浅析工业企业项目建设前期节能管理

严正斌

(江西稀有稀土金属钨业集团有限公司, 江西 南昌 330046)

专论与综述

浅析工业企业项目建设前期节能管理

严正斌

(江西稀有稀土金属钨业集团有限公司, 江西 南昌 330046)

本文针对项目建设过程涉及的可行性研究、节能评估、工程设计、设备采购等四个阶段，阐述了在各阶段节能管理工作的管理方案，探讨了项目建设前期对提升能源利用效率、提高节能硬件技术水平和降低项目能源消耗的方法。

可行性研究; 节能评估; 工程设计; 设备招投标; 节能

工业企业项目建设前期节能管理是指项目可行性研究、节能评估、工程设计和设备招投标等四个阶段的节能管理。本文以项目前期建设工作顺序为主线，结合工业企业项目建设期间节能管理经验，阐述了项目建设前期节能管理的主要思路和措施。

1 可行性研究阶段的管理

可行性研究阶段是项目建设启始阶段，是确定工业项目产品结构、主要工艺技术、工艺流程、工艺布局、工艺装备、主要用能设备和节能设备、原料、能源种类以及企业组织结构等的最初设计规划阶段；是项目建设方案拟定、对比优化的重要阶段；是设计项目能源利用方式，硬件能效水平的关键阶段；是项目节能管理的重点环节之一。

1.1 工艺技术、流程与节能

项目工艺技术、流程的选择与创新是决定项目的能耗水平，企业实现技术节能的关键。工艺技术及流程的先进性、科学性是项目单位产品综合能耗、主要工序单位产品能耗、万元工业增加值能耗等指标达到先进水平的前提。项目可行性研究阶段选择的工艺技术和流程应符合《产业结构调整指导目录(2011年)》、《行业准入条件》、《产业调整和振兴规划》、《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》、《地区行业发展规划》等相关规定，并结合企业实际，尽量采用优化创新工艺技术及流程，为项目能效指标达到或超越国内同行业先进水平奠定坚实的技术基础。

1.2 设备选择与节能

所选用的工艺设备、主要用能设备及节能设备等必须符合《节能机电设备(产品)推荐目录》、《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》、《高能耗落后机电设备(产品)淘汰目录》、《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录(2010年)》等相关规定，并选用推荐目录中的节能高效设备。主要工艺设备应选择行业内认可的具有成熟先进技术的设备；主要用能设备必须符合国家能效指标限额要求；合理采用节能型电气控制新技术、新产品，如选用S11变压器、Y3系列节能电机、节能型工业窑炉等。

1.3 项目选址与节能

工程项目建设选址，应在符合国家相关《行业准入条件》、《地区行业发展规划》等规定要求的前提下，选择原料、能源、产品等物料运输方便，且离原料、辅助材料、燃料产地和产品销售目标市场距离近的地点，以利于降低运输能源消耗和减少输送损耗。选择具备供水、供电、供气和工业废渣、废水排放条件的地点，有利于企业获得能源，降低对地方能源的影响和企业运输环节的能源成本。

1.4 工艺布局与节能

建设项目科学合理的工艺布局，既是工艺流程优化的目标，也是降低项目投产后生产作业成本的基础。从节能角度考虑，工艺布局要做到：

(1)充分利用自然高差或创造条件实现自流，创造条件实现工艺流程之间的短距离对接，甚至无缝对接，从而缩短工艺流程、减少中间物料输送设备，降低物料输送能耗，如连铸连轧系统缩短铸件至轧机之间的运输流程。

(2)充分利用自然采光、采暖和通风条件，降低照明、通风、采暖能耗。

(3)缩短供电中心、蒸汽供应中心、供气中心、供排水站等与主要负荷中心的距离，以降低线路损耗，如变电中心深入最大用电负荷设备附近。

1.5 辅助生产系统节能

降低供电线路，液体物料、热媒、气体等输送系统管路能源损耗，是企业做好技术节能不可或缺的工作。

1.5.1 降低供电系统能耗

(1)变电站应深入负荷中心。如某冶炼企业电弧炉和电解槽负荷占全企业用电负荷的60%以上，故应将总降变电站设置在靠近电弧炉和电解槽的主要用电负荷中心。

(2)对比分析不同电压等级下电度电费与变电系统投资、维护费用，选取合理的供电电压等级。如某冶炼企业规划用电量2.1亿kW·h/a，对110 kV、35 kV、10 kV三种电源电压等级的投资、变电能耗、电费进行技术可行性和经济性分析、比较后，确定采用110 kV的电源供电。

(3)合理选择供配电系统变压器容量，降低项目运行容量电费成本和变压器能耗成本。

(4)选用节能电气设备。如选用高效节能配电变压器等。

1.5.2 降低供排水能耗

(1)科学规划管路，减少沿线弯头、阀门、止回阀等管道配件数量，缩短管线长度，从而降低管路阻力带来的能量消耗。

(2)选择合适的扬程、经济流速，提高供水系统效率。

(3)选择符合输送物料性质要求、管道阻力系数低的管路材料，降低管路能量损失。

(4)合理选择循环水池与循环水泵等循环水系统的设置。一方面使循环水泵在高效率区域运转，降低循环水利用能耗；另一方面将对冷却温度要求不同的设备和水制冷设备进行分组，降低水制冷能耗。如某加工厂进口设备的冷却水要求25 ℃以下，而其它设备却没有该要求。该厂针对工艺设备对冷却水温度范围要求不同的情况，分类设置其循环冷却水系统，取得了较好的节能效果。

1.5.3 蒸汽等热媒介质输送管路系统节能

在科学规划管路，降低管路能量消耗的基础上，针对管路内热媒运行温度及环境温度、湿度，选择保温材料的材质、厚度和施工方法，做好管路沿线保温措施，提高保温效果。如某工厂针对导热油锅炉热媒温度高，选用了非燃型低导热系数的保温毡保温材料。合理设置冷凝水排放点，降低排放管路冷凝现象形成热水所产生的热能损失。

1.6 单项节能工程

不属于项目主导工艺流程和拟分期建设到位的余热、余压利用等节能工程为单项节能工程。根据余热、余压储藏的能量大小，拟定能源回收利用流程、初选相应设备、概算投资、分析回收利用单位能量的运行成本和单项节能工程的投资效益，确定单项节能工程建设方案。如某企业对5 000 kV·A电弧炉烟气余热利用单项节能工程，通过热交换产生的蒸汽，拟定直接发电，直接用于加热萃取液或直接将烟气用于预热烘干物料。通过对三种方案余热利用投资效益分析，最终确定该单项节能工程直接用于加热萃取液。

1.7 科学配置计量检测系统

按照《用能单位能源计量器具配备和管理导则》、《行业工艺设计规范》、《行业能源计量器具配备和管理要求》的规定，合理设置工序物料计量点和能源计量点，并根据计量数据管理系统的要求，配备相适应的计量器具。如某企业在物料干燥出口设置物料计量电子秤，对干燥所使用的天然气、用电量分别计量，并将物料重量、电能量、天然气量等计量数据通过网络传送到自动控制中心的数据库管理系统，控制中心的电脑自动适时计算出该烘干系统的工序能耗。

1.8 规划企业能源管理体系

按照估算达产时能源消耗总量的规模，规划企业能源管理体系，设置能源管理部门、配置专业管理人员、制定管理制度，满足企业加强生产阶段能源管理的需要，并规划计量数据的采集、统计、运用及工序单位产品综合用能单耗考核模式等。

1.9 编制节能篇章

按照行业对可研报告节能篇内容及深度的要求，系统整理节能措施设计依据；梳理阐述工艺技术、流程、设备、工艺布局的节能措施；梳理阐述供用电系统，供汽、压缩空气、氢气等二次能源输送系统分项节能措施；梳理阐述工程所采用的节能新技术、新材料、新成果；梳理阐述建筑节能措施；梳理阐述能源计量、定额考核等管理制度及模式；分析项目能源种类、消费总量、消耗比例，以及主要工序能耗、产品综合能耗、万元工业增加值能耗、能源利用率等能耗指标。

2 节能评估阶段的管理

国务院以《关于加强节能工作的决定》(国发[2006]28号)等文件规定建立固定资产投资项目节能评估和审查制度。国家发展和改革委员会、国家工业和信息化部发布的《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》明确将项目节能评估工作作为项目审批、核准、备案的前置性条件和项目设计、施工和竣工验收的重要依据并明确节能评估工作实行分类分级管理机制。项目建设单位要按照国家、省有关节能评估政策规定，切实做好节能评估工作。

2.1 节能评估文件编制

2.1.1 节能评估文件、评估机构的选择

按照《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》规定，比照建成投产后年能源消费量将项目进行分类并委托有资质的中介编制节能评估报告书或节能评估报告表等节能评估文件，或建设单位直接填写“节能登记表”。如某矿山企业的扩能技改项目的年能源消费量预计达到4 500 tce，则该企业需从工信委认定的节能评估中介中，选定具有行业矿山节能评估资格的单位，编制扩能技改工程的节能评估报告。

2.1.2 提供节能评估基础资料

按照编制节能评估文件所需基础资料的要求，向中介机构提供项目建设单位、建设项目基本情况，项目可研报告，节能章节，能源供应协议等资料。改扩建项目还需提供原项目基本情况和能源利用情况等资料。

2.2 节能评估文件或节能登记表的初步审核

2.2.1 节能评估文件的形式审查

对照《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》对“固定资产投资项目节能评估报告书内容深度要求”的规定，审核评估文件中“评估依据，项目概况，能源供应情况，工艺节能、工艺布局、设备节能、建筑节能等项目建设方案节能，节能技术与节能管理措施，项目能源利用状况核算，能源消费和能效水平，存在问题与建议”等评估内容是否与项目实际相符，是否符合《固定资产投资项目节能评估工作指南(2011年修订本)》的规定。

2.2.2 工艺技术、工艺布局、设备、供配电系统、单项工程等节能措施评价内容的审查

工艺技术、工艺布局、设备、供配电系统的节能是项目建设方案节能的主要环节。该环节的审查涵盖了对工艺技术、工艺布局、设备、供配电系统节能评价角度的合理性，评价内容的行业针对性、专业性和科学性，对采用新技术、新材料、新产品等评估内容的合理性等方面。

2.2.3 有关能源数据准确性、科学性和合理性的审查

审核评估文件中核算企业总能源消费量、单位产品综合能耗、主要工序单位产品能耗、万元工业增加值能耗、可比能耗等指标的准确性。对于改扩建项目，还需审核报告中原系统能源利用、能耗数据，节能改造预计效果的核算准确性。

2.2.4 先进能耗指标评价的审查

审查评估文件对工序单位产品综合能耗、万元产值能耗指标的选择是否符合国家、地方节能政策，是否符合行业标杆企业的实际。该审察主要包括以下几方面：

(1)审查工序单位产品能源单耗指标与行业准入条件能耗指标，国家或当地单位产品电耗限额标准，行业生产主要工序单位产品能源消耗限额标准等基本门槛要求的对比情况。

(2)工序单位产品能耗指标与行业先进标杆企业能耗指标或行业“领跑者”能效标准的对比。审查行业先进标杆企业或行业“领跑者”选择的合理性。

(3)对照地方工业企业节能战略规划规定的万元工业增加值能耗及节能目标的要求，审查万元产值能耗指标确定的合理性。

2.2.5 项目用能对地方能源影响的审查

对照项目建设当地GDP能耗、节能目标、能源消耗增量及对能源使用种类限制的分析，审查评估文件中该项目能源消费对建设地能源消耗的影响评价是否符合相关规定。

2.2.6 节能评估文件中节能措施、建议的审查

分析评估文件中对完善项目节能措施或建议的技术可行性和经济性。2.3 申办节能评估文件审查批复或节能登记表备案

2.3.1 申请节能评估文件审查或节能登记表备案

向对建设项目审批、核准或备案的有管辖权级的政府主管部门报送节能文件或节能登记表并书面申请审查节能评估文件或节能登记表的登记备案。如省工信委是矿山扩能改造项目核准单位，因此矿山扩能改造项目建设单位可直接向省工信委申请节能评估文件审查和批复。

2.3.2 节能评估文件的补充完善

参与地方政府节能评估主管部门委托的节能评估文件专家审查会，介绍项目基本情况，能源供应、能源利用情况和节能措施规划并配合节能评估文件编制单位回答评审专家的提问。按照专家对节能评估文件的审查意见，补充相关资料，督促节能评估中介机构完善节能评估文件。

2.3.3 办理评估文件审查批复或节能登记表的备案

按照专家对节能评估文件的审查意见，补充完善节能评估文件或节能登记表。将新的节能评估文件或节能登记表送地方政府节能评估主管部门审查，并办理节能评估文件审查批复或节能登记表的备案手续。

3 工程设计阶段的节能管理

工程设计是落实项目节能措施的关键环节。依据行业设计规范、供配电专业设计标准、用能单位能源计量器具配备和管理导则等设计标准的有关规定，按照项目可行性研究报告、节能评估报告、节能评估审查批复中的节能措施，结合设备考察报告和工艺优化方案，进一步优化项目能源利用方式和节能设计，提升企业节能硬件水平，从源头抓好项目的节能工作。

3.1 落实节能措施

工程各阶段设计要明确设计指导思想，将可行性研究报告、节能评估报告、节能评估审查批复中的节能原则、措施、要求与工程实际有机结合起来，贯彻落实到位。

3.2 优化设备选择方案

工程设计的主要任务之一，是坚持技术先进性、经济合理性、生产适用性的原则，科学合理的选择设备。在工程施工设计阶段，要依据国家、地方推荐的节能设备目录和淘汰高能耗产品目录等相关规定，参照设备考察报告对设备性能指标状况的评估，进一步优化设备的选择方案。

3.2.1 工艺设备的选择

对照行业内工艺设备的技术水平，选用业内具有成熟技术的高效低耗先进工艺设备，如选用以天然气为燃料的闪蒸干燥设备改造蒸汽干燥设备；高破碎比、高效率的破碎设备取代原老系列圆锥破碎机；高频筛取代原低效筛分设备。

3.2.2 主要用能设备的选择

对照《高效节能配电变压器推广目录》、《高效节能配电水泵推广目录》等高效节能设备推广目录及《工业锅炉经济运行》、《工业锅炉能效限定值及能效等级》等设备能效标准，选择能效指标高的用能设备，如选择S11、S13系列电力变压器替代原S7、S9变压器；YX3、YB3、YE3、YEB3系列电机取代Y、Y1、Y2系列电机；实测热效率85%～92%以上的工业锅炉替代原热效率60%～70%燃煤工业锅炉。

3.2.3 节能设备、控制设备的选择

对照工艺参数控制调整的需要，选用配套节能控制设备及设备的自动控制系统，提升生产工序的自动化水平和生产系统的能源利用效率。如对液位波动大，浓度变化范围宽的料浆扬送，选用液位自动检测+PLC+变频器控制的渣浆泵设备，改造原人工调节闸阀控制流量+自耦减压启动器控制的渣浆泵设备，适时自动调节矿浆输送，确保了系统运行稳定，同时综合节电率达到10%以上。如在35 kV 8 000 kV·A电弧炉谐波治理中采用低压短网谐波治理取代电弧炉变压器高压侧谐波治理设备，既降低了电弧炉变压器、短网的损耗，又有效提高了电弧炉的生产能力。对物料输送量较稳定、工艺不允许调速或虽可调速但负载率达到85%以上的输送设备，采用软启动器或传统的启动设备进行控制。

3.3 进一步优化工艺流程及布局

依据节能评估报告、节能评估审查批复的节能措施，参照安全、环保、消防等专业对可研报告的审查意见和设备选型优化方案，对工艺流程及布局做进一步优化。

3.4 进一步优化电气设计，提高电气节能效果

(1)按照无功补偿装置、变频器、谐波治理装置等节能设备的配置效能最大化原则优化电气设计方案，如功率大，工艺负荷需要在60%～85%范围频繁变化，选用变频器控制系统实现节能；大功率电解整流电源谐波治理装置布置在电源变压器低压与整流器之间，降低整流变压器的能源消耗。

(2)大负荷供电线路方案的优化。对不同线路截面和不同线路形式的投资与线损费用的方案进行比较分析，优化供电线路形式方案和线路截面配置方案。如对负荷、距离相当的线路，根据计算负荷、作业时间和线路使用寿命的不同，通过不同截面线路电能损耗分析，选择合理的线路截面积以降低线路运行能耗。

(3)按照工艺技术、设备对自动化控制的要求，合理选择自动控制方式和自动控制系统，提高项目建成后生产运行的稳定性，生产组织的灵活和经济性。

(4)优化绿色照明方案。采用高效绿色照明灯具并结合自然采光和工艺、安全操作要求，优化照明系统功率和控制方式的配置方案。

4 设备招标采购阶段的管理

设备采购环节是选取高效节能设备、淘汰落后设备的最后把关环节，要充分利用好设备招标采购环节，提升设备能效水平，为项目建成生产后降低能耗奠定坚实基础。

4.1 节能要求列入招标文件

将设备能效指标、能效标识、用能计量要求与产能、生产效率、设备控制方式、配套节能技术等纳入设备采购招投标文件和设备招标评分办法，作为技术指标的独立内容进行评分，如某企业将20 t/h锅炉的热效率和管道保温材料，锅炉表面温度和烟气温度等参数纳入招标文件。

4.2 能效指标纳入技术协议和合同

设备招标选定中标单位后，将设备能效指标、应用的节能技术等纳入与中标单位签订的技术协议和购销合同作为设备质量验收标准之一。

4.3 推广合同能源管理模式，推进节能设备的应用

主要用能设备和节能设备招标采购时，创造条件采用合同能源管理模式并与具有节能技术和节能资金的单位合作，加速节能新技术、新产品、新材料、新成果的工业化应用，如某冶炼厂将35 kV 8 000 kV·A电弧炉、35 kV、9 000 kV·A电解整流电源谐波治理装置即运用合同能源管理模式进行招标。

5 结束语

项目建设前期节能管理是提升项目节能硬件水平的基础，是实现节能减排战略规划的关键。项目建设单位要充分认识项目建设前期节能管理的重要性，在建设项目可研、节能评估、工程设计和设备采购环节，科学合理的选择工艺技术、工艺流程，优化工艺布局并科学合理的选择设备、设备控制技术及节能措施，提高建设项目能源利用的硬件水平。

Discussion on Energy Saving Management of Initial Project Construction of Industrial Enterprice

YAN Zheng-bin

Based on the four stages of project construction including feasible study, energy saving assessment, project design and equipments purchase, the management plans for energy saving management in different stage were introduced, and the methods to increase energy utilization efficiency, improve technological levels for energy saving hardware and decrease energy consumption of project in initial project construction were discussed.

feasible study; energy assessment; project design; tender for equipment; energy saving

2013-07-30

严正斌(1965—)，男，江西于都人，高级工程师，从事电气技术与节能管理工作。

TK01+8

A

1008-5122(2014)01-0003-05