朱建中，郭海波，肖娥

（貴州中煙工業(yè)有限責任公司公司，貴州 遵義 563000）

節(jié)能減排和促進生產(chǎn)增長兩者屬于互相矛盾的關系，怎樣在促進企業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)定增長條件下實現(xiàn)節(jié)能減排目標是當下卷煙廠進行建設發(fā)展中最為關注的問題。作為卷煙廠整體能耗中所占比重較大的空調(diào)系統(tǒng)能耗，是當下企業(yè)節(jié)能發(fā)展的主要創(chuàng)新目標，為此對于能源消耗較大的空調(diào)系統(tǒng)，應該合理應用多重節(jié)能手段，幫助卷煙廠順利實現(xiàn)節(jié)能減排目標。

1 卷煙廠中空調(diào)系統(tǒng)分析

卷煙廠中的生產(chǎn)工藝流程涵蓋煙葉處理、葉絲加工、膨脹煙絲、梗絲加工、濾棒成型、卷接包等環(huán)節(jié)，而不同加工處理車間在環(huán)境溫濕度方面的要求也各不相同，空氣中的相對濕度會對煙絲的含水率、物料消耗以及產(chǎn)品質量產(chǎn)生直接影響，也是空調(diào)系統(tǒng)中的核心控制參數(shù)，和某些恒溫恒濕系統(tǒng)相比，卷煙廠中空調(diào)系統(tǒng)大部分都滿足高溫高濕要求，比如，溫度維持在24～26℃，甚至在某些條件下還會超出30℃，空氣中的相對濕度需要維持在58%～65%?？照{(diào)機組相關濕熱負荷涵蓋車間內(nèi)部負荷以及新風負荷。聯(lián)系廠房中卷接包車間，可以發(fā)現(xiàn)熱負荷通常是從設備發(fā)熱產(chǎn)生，占整體的70%，剩下的來自圍護結構、照明以及工作人員。

卷煙廠中的空調(diào)覆蓋面積相對較大，相關設備也擁有較大的產(chǎn)熱量，而產(chǎn)濕量相對較低，熱濕比較大，接近正無窮。卷煙廠生產(chǎn)工藝從制絲到卷和接包，其中各個生活環(huán)節(jié)都需要進行恒溫、恒濕控制。空調(diào)系統(tǒng)通常需要維持全年運行，平均每年超出三分之二的時間當中，冷水機組都需要維持連續(xù)供冷狀態(tài)，導致空調(diào)能耗進一步擴大。卷接包以及儲絲車間內(nèi)，對于空氣的濕度和溫度等方面都具有較高要求。因為卷煙廠產(chǎn)熱量大，所以空調(diào)系統(tǒng)相關風量需要維持在每小時（200-300）×104立方米以上，空調(diào)設備在卷煙廠整體能耗中能夠占據(jù)30%～50%。為實現(xiàn)卷煙廠生產(chǎn)要求和節(jié)能目標，需要加大技術改造力度，合理設計有效的節(jié)能措施。

2 卷煙廠中空調(diào)系統(tǒng)的多工況控制分析

戶外的空氣狀態(tài)在整年當中存在較大的波動范圍，而室外空氣的狀態(tài)參數(shù)也在某種程度上影響空氣處理。為此在初

步確定空調(diào)系統(tǒng)后，可以進一步聯(lián)系當?shù)貧庀筚Y料，劃分數(shù)個空調(diào)工況區(qū)域，從而針對不同工況下的空調(diào)系統(tǒng)采取差異化運行策略?？照{(diào)工況分區(qū)控制中需要遵循以下規(guī)則：第一，加濕和除濕的分區(qū)界限，在新回風混合條件下的絕對濕度超出或等于送風條件下的絕對濕度時，該種季節(jié)下的工況便需要對空氣開展除濕工作，不然，則需要針對空氣開展加濕處理。第二，冷卻和加熱分區(qū)界限，當溫度在新風回風混合條件下和送風條件下溫度相等或更大，則該季節(jié)中，需要實施冷卻處理，不然便需針對空氣實施加熱處理。第三，新回風比相關節(jié)能控制，除了濕季環(huán)境之外，假如室外新風焓值和回風焓值相等或更大，則可以選擇最小新風，不然便需要實施最大新風。加濕工況下，如果外部新風溫度和回風溫度相等或更大，則應該選擇最低新風，假如室外新風溫度比回風溫度要低，但卻比送風溫度大的條件下，為了進一步降低制冷機運行負荷，可以選擇最高新風，盡管該種條件下會進一步擴大蒸汽加濕量，但室外新風溫度如果和送風溫度相等或更小，應該對新回風比進行合理調(diào)節(jié)，達到最低新風量為止。

3 卷煙廠中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施

3.1 多工況分區(qū)節(jié)能

正常的空調(diào)系統(tǒng)通常都是根據(jù)過渡季、冬季和夏季三種工況下的運行模式實施控制管理的，而處于該種控制模式下，無法對新風自然冷源進行充分利用，在冬季以及過渡季還需要繼續(xù)供冷的條件下，無法結合新風冷源對車間中的余熱進行有效處理。除此之外，工藝性質的空調(diào)系統(tǒng)如果需要保持維持一天24小時持續(xù)運轉，即便一天中存在較大的溫濕度變化，但卻按照三種工況方式實施控制，不但無法對新風冷源進行充分利用，同時，還會產(chǎn)生冷熱抵消的現(xiàn)象。而針對空調(diào)系統(tǒng)選擇多工況下的分區(qū)控制模式，可以對室外新風冷源進行充分利用，有效控制冷熱抵銷現(xiàn)象，促進實現(xiàn)節(jié)能目標。

針對空調(diào)系統(tǒng)的多工況分區(qū)式控制，主要是聯(lián)系全年中的氣候變化參數(shù)，于焓濕圖中合理制作氣象包絡線，結合不同工況合理劃分區(qū)域空間，采取有效的控制程序，進而滿足相應的空調(diào)系統(tǒng)在精度要求下的節(jié)能需求?？照{(diào)系統(tǒng)實施多工況下的分區(qū)控制，通常劃分區(qū)域盡量維持在6～8個左右，如果工況分區(qū)過多，會進一步擴大控制難度，增加控制復雜性，沒有必要，假如分區(qū)數(shù)量過少，還無法實現(xiàn)預期節(jié)能目標。空調(diào)機組需要在各個風口區(qū)域合理設置濕度傳感器和溫度傳感器，于表冷器后設置露點式溫度傳感器，而自動控制系統(tǒng)能夠聯(lián)系新風傳感器所測量的濕度以及溫度結果，對空氣濕度和焓值進行準確計算，隨后和多工況區(qū)域預設邊界線進行對比分析，最終合理確定空調(diào)系統(tǒng)整體運行工況和對應的運行方式，自動化控制系統(tǒng)相關輸出信號能夠對風閥執(zhí)行器、風機變頻器、冷水閥、加濕控制閥、蒸汽閥等相關工作執(zhí)行機構進行合理控制，實現(xiàn)機組控制目標。

3.2 溫濕度分控設計

通過前文分析卷煙廠中的工藝特征和運行負荷規(guī)律，能夠進一步了解到，空調(diào)機組需要針對車間中的內(nèi)部新熱風和濕負荷以及熱負荷等實施有效處理，同時，還可以額外設置兩種表冷器，分別針對車間中的新風負荷以及熱負荷實施降溫處理，隨后把經(jīng)過處理的兩種氣流混合傳輸至送風狀態(tài)點，如此能夠促進冷熱之間的抵消，實現(xiàn)節(jié)能目標。

3.3 高供水溫度表冷器

通過前文分析卷煙廠中的工藝特征，能夠發(fā)現(xiàn)通過前文分析卷煙廠中的工藝特征中的空調(diào)系統(tǒng)擁有空調(diào)露點夏季溫度過高的現(xiàn)象，為此可以適當提升供水溫度。在提升供水溫度后，冷水機組相關蒸發(fā)溫度進一步提升，而整體運行效率擴大。制冷操作中，冷凍水相關供水溫度每次提升一度，便會導致冷水機組自身能耗下降3%。通過適當提升供水溫度，可以促進冷水機組能耗下降，對于系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義。

為確保表冷器處于高溫供水狀態(tài)下，依然可以穩(wěn)定制冷除濕，需要針對表冷器實施特殊設計。通過小件實驗總結高溫度供水條件下，換熱器傳熱系數(shù)計算公式，同時，將其當成換熱器主要計算選型依據(jù)，并聯(lián)系各臺機組相關風進出參數(shù)實施選型設計，確保機組性能滿足相關要求。通過設計選型后，大量機組對應回風表冷器大致維持3～4排即可，至于新風表冷器主要是在4～6排左右，考慮到表冷器運行數(shù)年后因為臟污堵塞而影響換熱性能，導致溫度參數(shù)無法滿足車間生產(chǎn)要求，可以針對表冷器實施冗余設計，在設計過程中，對表冷器預留充足的換熱面積，盡管該種設計措施會進一步擴大投資規(guī)模，但卻能夠有效降低能耗，保證設備性能。

3.4 霧式加濕技術

結合卷煙廠中空調(diào)運行參數(shù)擁有高濕高溫的特征，處于過渡季節(jié)下，可以進一步借助等焓加濕的基礎原理，針對霧式加濕器進行合理設計，最終實現(xiàn)加濕降溫目標，滿足過渡季節(jié)相關節(jié)能要求。此次項目于卷包車間內(nèi)，率先利用11套空調(diào)機組，額外設置由快吸式的干蒸汽加濕器以及高壓微霧加濕器，蒸汽加濕器通常是用來幫助冬季加濕處理。過渡季節(jié)中的空調(diào)在新風運行狀態(tài)下，相關加熱盤管會始終處于少量補熱以及關閉狀態(tài)下，而高壓微霧加濕器在最大程度上能夠把空氣等焓加濕到設備的露點狀態(tài)。在6月和9月期間內(nèi)采取高壓微霧加濕措施，可以有效控制室內(nèi)溫濕度，使其滿足具體要求。在5月和10月運行全新風，同時開展高壓微霧加濕，合理補熱升溫，能夠通過有效處理，達到室內(nèi)要求。為此處于過渡季節(jié)中，可以選擇全新風以及等焓加濕降溫相結合的措施進行處理，從而進一步降低制冷主機負荷，延長主機開機時間，降低空調(diào)系統(tǒng)運行能耗。

3.5 其他節(jié)能措施

除了上述措施之外，卷煙廠中的空調(diào)系統(tǒng)還可以選擇風機變頻控制技術。此外，還可以針對空調(diào)設備相關部件，采取有效的降阻措施，比如，初效過濾器可以選擇W型進行設置，從而進一步取代常規(guī)條件下的平直型設置模式，使整個過濾面積擴大一倍左右，而初效阻力能夠減少70%。對于擋水板部件可以采取移動化設計方式，處于非制冷環(huán)節(jié)內(nèi)，撤出擋水板，有效降低風機阻力。

4 結語

綜上所述，在卷煙廠中，空調(diào)系統(tǒng)相關能耗所占比例較大，為此需要針對空調(diào)系統(tǒng)實際運行狀態(tài)，采取有效的節(jié)能措施，從而進一步減少煙廠整體能耗，注重各個細節(jié)的優(yōu)化處理，將空調(diào)系統(tǒng)設備中的不同部件潛能充分挖掘出來，提升空調(diào)系統(tǒng)運行效率。