防爆功能的传感器。

②监测仪表为变送器。若是塑胶生产现场的能耗监测点采用的监测仪表为变送器，则可按照塑胶企业内部的管理规定要求，在仪表间对变送器的信号进行合理分配，或是直接利用变送器的上位PC机进行相关信息的读取。

③当监测仪表为智能化控制仪表时，可按仪表的接口占用情况，选择主动采集或是被动监听的方式进行现场能耗信息采集。

④若是塑胶企业生产现场的能耗监测点需要视频监控，则应在合理的位置处布置摄像头，借此来采集现场相关数据信息。

3.3.2控制层的构建

在本系统中，由于现场层的监测仪表有着诸多类型，加之塑胶企业生产现场内的能耗监测点过于分散，所以控制层应当能够按照现场层的实际情况对相关的数据信息进行标准化的处理。同时，借助控制层采集现场数据，再通过工业以太网将数据传输给远程终端，由此不但能够确保数据采集的可靠性，而且还能降低成本。本系统的控制层主要是由以下设备组成：数据采集装置、信息处理装置等。按照现场层监测仪表的情况，控制层有以下几种构建方案：

①模拟信号输出传感器。当塑胶企业生产现场的环境较为空旷时，可以采用现场铺设电缆，利用电缆将传感器信号传给各个监测仪表，由本地数据采集器将4-20mA的模拟信号转换为数字信号，再借助RS485总线将信号传给上位PC机；若是塑胶企业的生产现场环境较为复杂，且不适合铺设电缆，则可在传感器的附近安装远程数据采集装置，通过传输网络将采集到的数据信息传给监测仪表，利用远程数据接收装置将无线信号转换为RS485总线信号后传给上位PC机。

②智能仪表。其通过相关接口能够直接输出总线协议数据，利用信息处理设备对总线协议仪表的数据信息进行接收，如果智能仪表的接口被其它设备占用时，则可采取延长串联的方式对信号线进行处理，并采用被动监听的方式对现场数据信息进行实时采集。若是智能仪表的接口并未被其它设备占用，则可通过电缆敷设直接对现场数据信息进行主动采集。

3.3.3管理层的构建

这是本系统的核心部分，它能够按照采集的能耗数据信息，对塑胶企业的能耗数据进行汇总处理，动态显示能耗情况。为保证管理层的运行安全、可靠，应当配置2台服务器，按双机热备份的方式工作，保持实时数据同步，两台服务器可自动进行切换，其主要任务是通过监测系统通信网络对远程控制层节点进行访问，从而获取系统运行数据、设备状态信息及报警信息，并向各个远程从站发出调度指令及故障处理命令。管理层承载并集成了如下系统：SCADA系统、MIS系统和客户端，其能够监视及管理网络运行，对故障问题进行分析处理，并能与上级计算机网络进行通信及数据共享，可对所有能耗监测参量进行收集存储。

结论：

    综上所述，本文所提出的监控系统，现已在某塑胶生产企业进行了试应用。未应用该系统前，该塑胶企业2013年的能耗量约为107929标准煤，能耗消费约为350万元，占企业年利润的4%左右，其中电耗费用占能耗费用总量的60%左右。应用能耗监测系统后，企业2014年的能耗消费降低了100万元，该系统的应用实现了企业节能降耗的目标，由此可见本文所提出的系统具有一定的推广使用价值。

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