变压器制造企业的用能分析与节能

高志超

（保定天威保变电气股份有限公司 河北保定 071056）

1 引言

在输变电市场竞争日益激烈的今天，对于一个变压器制造企业来说，节能是降低生产制造成本，提高企业生存能力一项极为紧迫的任务。节能就意味着提高能源的使用效率进而提高企业的生产效率。想要节能，首先应该清楚地了解能源的使用状况，然后因地制宜地采取适当的措施，以取得满意的效果。

本文力图对某变压器制造工厂2011年的能源使用状况进行调查和分析，从而比对归纳不同类型能源的消耗状况。并根据实际情况，提出一些可供参考的节能途径。只有全面了解工厂主体能源的消费过程和能源的利用效率，才能充分开发企业的节能潜力，在节能改造过程中从技术上做到有的放矢。加强能源管理，亦是降低生产成本的重要保障。

2 用能状况

该工厂能源使用以电力、蒸汽为主，其次是自来水，同时辅有天然气、汽油和柴油等。

电力：主要用于发电机房、实验设备、工艺设备；空调机组；照明、办公设备、空压站等。发电机房、实验设备、工艺设备的装机容量所占比重最大，达到58.6%。

蒸汽：外购蒸汽主要用于总装、线圈车间工段的烘干、采暖供热、职工淋浴等方面的热水供应。其中工艺方面的蒸汽用量占到总用量的87%左右。

自来水：分为生产用水、循环冷却水补充水、生活、沐浴、绿化用水等。

天然气主要用于采暖供热，公司食堂等。

汽油和柴油：主要用于车辆运输。

2011年该厂不同能源的标煤耗量所占比例如下，天然气占总比例的0.3%，柴油占总比例的0.1%，热力蒸汽占总比例的63%，电力占总比例的20.7%，汽油占总比例的1%,自来水占总比例的14.7%。

3 能耗分析

3.1 总能源费

经统计该厂2011年主要不同能耗费用所占比例如下：其中电力占50.58%，蒸汽热力占46.46%，汽油占2.3%。由图可见，电费是支出最多的一项，蒸汽费用支出次之，天然气费最少。所以，从节能的角度来看，电力和蒸汽热力是节能工作的重点。节约10%的电费，就相当于节约0.05%的总能耗费；节约10%的蒸汽热力，就相当于节约0.046%的总能耗费。

3.2 产值能耗

2011年该工厂企业总产值为110550.42万元，平均每月产值为9210.29万元。蒸汽、汽油、柴油、电、天然气和自来水这几种能源的全年能耗量折合成标准煤共计4614.48吨，即平均每月消耗标煤384.54吨，月平均产值能耗为0.0471标煤/万元。其中4，5，6月和9，10，11月的产值能耗较低，即能源利用率较高；而2，7，8，12月的产值能耗较高，即能源利用率较低，存在着较大的节能潜力。

4 设备技术改造是降低能耗的重要手段

本文所调查企业属于大型装备制造行业，其工厂中专有设备占有相当大的比例，占变压器生产厂工艺装备总数的60%以上。专用设备是变压器企业提高生产效率的重要手段。[1]变压器专用设备属于电工机械专用设备，是能源消耗的大户。对这些工艺设备推行技术改造是节能的不可缺少的物质基础。这些专有设备需要有精心设计制造才能成为的达到国家标准的节能产品，而这些设备的更新换代往往需要很长的周期。

变压器专有设备制造商的产品在节能方面往往没有很高的要求和效果，因此作为变压器制造企业来说，应该根据本企业的情况，对所需各种设备的节能提出明确的目标和要求。对使用的设备要利用各种技术进行改造以达到企业节能的目标是更重要的。

从能源利用角度，对变压器专有设备的技术改造主要目标方向有：i）推广采用生产效率高，能耗低的新工艺；ii)促进专有设备提高生产效率。iii）采用节能型设备，注意能源的回收利用等。

设备技术改造是随着生产发展而不断进行的，它是一项企业设备管理中的经常性的工作，最好能结合修理来进行，可减少停机时间和工作量。节能性的技术改造是一部分，要和其他目的的改造结合起来，共同完成会收到很好的效果。

5 完善动力系统是降低能耗的有效途径

工厂动力系统是企业正常经营运行的动脉，同时直接影响着能源分配和消耗。变压器制造企业的动力能源系统大体分为供配电系统、蒸汽凝结水系统，中央空调系统、压缩空气系统、弱电系统、油处理系统等。这些系统既独立又有所联系，因此在完善动力系统时需要综合考量。完善变压器动力系统需要着眼于以下几个方面：

5.1 一个工厂动力系统其总体规划是按照企业将来全部建设完成后生产负荷情况进行的，需要合理布置各专业系统的分区，尽量减少站房面积。各种动力管线的输出系统的规划，要做到各专业相互协调，缩短输出距离以减少输送动力和能源消耗。在建设的同时，预留发展空间，减少浪费。

5.2 动力系统的建设应尽量达到满足节能环保的标准要求。针对变压器企业能耗主要集中在电力和蒸汽这两个能源的事实，需要在如何提高这两个能源利用方面仔细研究，多下苦功。

5.2.1 供配电系统的降损节能

a)慎重选材，降低耗能

选择能耗较小的配电设备、管线材料是实现用电节能的基本措施。根据变压器工厂各个车间工段的不同，配电变压器容量需要合理选择，可使变压器容量降低,从而降低变压器的运行损耗。选择高效低能耗的配电变压器具有重要的意义。

b)变压器制造过程中，大量的用电设备造成了无功电能损失,所以无功功率补偿是实现节电节能的又一重大措施。要做好变压器试验用电的无功功率补偿。

c)照明负荷虽然在变压器企业生产制造过程中总负荷中所占比例虽小,长期运行积累的损耗却很大。为此,照明应尽量选用发光效率较高的节能型荧光灯、金属卤化物灯,减少白炽灯的使用。

5.2.2 提高蒸汽动力系统的能源效率

a)提高蒸汽系统工艺技术水平，应用能源利用率高的设备

在一个变压器制造企业，蒸汽主要用于干燥和热压成型。变压器干燥是变压器生产中的重要工艺过程，常用的干燥设备为真空干燥罐，煤油气相干燥罐等[2]。变压器干燥设备的一个特点是自带蒸汽疏水装置，而其优劣决定了能源的使用效率。

b)搞好蒸汽输送的安全降耗措施

蒸汽的输送需要有效控制温降和压降。压降跟管道路径和补偿方式有关，需要在敷设时合理布局、优选方案，合理布局。温降需要合理选择保温材料和保温方式，可以考虑在散热量较大处增加保温措施，合理布置疏水装置。其中的难点为疏水装置的日常维护保养，解决问题的途径为采用有效的疏水检测装置，在疏水装置内部安装感应器，检测电导率，以便检测出介质的物理状态[3]。

c)搞好闪蒸汽、冷凝水的余热回收

在变压器生产企业里，如果配备锅炉房的，可以将冷凝水作锅炉补水回收。没有配备锅炉房而热力企业又不回收的，应设法将冷凝水作为低温热源。其方式主要有几点，利用冷凝水的余热用于取暖热源，根据余热量确定供暖面积，根据供热负荷作采暖循环用水，可节省集中供热费用；用于直接热水用户，主要是生产工艺伴热；间接换热热源，主要用于各种热回收。

6 能源管理的重要性

能源管理是系统工程，量化考核指标是能源管理的主要目标。只有设立一个全厂级的集中统一的能源管理系统，才能完成对能源数据进行在线的采集、计算、分析及处理从而实现对能源物料平衡、调度与优化、能源设备运行与管理等方面发挥着重要的作用。

[1]于海年,薛守谦主编.变压器专用制造设备:9.

[2]编审委员会编.变压器处理工艺变压器制造技术丛书.

[3]斯派莎克产品手册.蒸汽和冷凝水使用手册.第14章.