节能降耗是船舶修造企业的必修课

桂林瑞，李玉斌

(中国造船工程学会修船技术学术委员会，北京 102442)

我国是一个人口众多，行业繁复，生产和生活过程中能源消耗巨大的发展中国家。就船舶修造行业而言，在为国民经济快速发展做出突出贡献的同时，也在消耗着大量的能源。因此节能降耗是船舶修造企业的必修课。本文仅就节能降耗方面可采取的措施作一些探讨。

1 增强节能意识，促进自觉行动

1997年11月1日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过，2007年10月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议修订的《中华人民共和国节约能源法》，对于“节能”给出的定义是:“节约能源 (以下简称节能)，是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。”

人的行为是靠思想来支配的，节能降耗也是一样，需要正确的思想支配，养成节能降耗的良好习惯。好的习惯是靠长期教育、培养、实践而逐步形成的。这种活动过程需要依据法律和规章制度为依据，只有提高企业全员节能意识，才能群策群力做好节能工作。

2 企业文化先行，提升精神文明

企业文化是指企业在各种活动及结果中，所努力贯彻并在实际中体现出来的具有本企业特色的以文明取胜的群体意识和物质形态。企业文化分为物质文化、行为文化、制度文化及精神文化4个层次;包含了企业精神、企业宗旨、核心价值观、经营理念、最高目标、行为规范、形象标识、产品品牌等基本内涵和功能;是企业的灵魂和精神支柱，也是企业核心竞争力的重要组成部分，也是企业持续发展的重要力量源泉。文化是企业之“道”，企业之血脉，它贯穿企业发展始终又潜行于企业各个细节和形态中。

优秀的企业文化，能使企业内部形成强劲的向心力和凝聚力，每个成员知道做“正确的事情以及如何把事情做正确”。例如“海尔”成功之道就是其坚持所建立的特色文化，其核心就是创新，坚持了20多年。许多年来，很多企业奔走到海尔取经学习，资料拿走了不少，管理模式搬不走，也没有真正的多创造出几个“海尔”，就是因为没有文化的血脉，形易似而神难似。在人们的情商、智商和韧商中，韧商最难达到，持之以恒是海尔文化管理的特质。

船舶修造企业可以通过企业文化管理开展节能宣传和教育，普及节能科学知识，增强全体员工的节能意识，提倡节约型的生产方式。对在节能管理、节能科学技术研究和推广应用中有显著成绩以及检举严重浪费能源行为的单位和个人，给予表彰和奖励。

3 科技创新引领，节能增效双赢

船舶修造企业在科学管理、文化管理、战略管理和精益管理过程中，可以通过多种途径实现节能的目标。

3.1 新技术

随着科学技术的不断发展，节能技术也在不断创新。以节电技术为例:从20世纪50年代第一代电容补偿节电技术、70年代第二代可控硅斩波节电技术，80年代由第三代变频节电技术发展到第四代抑制浪涌节电技术。目前第五代电磁调控节电技术，使用了电磁调压、电磁移相、电磁平衡变换等技术，并且与微电脑智能控制电路组合，可实时监测电器负载变化的情况，根据当前电网实际参数，自动控制输出实际需要的功率，达到精确匹配。并且，多余的能量还可以反馈给电网，提高电器设备的功率因数，降低线路上的损耗，提高系统用电效率，增大线路容量，使电压平衡得到改善，减少电器设备附加损耗，延长电器设备的使用寿命，从而有效实现了系统综合节电，大幅提高了节电效率。

船舶修造企业应紧盯节能技术的最新成果，及时采用先进的用能监测和控制等技术。例如，变频调速是大型风机、水泵、压缩机类流体机械最理想的调速节电技术，1997年7月，北京先行新机电技术有限责任公司开发出我国首台具有自主知识产权的高压绿色大功率变频调速系统，同时获得该项技术的国家发明专利，已在北京燕山石化总公司供水厂、大港油田水电厂、武钢、国华三河电厂、大庆、辽河油田等单位实际应用，综合效益明显。

3.2 新设备

船舶修造企业应采用高效、节能的电动机、锅炉、窑炉、风机、泵类等设备，淘汰落后的耗能过高的用能设备。例如采用高压变频器，采用Y/△自动转换装置的电动机、稀土永磁无铁芯电机，采用烟气冷凝热能回收系统的燃气锅炉，采用振动时效系列电脑控制设备等。

以采用智能交流电焊机节电器为例，它能适时控制电焊机的用电状态，在电焊机停止焊接时，控制器自动断开电源，使电焊机处在休眠状态，电能消耗只有原来空载的0.5%;当需要焊接时，控制器将自动击活电焊机，使电焊机处在工作电压下正常使用。不仅节约有功电能，还使无功损耗降低为零，提高了电网功率因数，节电效果非常显著。

天津港采用由电力电容器、电抗器和电阻器组成的“无源滤波”装置，就近吸收设备所产生的谐波电流，减少了港区电网线路损耗电量和变压器损耗电量，提高了港区电网供电质量。

宁波舜龙电业有限公司选用秦皇岛明信环保节能设备开发有限公司制造的BC－FDDX型变层分段多煤形给煤装置，对锅炉进行了技术改造，节约燃煤8%以上，鼓风机、引风机因所需风量降低，而降低频率运行，平均节电20%。

武汉钢铁集团大型轧钢厂高速线材车间在同步电机型号为TK350－14/1430的空压机上安装了国内首台高压变频器后，启动电流由100 A下降到12 A，运行频率35～40 Hz，平均节电40%。

3.3 新工艺

船舶修造企业应将采用先进的工艺作为实现高效节能的重要途径之一。例如在船舶修造中推广无余量切割装配工艺，既可节省钢材，避免多次切割造成的能源浪费，还可以显著加快装配速度。

热处理是以炉窑加热使金属组织变化而改善制件性能的特殊加工，其能耗之高，污染之大可想而知。采用振动时效消除金属制造件残余应力，使其稳定尺寸及金属组织，防止变形及开裂，取代炉窑低温加热时效的传统工艺，不仅能够根除炉窑加热造成的污染，而且可以节能。

3.4 新材料

所谓“新材料”，一般指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。船舶修造企业可以通过推广使用新材料达到节能的目的。

一是在厂房、办公楼、实验室、宿舍楼等建筑物以及各种热力管道上使用绝缘、隔热效果好的新型建筑材料。例如HIP超薄真空绝热保温板具保温效果优异，导热系数最低可达0.004 W/(m·k)，保温效果相当于常规挤塑板的4倍，聚氨脂的2.8倍，胶粉聚苯颗粒、保温砂浆、玻化微珠、发泡水泥等浆体类材料的6～10倍。用1～2 cm厚就能达到65%的节能要求。防火不燃，而且单位质量轻，施工方便，安全性高，不易脱落，绿色环保，理论寿命80年。断桥铝门窗，采用隔热断桥铝型材和中空玻璃，具有节能、隔音、防噪、防尘、防水等功能。断桥铝门窗的热传导系数K值为3 W/(m2·k)以下，带有隔热条的窗框比普通门窗热量散失减少一半，能够减少夏季空调、冬季取暖的能量消耗。

二是在生产设备上使用新材料，例如在滚动摩擦的部位采用摩擦系数小，具有自润滑、自修复功能的纳米高分子材料，平时疏散于润滑油中储存，工作时随润滑油进入摩擦副的工作面，在摩擦热能的作用下，生成类金属陶瓷的金相构造改性层，可以达到极低的摩擦系数，具有出色的降耗性能。相变储能材料是近些年开发的一种新材料，是利用某些物质在特定温度下，通过相变来吸收或释放能量，除在纺织方面应用外，在工业上还可进行余热回收、能量储存等。在电力技术中，采用非晶态合金作为铁芯材料的配电变压器，其空载损耗可比同容量的硅钢芯变压器降低60%～80%。采用耐火陶瓷纤维毡作为窑炉内衬可大大提高节能效率。

3.5 预先做好准备

在施工前提前做好各项准备工作，减少因设备故障、停工待料、衔接配合不好，造成效率低下，甚至返工而增加能耗。

3.6 熟练操作设备

同样加工一件零件，能在最短的时间内完成，相对而言就节约了能源。例如在码头上开吊车，同样吊一件物品，有人需用5 min，有人只需2 min，这与技术熟练程度和节能意识、工作态度有着直接关系。

3.7 选用合适材料

这里所说选用合适的材料，是指形状、尺寸、材质等方面。如车床加工复杂形状的零件，可以预制毛坯件，减少切削余量;加工一根电机轴，选择直径、长度、硬度适度的材料，使之易于加工，以缩短加工用时，也就降低了机床运转所消耗的能源。再如，电焊机一次线径和焊接导线的线径要合理配置，根据电焊机的容量选择适当的导线，焊接线过细会增加回路电阻而产生电能损耗;焊接导线过长，线路电阻过大会产生热量来消耗电能。

例如某厂采用非调质钢制造汽车的前轴，比采用传统45#钢 (830℃，加热+保温+淬火油+高温回火的工序)，每根锻造成本下降60元，年节约采购成本150万元左右，既降低了物耗、能耗，又减少了污染。

3.8 减少机械、电机的启动次数

机械、电机启动时负荷最大，空载时电机启动电流是额定电流的4倍，满负荷时电机启动电流是额定电流的7倍。22 kW以上电机必须用低压启动，以减少启动电流和烧电机的概率。尽可能地减少启动次数，也就减少了能源消耗。

3.9 缩短待机时间，停止使用后切断电源

以交流电焊机为例，空载时功率因数很低(约为0.1～0.3)，造成大量的无功损耗，降低了电能的利用率。根据电焊机有间断工作的特点，适当延长焊接连续作业时间，缩短间歇时间，或者在不焊接时及时关机，这些是电焊作业节电的常规途径。另一种简单易行而效果显著的方法是给电焊机加装空载节电器，实现自动控制。

电器设备只要处于通电状态，就会消耗微量的电能，所以当员工下班时，应当切断电器设备的电源。炎热季节，下班时提前10 min关闭空调，也能达到节能的效果。

3.10 经常检查管线，及时解决“跑、冒、滴、漏”现象

船舶修造企业施工现场情况复杂，电缆、输气管、水管等纵横交错，极易出现破损渗漏现象，既造成安全隐患，也造成能源浪费。此外企业固定设施的热力管道、自来水管道、供电线路等也存在维护保养问题。因此，节能管理部门应当经常检查各种管线，及时解决“跑、冒、滴、漏”问题。

3.11 尽可能采用太阳能、风能等清洁能源

船舶修造企业很多地处海边，根据所处地理环境、自然条件，可以有计划地采用太阳能、风能、潮汐发电等设备，自力更生解决企业的部分能源。例如，将太阳能、地源热泵及海水源热泵技术用于采暖、制冷及洗浴等方面;使用太阳能蓄电池路灯或风力发电路灯等。

4 节能制度规范，精细严格管理

《中华人民共和国节约能源法》规定:“重点用能单位应当设立能源管理岗位，在具有节能专业知识、实际经验以及中级以上技术职称的人员中聘任能源管理负责人，并报管理节能工作的部门和有关部门备案。能源管理负责人负责组织对本单位用能状况进行分析、评价，组织编写本单位能源利用状况报告，提出本单位节能工作的改进措施并组织实施。”

例如，天津港在能源管理方面有很好的经验值得船舶修造企业借鉴。天津港通过编制“能源管理信息系统”，对全港的能源情况实施动态管理，建立了能源品种管理台帐、能源消耗类别管理台帐等，满足了对用能设备、用能部门和计量检测数据的管理需要;根据港口快速发展的现状，天津港不断完善和调整港内电、油、煤3大能源的计量体系，实现了完善的三级能源计量体系，提高了能源计量检测水平;每年针对耗能工艺和设备进行实际能耗测试工作，不断充实集团能耗测试数据;严格落实能耗产品准入制度，坚决淘汰性能落后、高耗能的设备及产品;设立500多万元的奖励资金用于对优秀节能技改技革项目、优秀节能单位和个人的奖励;通过与各个部门的相互配合，有计划地开展教育和培训工作，提高全员的节能意识和业务素质。这些工作的有效执行保证了天津港节能工作的规范落实。

船舶修造企业应当高度重视节能管理工作，选拔优秀人才担任能源管理负责人。通过精细严格管理，使企业节能管理工作逐步走上正轨，进一步驶入快车道。让节能降耗成为企业精神文明、技术进步、降低成本、增加效益的助推剂。

对于船舶修造企业，节能降耗是一项长期而艰巨的任务，任重而道远。“千里之行，始于足下”，只要渗透到企业文化建设和管理中，扎扎实实做好每一项工作，一定能达到节能降耗的既定目标。