现代工厂都有哪些降低能耗的方式?

最近北京雾霾严重…火力发电是产生雾霾的重要原因之一,而工厂作为耗电大户,会有哪些减少能耗的技术或措施?

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2个答案
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rayne果壳网策划编辑

2016-10-24 10:12

对于现代工业生产的工厂来说,节能方式主要分为技术节能和管理节能两大类别,技术节能主要是通过采用更为先进的设备、技术、生产方式或者能源回收方式来实现,而管理节能则主要是对能源进行配给并对其消耗进行评估,找出能耗高的部分并寻求优化方式。

技术节能包含的内容非常广泛,如采用先进高效的控制技术、采用节能材料(如超导材料、保温绝热材料等)、改进落后生产工艺和设备、对基础设施进行改造推进节电和节水、对能量和生产废料进行回收等。

对于绝大多数企业来说,能源消耗可进行优化的点主要在能源来源、生产消耗、运输和存储消耗这几个方面。

1.能源来源优化,主要是采用更为清洁和低排放的能源供给方式,如火电厂可以改进燃烧方式来提高效率降低排放,企业通过改善电能来源来降低潜在的能耗和排放等。在路上我们常常看到风力发电和太阳能发电结合供能的交通指示灯,在工业区也可以推广风力发电和太阳能发电来对用电进行补充以降低能耗或排放。如东风日产绿色制造工厂现在就在对工厂的建筑屋面进行充分利用,与南方电网合作建设了太阳能光伏发电的停车场,并将继续推广屋面光伏发电项目,将发出的电量并入到企业电网,降低企业潜在的能耗和排放。目前已确认可实施装机容量为59MW,每年发电量5119万度,可削减CO2 51548吨,节约电费326万元。

当然,就现有的光伏生产技术来说,需要对生产过程进行进一步的优化与严格控制,才能真正的实现低污染。

东风日产光伏发电停车场

2.生产能耗优化,生产过程中的消耗几乎包含技术节能所涉及到的所有方面,可以说几乎所有的生产过程都可以进行改善以降低能耗。在更先进的设备的支持下,现代工厂中常对某些生产工序进行优化和整合,减少生产过程的工序和工时,使得产品的能耗降低。

同时,还可以通过能量和废料的回收来使得生产过程更为环保,例如汽车冬天空调制热可以说是我们日常接触得最多的余热回收的实例,冬天汽车空调吹出来的暖风并不是空调交换机制热,而是利用发动机散热的余热通过汽车空调系统产生暖风,让冬天的车内变得温暖。而在工厂,热工设备的余热回收(火电厂、矿冶窑炉等)也对降低能耗做出了很大的贡献。

关于运输和存储,一方面,可以通过改善运输和存储方式来降低在此过程中的能耗,这些部分的降低的能耗单独看来只是“小流”,但汇集起来却是“江海”,还是以东风日产绿色制造工厂为例:其通过新增30条发货输送带、库间滑轨,减少人力资源消耗,同时将水运、铁运比例由29%提高至42%,减少运输成本,降低能耗。这些措施使得企业大大降低了在运输方面所消耗的能源:单台运输体积年均降低0.015m³/车,提高了运输效率,降低运输过程的油耗;积载率年均提高0.02%,增加载货,减少了运输频次。同时东风日产计划在2019年全面采用电动叉车、电瓶车替代工厂现有的燃油叉车、电瓶车,实现厂内物流的节能减排。

另一方面,在存储上可以争取降低库存,减少因库存而引起的损失和产品污染,同时也可以减低维护库存所需要的能源消耗。

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毛骡金属材料学博士

2016-10-25 12:04
火力发电不想背这个锅……搞核电那么多人又不乐意,水电也说影响环境。按这个逻辑,每家门口摆个小风车都用风电好了。风车叶片每年打死几十万只鸟(现在,要是增加数量还不知道要死多少),到时候PETA那帮人就得到政府门口举牌抗议了,要求“用爱发电”了。

以上是吐槽,火电机组的能源利用率是极高的……至少比起北方冬天供暖的小锅炉要高得多。难道我们可以选择不供暖吗?不可以。那样北方人就没有办法嘲笑南方人冬天没有暖气,屋子里比外面还冷了(大雾)。这里,一些发达国家的做法和工厂的做法倒是可以参考:利用工厂的循环冷却水以对流的方式加热供暖循环水并将其输送到居民家里供暖。这样不但将能源利用提高到了一个新的高度,也同时改善了环境。

但是:国内最近崛起的反智主义是这种方法推行的主要障碍。变电站都容不下人,别指望他们愿意用核电站或者工厂冷却水加热暖气。(放暖气片里面的水这种陋习不死人是治不好的)

回到能源利用上面。一般的工厂不好说,但是作为能源消耗的超级大户,钢铁厂,铸造厂等等每天消耗的电量不亚于一座中等大小城市的居民用电总和。要知道一个15吨的中频感应电炉运行功率就在6MW以上,所以地方上一般都会依靠提高白天的电价来逼迫工厂尽量将生产计划安排在后半夜。(然后就有居民举报工厂半夜开工排污了。所以这锅谁来背呢?)但是在金属冶炼/熔炼这块,有一个很简单的现象:炉子越大,产品质量越好,尤其是炼钢炉。300吨的小炉子再怎么改进工艺也是达不到3000吨大炉子的产品质量。而且大炉子的能源利用率也要高得多(理由很简单,相对表面积小,散射相对慢)。这种一举两得的事情,干嘛不做?所以国家十年前开始大量关闭各种小炉子。小高炉,小火电站等等。前一阵子电荒多少跟这个有关系。

举个例子说明一下炼钢厂冷却水的热量有多少。济南有个济钢温泉。但是济南只有泉水,哪来的温泉啊?很简单:用冷却水加热泉水就是温泉了嘛……原理是一样的。全年24小时供应,20块一天。

还有一个能源消耗大户:电解铝。其实所有电解电镀都是用电大户。这种类型的工厂就只能是改进工艺了。截了一段百度百科上的话(http://baike.baidu.com/view/882607.htm),仅仅一项技术革新,在电解铝这个行业,全国就能节省275亿度/年的电量。天文数字一样的存在,而它仅仅是这一个行业耗电量的10%。

电解铝节能新技术问世,行业年节电275亿度。

2012年3月17日,我国电解铝工业节能减排取得新突破,“低温低电压铝电解新技术”当日在中孚实业林丰铝电公司顺利通过国家科技部验收,吨铝直流电耗由2008年的13235度降低到了11819度,降幅达10.7%,多项技术达到国际领先水平。如果全行业推广后,可实现我国电解铝工业年节电275亿千瓦时。


所以,政府里有些人想着“治霾靠风吹”也是可以理解的。这一大摊子,真不好搞。个人以为,电是目前为止最清洁的能源了,能用电的设备尽量都改用电,比起零星的小锅炉随意排放,电场集中排放集中处理才是减少雾霾的最简单便捷的途径。而从长远来看,技术改进和监管是必须同时推进的两个环节。

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