节能技术与方法

9．3．2　节能技术与方法

1）生产过程节能

（1）优化产品设计

产品的结构和形状对其生产、使用和运输等过程中的能耗具有很大的影响，一般情况下，结构和形状越简单，生产、使用和运输等过程中消耗的能源就越少。因此，在保证产品基本性能的情况下，应尽可能降低其复杂程度。例如，手机功能过分组合、附加功能使用率过低，无疑是能源的一种浪费。不同的材料在加工过程中所需的能量相差很大，因此应考虑选择能耗小的原材料。此外，减少产品重量和体积会减少产品运输环节的能源消耗。

（2）改进生产设备和工艺

产品在其生产过程中要消耗能量，其中大部分消耗是由于生产工艺不当、生产设备陈旧等原因造成的。例如，在机械加工的能量利用率中，普通机床直接用于切削加工的能量只占总能耗的30%左右，这意味着70%左右的能量是“无效的”，被浪费掉了⁽⁴¹⁾。再如锻压，生产中常用的锻压方式可分为冷锻、温锻和热锻。其中冷锻和温锻的能源利用率和材料利用率都高于热锻，但冷锻工艺前后的一些处理工艺会造成其他一些环境危害，因此温锻是比冷锻和热锻更清洁的工艺。又如机器设备采用变频调速装置，可使产品在低功率下工作时节省电能，采用变频电机的一些示范项目已经取得20%～50%的节能效果。

2）加强能源管理

管理不善也常常是能源利用效率不高的重要原因，因此加强能源管理是节能的重要方面之一。首先，应减少设备的“空载”运转。如设备不工作时应停机；缩短辅助时间以减少空载率；空载时采用更小的驱动力。其次，应优化调度能源利用。在一个生产车间中，通常有多种不同的加工设备，采用不同的设备生产同一种产品时，所消耗的能源必定不同，应通过调度来实现不同设备和不同产品之间的优化组合，减少能量的消耗。

3）照明和空调节能

由于生产操作常常需要在严格的环境状况下进行，因而空调和照明能耗在工业能耗中占有很大比重，故改进空调和照明系统也可以节约大量能源。例如，通过安装挡风玻璃、密封窗户、合理种植树木等途径来提高建筑外维护结构的能源效率，可以节约大量能源。又如将陈旧的空调系统改造为采用计算机控制的先进设备可以减少30%～90%的能耗。

照明设备也有多种选择，传统的白炽灯或没有安装高反射度装置、电子镇流器和节能灯泡的荧光灯应加以改造。一般而言，节能照明设备在提高相等强度照明的前提下只相当于白炽灯的1／10～1／5⁽⁴²⁾。据媒体报道数据显示，使用新技术的LED光源代替传统的白炽灯和日光灯照明将节约全球照明能耗的50%⁽⁴³⁾。

4）余热回收利用

对生产过程中产生的余热进行综合利用，不仅可以减少能源消耗和污染物排放，还可以产生经济效益，因此，是钢铁、电力、化学等工业企业节能的重要途径（见表9．9）⁽⁴⁴⁾。

表9．9　主要工业部门余热回收利用情况

但在工业企业的生产过程中，有相当数量的余热未能回收利用，导致能量损失。如中国钢铁企业的余热实现回收利用的仅为25．8%；如能加以合理的回收利用，节能潜力巨大。又如用蓄热式转换器回收利用轧钢加热炉的高温热量，可降低能耗15．4kg／t⁽⁴⁵⁾。

此外，余热还可用于其他目的。例如瑞士巴塞尔的一家大型化工企业Hoffmann－La Roche从冷却水中分离出大约25%的废热为四幢楼的空调系统的进口空气预热（以前那些废热都是直接排入莱茵河），每年能节省1 345t的油料，减少4 200t二氧化碳和3t氮氧化物排放⁽⁴⁶⁾。