文/肖鈺杰

化工是原料、材料、能源生產(chǎn)的主要行業(yè)。我國經(jīng)濟的發(fā)展對化工產(chǎn)品有著強大的剛性需求。據(jù)統(tǒng)計，我國的化工生產(chǎn)居機電之后列第三位，占GDP的20%左右，其增長速度明顯快于同期GDP。

化工行業(yè)作為高耗能行業(yè)之一，其建設(shè)項目具有工藝復(fù)雜、能耗高等特點，因此，開展好化工行業(yè)的節(jié)能評估工作，對提高能源利用水平、推動節(jié)能減排目標的實現(xiàn)具有重要意義。

一、化工類項目節(jié)能評估報告編制要點

1.折標系數(shù)選取

化工項目使用能源及耗能工質(zhì)較多，其主要消耗能源有電力、天然氣、蒸汽、燃料油、新水、脫鹽水、壓縮空氣、循環(huán)水等。項目能源消耗的計算過程中，能源及耗能工質(zhì)折標系數(shù)的選用參考《綜合能耗計算通則》（GB/T2589-2008）（以下簡稱《通則》）及《石油化工設(shè)計能耗計算標準》（GB/T50441-2016）。

電力、天然氣、燃料油、新水等折標系數(shù)的選擇可以參照《通則》選用，但蒸汽、循環(huán)水、脫鹽水、冷凍水系數(shù)的選擇因其規(guī)格的不同再用《通則》就不準確了。例如，項目使用的蒸汽往往品質(zhì)不同，不能統(tǒng)一采用《通則》中0.1286kgce/kg的折標系數(shù)進行核算，而應(yīng)該參照《石油化工設(shè)計能耗計算標準》進行選取。

2.項目能耗計算

以化工項目主要用能及耗能工質(zhì)種類電、蒸汽為例，說明項目能耗計算中指標選取及實物量計算方法。

（1）項目用電計算

項目用電量預(yù)測通常采用需要系數(shù)法，即采用用電設(shè)備功率、運行時間、需要系數(shù)和同時系數(shù)相乘估算計算負荷，年運行時間通常一班制可取1860h，二班制可取3720h，三班制可取5580h，需要系數(shù)及同時系數(shù)選用參照《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》（第四版）。

（2）項目用蒸汽計算

項目用蒸汽量計算通常采用終端蒸汽使用設(shè)備設(shè)計單位時間耗蒸汽量，并考慮使用效率、管網(wǎng)熱損失后乘以實際使用時間得出。在核算項目蒸汽消耗的過程中，因為化工類項目往往涉及副產(chǎn)蒸汽的對外輸送，所以在清楚地界定項目邊界的基礎(chǔ)上，蒸汽消耗量計算中應(yīng)對外供蒸汽量予以扣減。

蒸汽使用設(shè)備的熱效率以及蒸汽輸送環(huán)節(jié)的管網(wǎng)損失選取和估算，對項目蒸汽消耗量計算十分重要。通常，化工項目蒸汽利用都包含多個環(huán)節(jié)的輸送，因其工藝過程復(fù)雜、涉及設(shè)備設(shè)施較多，一般化工項目蒸汽加熱設(shè)備熱效率不大于65%，最低的干燥設(shè)備熱效率僅有20%左右，如果再將約5%管網(wǎng)泄漏及熱損耗計入，蒸汽利用率還會一定程度的下降，因此，在核算終端用蒸汽加熱設(shè)備熱效率時，要針對加熱設(shè)備的具體情況選用熱效率指標或測試其熱效率。

3.公輔設(shè)備能效水平評估

化工類項目通常包括蒸汽鍋爐、水泵、風(fēng)機等公輔用能設(shè)備，設(shè)備能效水平評估主要是對已選型的設(shè)備能效指標進行評估，評估項目是否采用國家明令禁止和淘汰的用能產(chǎn)品和設(shè)備，是否采用節(jié)能產(chǎn)品推薦目錄中的產(chǎn)品和設(shè)備，是否滿足相關(guān)能效標準、規(guī)范關(guān)于節(jié)能評價值的要求，是否達到同行業(yè)先進水平等。對在評估階段尚未進行設(shè)備選型的項目，應(yīng)提出設(shè)備選型過程中能效水平方面的要求和建議。

（1）蒸汽鍋爐

根據(jù)《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟運行》（GB/T17954-2007），評估項目使用蒸汽鍋爐的能效水平。例如項目新增蒸汽鍋爐一臺，額定蒸發(fā)量20t/h，使用燃料為天然氣，鍋爐熱效率92%，《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟運行》（GB/T17954-2007）要求一級運行鍋爐熱效率為91%以上，經(jīng)對標符合一級運行的要求。

（2）水泵

根據(jù)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》（GB19762-2007），評估項目使用水泵的能效水平。根據(jù)該標準提供的計算步驟依據(jù)，水泵技術(shù)參數(shù)計算及節(jié)能評價舉例如下：例如泵流量Q=100m3/s，揚程H=60m，泵轉(zhuǎn)速r=2900r/min，泵軸功率18kW，經(jīng)計算，比轉(zhuǎn)速為81.2r/min。

對于單級單吸清水離心泵，根據(jù)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》（GB19762-2007），未修正效率值77%，效率修正值為2.9%，則規(guī)定點效率值為74.1%，能效限定值71.1%，節(jié)能評價值73.1%。經(jīng)對標，符合水泵節(jié)能評價值的要求。

（3）風(fēng)機

根據(jù)《通風(fēng)機能效限定值及能效等級》（GB19761-2009），評估項目使用通風(fēng)機的能效水平。例如：項目設(shè)置通風(fēng)設(shè)備20臺，裝機容量40kW，軸流通風(fēng)機機號（4.5）與輪轂比（0.3），查《通風(fēng)機能效限定值及能效等級》（GB19761-2009）中的表2軸流通風(fēng)機能效等級，其能效等級1級，效率為72%。經(jīng)對標，達到《通風(fēng)機能效限定值及能效等級》（GB19761-2009）能效等級1級要求，符合通風(fēng)機節(jié)能評價值的要求。

（4）空壓機

根據(jù)《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》（GB19153-2009），評估項目使用空壓機的能效水平。例如項目新增噴油螺桿空氣壓縮機一臺，實際容積流量58.1m3/min，額定輸入功率355kW，壓縮級數(shù)1級，額定排氣壓力0.8MPa，采用水冷方式冷卻，輸入比功率6.1kW/（m3/min）?！度莘e式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》（GB19153-2009）要求2級機組輸入比功率達到6.1kW/（m3/min），經(jīng)對標符合能效等級2級的要求。

二、化工項目重點節(jié)能措施

1.熱能的梯次利用

化工生產(chǎn)工藝流程中，一般化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品濃縮、干燥等往往要消耗熱能，多采用不同壓力等級的蒸汽為熱源，工藝流程一般根據(jù)在制品的工藝溫度要求對蒸汽采取梯次利用，達到熱能利用率最大化?；ぱb置中還設(shè)有逆程式再沸器、多效蒸發(fā)器、真空干燥器和閃蒸器等換熱設(shè)備，這些換熱設(shè)備在熱能利用過程中起到了熱能梯次利用和余熱余壓利用的作用，也能達到提高熱能利用率的目的。

2.余熱余壓余能的利用

化工企業(yè)多為耗熱能大戶，低品位余熱資源較多，合理利用低位熱能，回收低位熱能副產(chǎn)蒸汽，蒸汽凝結(jié)水再用于鍋爐給水、冬季采暖等，夏季則采用熱泵技術(shù)回收低位熱能制冷；對于高位熱能，可采用在反應(yīng)器中設(shè)置再生器，內(nèi)、外取熱器，以及在再生煙氣系統(tǒng)設(shè)置余熱鍋爐的方式予以回收，內(nèi)、外取熱器產(chǎn)生的飽和蒸汽再在再生煙氣余熱鍋爐中過熱，產(chǎn)生過熱蒸汽，達到回收高位熱能的目的。

3.變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)

化工裝置中變流量、變壓力的機泵設(shè)備較多，可采用變頻調(diào)速器控制電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對風(fēng)機和輸送泵流量、壓力的調(diào)節(jié)，滿足工藝要求的同時節(jié)約能源；項目中可加裝變頻器，一次壓縮機、二次壓縮機采用同步電機驅(qū)動，以提高電網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)，節(jié)約電能；部分生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)輔機、動力輔機、循環(huán)水泵、補水泵、風(fēng)機、空壓機等可采用變頻技術(shù)降低設(shè)備的啟停頻率，優(yōu)化設(shè)備及系統(tǒng)運行，使設(shè)備能耗隨生產(chǎn)負荷的降低逐步降低，從而極大地降低機泵的電力消耗。

三、化工項目節(jié)能評估過程中所遇到的主要問題

1.節(jié)能評估所需資料不足

節(jié)能評估報告一般基于項目建議書及可行性研究報告等前期文件進行編制。許多項目在這一階段受各種因素的影響，項目的整體工藝流程、主要耗能工序、主要耗能設(shè)備、節(jié)能措施、能源計量儀器配置等資料及數(shù)據(jù)不完整、不詳細，無法滿足《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能審查辦法》規(guī)定的編寫要求。評估單位只能在依據(jù)項目前期文件的同時，依靠評估人員自身的專業(yè)水準及掌握的相關(guān)同類項目的資料與信息，并積極通過建設(shè)單位與可研報告編制單位進行反復(fù)溝通來完成報告。但是一些全套引進工藝包的大型項目，因涉及專利技術(shù)較多，技術(shù)專利商和建設(shè)單位出于對技術(shù)保密的要求，不配合或不能提供較詳盡的技術(shù)資料，從而給節(jié)能評估工作帶來難以逾越的技術(shù)障礙。

2.標準、規(guī)范較為陳舊、混亂

我國全面開展固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估工作起步較晚，相關(guān)基礎(chǔ)研究薄弱，在新標準、規(guī)范的制訂以及已有標準、規(guī)范的修訂上存在較多問題。

有些標準、規(guī)范較為陳舊，已不能滿足當前節(jié)能評估工作的需要。如《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T3485-1998）《評價企業(yè)合理用熱技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T3486-1993）《工業(yè)燃燒爐熱平衡測定與計算基本規(guī)則》（GB/T13338-1991）等。這些標準是基于當時的工業(yè)能源統(tǒng)計方法、當時的技術(shù)水平而編制的，局限性較大，亟待依據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展水平、新能源利用狀況、新的統(tǒng)計方法進行更新。

對既是生產(chǎn)原料又是動力來源的一些化工項目，以目前的方法列出能源平衡表缺乏科學(xué)性、合理性，需要制定新的標準來支撐。

有些標準、規(guī)范較為混亂，不同的標準有不同的取值。以能耗計算常用的《綜合能耗計算通則》（GB/T2589-2008）及《石油化工設(shè)計能耗計算標準》（GB/T50441-2016）為例。兩者均為國家標準，但在同一能源或耗能工質(zhì)的折標系數(shù)取值方面存在不同，有些差別還比較大，如循環(huán)水、新鮮水、壓縮空氣等。計算基準的不統(tǒng)一直接造成能耗計算結(jié)果的差異。評估過程中往往基于對計算結(jié)果有利進行選擇取值，主觀性、隨意性較大，缺乏嚴肅性。

3.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏

由于化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，每年不斷有新的化工產(chǎn)品問世，但其基礎(chǔ)研究非常滯后，許多產(chǎn)品的比熱、傳熱系數(shù)等都是空白，許多產(chǎn)品的合成過程是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)也不清楚，導(dǎo)致一些反應(yīng)工序無法建立熱平衡。生產(chǎn)中采取的用能方式是否合理進行評估難度較大。

相對于幾萬種化工產(chǎn)品、上千種大規(guī)模化工產(chǎn)品而言，已發(fā)布能耗限額標準的產(chǎn)品比例太小，對整個行業(yè)的能耗基準數(shù)據(jù)建立起不到作用。即使已發(fā)布產(chǎn)品的能耗限額標準，也因趕不上技術(shù)進步的步伐而凸顯其落后的一面。

4.公用輔助設(shè)備選型及能效水平評估缺失

節(jié)能評估開展過程中，往往處于項目前期設(shè)計階段，建設(shè)單位還未對公用輔助設(shè)備選型，造成節(jié)能評估過程中對設(shè)備能效水平的評估缺失。

5.項目節(jié)能措施建議缺少針對性

對化工項目能耗特點的理解和掌握不夠，致使提出的節(jié)能措施與可研報告內(nèi)容重復(fù)，缺少針對性。

6.節(jié)能評估隊伍專業(yè)性不強

化工節(jié)能評估是一項專業(yè)性非常強的工作，既需要有化工相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)，又要有熱能工程學(xué)基礎(chǔ)，還需有較豐富的化工生產(chǎn)實踐經(jīng)驗才能做好這項工作。目前的節(jié)能評估隊伍中，一些人員直接來自高校各級畢業(yè)人員，對化工生產(chǎn)缺乏了解；一些來自化工生產(chǎn)的一線技術(shù)人員，又缺乏熱能工程學(xué)基礎(chǔ)；一些退休技術(shù)人員對化工新技術(shù)、節(jié)能新技術(shù)又不了解，缺乏系統(tǒng)學(xué)習(xí)的動力和能力，導(dǎo)致化工項目節(jié)能評估工作水平不高。

7.節(jié)能評估單位惡性競爭

從事節(jié)能評估的機構(gòu)，多是獨立的法人單位，大部分要靠市場生存，目前內(nèi)蒙古自治區(qū)就有60家節(jié)能評估中介機構(gòu)，可以說是僧多粥少。為了拿到項目評估合同，許多機構(gòu)低價競爭，不管有沒有能力，拿過來再說。再加上評估結(jié)果不需將來驗收，進行節(jié)能審計也和評估結(jié)果不掛鉤，使得節(jié)能評估工作的效果打了折扣。

四、結(jié)束語

化工企業(yè)既生產(chǎn)能源又消耗能源，作為能耗大戶，其無疑是各地節(jié)能減排的重點考核對象。為實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗目標，各地政府對新建項目合理控制新增產(chǎn)能、嚴格開展化工項目的節(jié)能評估是非常必要的，這將督促項目建設(shè)單位做好節(jié)能管理，把合理用能和節(jié)約用能問題解決在項目開工建設(shè)之前，從源頭上控制能耗增量，提高能源利用效率，這不僅能有效提高化工項目未來的經(jīng)濟效益和社會效益，更是對我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻一份力量。