武漢市墻體建材及管樁行業(yè)節(jié)能狀況調(diào)研

張世品 龔 龍 張修安(武漢市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究所 武漢 430024）

武漢市墻體建材及管樁行業(yè)節(jié)能狀況調(diào)研

張世品 龔 龍 張修安
(武漢市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究所 武漢 430024）

本文從管理狀況、能效狀況、鍋爐房狀況、水質(zhì)狀況、管理人員和作業(yè)人員狀況六方面調(diào)研武漢市墻體建材及管樁行業(yè)基本情況、整體耗能情況，著重剖析工業(yè)鍋爐、蒸壓釜兩個主要耗能設(shè)備能效情況，發(fā)現(xiàn)該行業(yè)存在節(jié)能意識薄弱，管理不到位；主要耗能設(shè)備能效偏低等問題，提出增強(qiáng)企業(yè)節(jié)能意識，落實(shí)其節(jié)能主體責(zé)任；加強(qiáng)鍋爐房管理；完善計(jì)量器具的配備和管理；加強(qiáng)對操作人員的節(jié)能培訓(xùn)，規(guī)范其操作；推進(jìn)鍋爐能效測試工作；加強(qiáng)蒸壓釜余汽冷凝水利用等六方面建議。

墻體建材 管樁 能效情況

墻體建材及管樁行業(yè)由于投資少、技術(shù)要求不高，在我國改革開放期間飛速發(fā)展，為我國的房地產(chǎn)業(yè)及各地建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)，但是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源破壞性加強(qiáng)；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、管理水平落后等原因，使得該行業(yè)的節(jié)能減排尤為重要。國家發(fā)改委及經(jīng)信委管理規(guī)模以上企業(yè)的用能情況，涵蓋不了墻體建材及管樁行業(yè)，本文從管理狀況、能效狀況、鍋爐房狀況、水質(zhì)狀況、管理人員和作業(yè)人員狀況六方面進(jìn)行調(diào)研，有利于武漢“兩型社會”的建設(shè)，是做好武漢市蒸壓釜行業(yè)節(jié)能減排，順利完成武漢市“十二五”能耗指標(biāo)的重要舉措。

1　武漢市墻體建材及管樁行業(yè)概況

1.1行業(yè)基本情況

墻體建材以生產(chǎn)加氣塊磚為主，該行業(yè)和管樁行業(yè)的生產(chǎn)工藝都需要高壓蒸養(yǎng)，主要是把鍋爐產(chǎn)生的蒸汽注入蒸壓釜對釜內(nèi)原料進(jìn)行加溫加壓，從而制造出合格的產(chǎn)品。生產(chǎn)過程涉及到的承壓類特種設(shè)備主要有：鍋爐、蒸汽管道、分汽缸、蒸壓釜。

武漢市墻體建材及管樁行業(yè)的企業(yè)共81家，擁有蒸壓釜515臺，在用鍋爐95臺，總?cè)萘?78t/h。各企業(yè)鍋爐總?cè)萘糠植家姳?，一家企業(yè)擁有鍋爐的總?cè)萘看笮￠g接反映了該企業(yè)的規(guī)模和生產(chǎn)能力。從表1可以看出，武漢市墻體建材及管樁行業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的大企業(yè)很少。其中燃煤鍋爐84臺，燃?xì)忮仩t2臺，燃生物質(zhì)鍋爐2臺，燃稻殼鍋爐7臺，鍋爐燃料分布如圖1所示。以額定出力4t、6t的鍋爐為主，額定出力大于等于1t且小于4t的鍋爐5臺，占行業(yè)鍋爐總量的5%；額定出力大于等于4t且小于8t的鍋爐71臺，占行業(yè)鍋爐總量的75%；額定出力大于等于8t的鍋爐19臺，占行業(yè)鍋爐總量的20%，鍋爐容量分布如圖2所示。

表1　各企業(yè)鍋爐總?cè)萘?/p>

圖1　鍋爐燃料分布圖

圖2　鍋爐容量分布圖

為了掌握武漢市墻體建材及管樁行業(yè)耗能情況，筆者單位對該行業(yè)進(jìn)行能效測試及節(jié)能服務(wù)，并對4家進(jìn)行了熱平衡測試。并發(fā)放了調(diào)查問卷，調(diào)查其燃料消耗量(未調(diào)查電能等其他耗能)，共獲得了18家企業(yè)耗能數(shù)據(jù)，匯總見表2。通過這18家企業(yè)耗能數(shù)據(jù)可以看出，墻體建材行業(yè)每生產(chǎn)10000立方磚需消耗151．4t標(biāo)煤，管樁行業(yè)每生產(chǎn)10000立方樁需消耗284．6t標(biāo)煤，進(jìn)而推算出武漢市墻體建材及管樁行業(yè)年燃料消耗量約22．2萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。

表2　部分企業(yè)年燃料消耗量

2　武漢市墻體建材及管樁行業(yè)主要耗能設(shè)備能效情況

2.1工業(yè)鍋爐狀況

近兩年筆者單位對墻體建材及管樁行業(yè)28臺工業(yè)鍋爐進(jìn)行了能效測試及節(jié)能服務(wù)。28臺工業(yè)鍋爐狀況見表3，從表3可以看出，該行業(yè)工業(yè)鍋爐的平均運(yùn)行效率72．70%，過量空氣系數(shù)平均為2．72、排煙溫度平均為173℃，爐渣和飛灰平均含碳量分別為16．42%、18．70%。

表3　蒸壓釜行業(yè)工業(yè)鍋爐狀況表

2.2蒸壓釜狀況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，灰砂磚生產(chǎn)中所用的蒸汽中，有73．5%是新鮮蒸汽，其余26．5%由三次轉(zhuǎn)換汽來彌補(bǔ)。大部分蒸汽(約占72．6%)是養(yǎng)護(hù)過程所需要的。通過調(diào)研，武漢市管樁行業(yè)的蒸養(yǎng)能耗是30kgce/m3，大型灰砂磚企業(yè)的蒸養(yǎng)能耗是10kgce/m3，小型灰砂磚企業(yè)的蒸養(yǎng)能耗是20kgce/m3。通常灰砂磚行業(yè)蒸養(yǎng)用的蒸汽經(jīng)過利用后產(chǎn)物主要是壓力在 0．5～1．0MPa的冷凝水，其中攜帶大量的熱量，72%企業(yè)沒有充分回收利用，造成能量損失。

3　武漢市墻體建材及管樁行業(yè)存在的問題

3.1節(jié)能意識薄弱，管理不到位

目前武漢市81家墻體建材及管樁企業(yè)正在使用中的蒸壓釜515臺、鍋爐95臺，其節(jié)能運(yùn)行，除受設(shè)計(jì)、制造、安裝等先天性條件影響外，往往取決于能否正確使用和管理。

信息技術(shù)教育教學(xué)應(yīng)用意識不夠強(qiáng) 很多青年教師沒有切實(shí)地把信息技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)環(huán)境中，沒有引導(dǎo)學(xué)生主動利用信息技術(shù)工具進(jìn)行學(xué)習(xí)[2]，是因?yàn)樗麄儏⒓有畔⒓夹g(shù)教育應(yīng)用培訓(xùn)較少，對于信息技術(shù)認(rèn)識不足，從而導(dǎo)致教學(xué)應(yīng)用意識不強(qiáng)。

●3.1.1企業(yè)管理者不重視

鍋爐、蒸壓釜處于生產(chǎn)鏈的底端，部分企業(yè)管理者認(rèn)識不到其重要性，單純看中產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)利益，對鍋爐、蒸壓釜的節(jié)能工作不懂、不管、不問，導(dǎo)致鍋爐管理人員、操作人員、甚至整個企業(yè)對鍋爐生產(chǎn)存在輕視態(tài)度。55%的企業(yè)技術(shù)部門對于現(xiàn)用鍋爐、蒸壓釜的技術(shù)狀態(tài)基本不明，甚至對其節(jié)能問題長期都沒列入工作日程；81%企業(yè)不注重節(jié)能改造，節(jié)能意識淡薄，未對全體職工進(jìn)行足夠、系統(tǒng)的節(jié)能培訓(xùn)，更沒有嚴(yán)格的操作規(guī)程及必要的獎懲制度。導(dǎo)致企業(yè)成本較高喪失生存空間，或者不按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，以縮小規(guī)格尺寸來降低成本，形成惡性競爭。

●3.1.2鍋爐房管理差

武漢市蒸壓釜行業(yè)鍋爐房管理較差，企業(yè)合格率僅為23．5%，鍋爐合格率為35．7%。問題主要集中為：1) 65%的企業(yè)沒有配備專門的管理人員或操作人員，或者管理人員、操作人員未取證或證過期，相關(guān)人員整體素質(zhì)偏低；2)鍋爐房內(nèi)無節(jié)能、管理制度，無水質(zhì)化驗(yàn)、鍋爐運(yùn)行等記錄，更別說燃料、蒸發(fā)量的計(jì)量等記錄，相關(guān)人員認(rèn)為只要鍋爐燒著，不熄火，能滿足生產(chǎn)就算完成任務(wù)；3)水位表考克、排污閥等處均有不同程度的跑、冒、滴、漏，部分鍋爐主蒸汽管未保溫。

●3.1.3能源管理粗放

企業(yè)未對燃煤進(jìn)行化驗(yàn)，其熱值、顆粒度、揮發(fā)份、灰分等各項(xiàng)指標(biāo)大部分無法得到保證。未配備流量計(jì)，燃料消耗量未計(jì)量，能源管理粗放，對生產(chǎn)需要耗能不了解，對自己是否有能源浪費(fèi)不清楚。據(jù)調(diào)研，武漢市墻體建材及管樁行業(yè)計(jì)量器具的配備率及檢測率約為31%。

●3.1.4鍋爐操作人員技術(shù)欠佳

鍋爐操作人員的操作水平是鍋爐效率高低的重要影響因素。筆者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，熟練的專業(yè)操作人員缺乏。蒸壓釜用汽是間歇用汽，往蒸壓釜注汽時(shí)，用汽量大，平時(shí)用汽量小。鍋爐操作人員為了滿足生產(chǎn)，保證蒸壓釜注汽時(shí)鍋爐升壓快速，一般不管煤質(zhì)品種的變化，不管鍋爐負(fù)荷的大小，大量給風(fēng)，常年一種燃燒狀態(tài)，未能根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)合理調(diào)整爐排速度、煤層厚度和鼓風(fēng)、機(jī)引風(fēng)機(jī)風(fēng)量，部分企業(yè)的這些風(fēng)門都已銹死，根本沒辦法調(diào)整。導(dǎo)致鍋爐排煙處過量空氣系數(shù)嚴(yán)重偏高，大量高溫?zé)煔馀湃肟諝?，造成能源的浪費(fèi)且污染環(huán)境。

●3.1.5水處理工作不夠重視，鍋爐結(jié)垢，影響安全與節(jié)能

目前武漢市墻體建材及管樁行業(yè)76%的企業(yè)對水處理工作不夠重視，導(dǎo)致鍋爐結(jié)垢。有的未配備合適的水處理設(shè)備，有的配備了先進(jìn)的水處理設(shè)備但沒有專門的水處理人員，有的水處理人員技術(shù)水平欠佳。

通過對36家蒸壓釜企業(yè)原水及軟化水的取樣并化驗(yàn)其濁度、硬度、pH值、全堿度、電導(dǎo)率和氯離子含量，平均數(shù)值見表4。從表4可以看出，經(jīng)軟化器處理后水的硬度仍為1．05mmol/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值(≤0．030mmol/L)要求，排污率在20%以上。蒸壓釜行業(yè)鍋爐普遍結(jié)垢3～5mm，影響熱交換效果，增加燃料消耗，引起局部鋼材過熱，嚴(yán)重影響工業(yè)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

表4　原水及軟化水測定項(xiàng)目表

●3.1.6企業(yè)對鍋爐能效測試的意義認(rèn)識不足

行業(yè)內(nèi)鍋爐多以燃煤鍋爐為主，效率本身就偏低。鍋爐操作人員以自身經(jīng)驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)，操作過程中不能全面考慮設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，導(dǎo)致鍋爐效率更低。管理人員不了解自身鍋爐的能效狀況，看不到鍋爐的各項(xiàng)熱損失，不清楚鍋爐的能源浪費(fèi)。筆者在測試過程中發(fā)現(xiàn)85%的鍋爐存在過量空氣系數(shù)偏高，排煙溫度超標(biāo)等問題。僅通過調(diào)整燃燒，鍋爐效率就能夠提高3%。目前，該行業(yè)95臺鍋爐中僅28臺鍋爐進(jìn)行過一次能效測試(測試完成率僅29．5%)，達(dá)不到TSG G0002—2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》中第三十八條 “鍋爐使用單位每兩年應(yīng)當(dāng)對在用鍋爐進(jìn)行一次定期能效測試”的要求。

3.2主要耗能設(shè)備能效偏低，節(jié)能空間大

●3.2.1工業(yè)鍋爐能效狀況

該行業(yè)基本為價(jià)格較低的燃煤小型簡易快裝鍋爐，未按要求配備空氣預(yù)熱器、省煤器，無上排污或上排污管繡死；有的鍋爐排煙溫度高達(dá)257℃，灰渣含碳量在38．56%，致使排煙熱損失q2和機(jī)械不完全燃燒熱損失q4加大。不同額定出力蒸汽工業(yè)鍋爐平均熱效率如圖3所示。

圖3　不同額定出力的蒸汽工業(yè)鍋爐平均熱效率圖

從圖3可知，額定出力為8t/h＜D≤20t/h的工業(yè)鍋爐熱效率較高，但仍低于標(biāo)準(zhǔn)限定值，而額定出力為2t/h＜D≤8t/h的工業(yè)鍋爐遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限定值。該行業(yè)多為小企業(yè)，單個企業(yè)耗能量不大，有的每年僅消耗400t標(biāo)煤，但是行業(yè)內(nèi)企業(yè)多，整體耗能量約占2012年武漢市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費(fèi)量的1%(2012年，武漢市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費(fèi)量為2037．58萬t標(biāo)準(zhǔn)煤)，加上能源管理落后，該行業(yè)仍存在較大節(jié)能空間。某管樁廠經(jīng)過節(jié)能改造后鍋爐效率提高4%。

●3.2.2蒸壓釜能效狀況

以灰砂磚廠為例：其生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)是蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)過程中熱損耗的方式主要有：表面損失、滲漏損失、排掉的冷凝水、排掉的蒸汽、貯存熱。其中，蒸壓釜的表面損失熱不可避免，只能通過改善表面保溫條件來降低，及時(shí)更換損壞的保溫層，減少跑冒滴漏現(xiàn)象。據(jù)估算，保溫效果好的企業(yè)比保溫效果差的企業(yè)效率高0．5%，跑冒滴漏導(dǎo)致效率降低1%。

可以加以利用的熱是蒸養(yǎng)結(jié)束排空的蒸汽，但蒸壓余熱利用率不高，因?yàn)橐话愕恼魤褐破菲浜銣貕毫?．8MPa以上，利用余壓倒釜，兩釜余汽平衡后壓力仍可達(dá)到0．3～0．4MPa，余熱損失相當(dāng)驚人。另一部分可以利用的熱是蒸養(yǎng)過程中產(chǎn)生的大量冷凝水，但排出的冷凝水含有一定的雜質(zhì)，成弱堿性，不能直接用于鍋爐用水。

據(jù)調(diào)研測試，武漢市蒸壓釜效率一般為32%，符合GB/T 15914—1995《蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測方法》中關(guān)于蒸煮設(shè)備效率不低于30%的規(guī)定值。但經(jīng)節(jié)能改造，余汽和冷凝水通過不銹鋼盤管加熱軟水箱，提高鍋爐給水溫度，整個系統(tǒng)能耗降低3%。某管樁廠經(jīng)過余熱回收系統(tǒng)節(jié)能改造，可將這些能量的70%回收利用，效率提高3．5%。

4　建議及對策

1）加大法律法規(guī)宣傳力度，加強(qiáng)節(jié)能檢查，增強(qiáng)企業(yè)節(jié)能意識，落實(shí)其節(jié)能主體責(zé)任。武漢市墻體建材及管樁行業(yè)門檻較低，大部分企業(yè)規(guī)模很小，安全和節(jié)能管理水平較低，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)該行業(yè)的安全節(jié)能管理，增強(qiáng)企業(yè)的節(jié)能意識，充分發(fā)揮企業(yè)的安全節(jié)能主體作用。只有領(lǐng)導(dǎo)重視，安全節(jié)能才能從上往下推進(jìn)，取得實(shí)效。

2）加強(qiáng)鍋爐房管理，配備專職管理人員及操作人員，建立健全節(jié)能制度。管理人員、鍋爐操作人員、蒸壓釜操作人員、水處理操作人員作為主要耗能設(shè)備的直接管理者和操作者，在節(jié)能降耗過程中有著不可替代的作用。應(yīng)配備專職的操作人員，在日常培訓(xùn)工作中加強(qiáng)對其節(jié)能操作方面的培訓(xùn)。強(qiáng)調(diào)節(jié)能的重要性，突出培訓(xùn)節(jié)能操作，大力宣傳節(jié)能技術(shù)，從源頭進(jìn)行節(jié)能培訓(xùn)，提高該行業(yè)能效，并建立健全節(jié)能及獎懲制度。

3）進(jìn)行精細(xì)化管理，完善計(jì)量器具的配備和管理。政府引導(dǎo)企業(yè)完善計(jì)量器具配備和管理，把計(jì)量器具的配備率和檢測率作為考核指標(biāo)。墻體建材及管樁行業(yè)煤耗較高，應(yīng)對燃料耗量、蒸汽產(chǎn)量等進(jìn)行精確計(jì)量，并對燃料進(jìn)行化驗(yàn)分析，掌握企業(yè)能耗水平，并通過行業(yè)內(nèi)能耗對比，相互促進(jìn)、共同發(fā)展。

4）加強(qiáng)對操作人員的節(jié)能培訓(xùn)，規(guī)范操作。操作人員的操作水平直接影響設(shè)備的能效狀況，應(yīng)完善操作制度，通過規(guī)范操作提高行業(yè)內(nèi)操作水平及能效水平。如：杜絕向空氣排汽，尤其在鍋爐啟動時(shí)，應(yīng)盡量少向空氣排汽，或?qū)⑦@部分蒸汽利用起來；為了節(jié)省能量，鍋爐應(yīng)盡量少排污，排污量應(yīng)控制在5%以下，最佳為2%，盡量利用排污熱量，可裝排污擴(kuò)容器或換熱器利用之；應(yīng)保持疏水器正常工作，可用擴(kuò)容器回收疏水器的熱量，并利用疏水器里的蒸汽凝結(jié)水作為鍋爐給水；應(yīng)防止各種管道、閥門漏汽漏水，總泄量不超過2%～3%；應(yīng)回收各種余熱和廢熱；加強(qiáng)水處理工作，避免鍋爐結(jié)垢。

5）推進(jìn)鍋爐能效測試工作，提高鍋爐熱效率。該行業(yè)鍋爐效率較低，由于鍋爐安裝單位受利益的影響，僅僅考慮鍋爐安全的安裝后轉(zhuǎn)交給使用單位，不會過多的考慮鍋爐安裝后使用是否節(jié)能，是否達(dá)到了最佳運(yùn)行狀況。企業(yè)只考慮安裝好的鍋爐能否滿足生產(chǎn)要求，沒有意識到調(diào)整鍋爐最佳燃燒狀況或者通過節(jié)能改造可以節(jié)約大量人力物力。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)鍋爐能效測試工作，通過減少鍋爐漏風(fēng)，合理調(diào)整燃燒，保證最佳燃燒狀態(tài)，降低過量空氣系數(shù)，加裝節(jié)能裝置等措施，有針對性地進(jìn)行鍋爐改造和燃燒調(diào)整，提高鍋爐效率6%，行業(yè)內(nèi)每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤13320噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

6）加強(qiáng)蒸壓釜余汽冷凝水利用，提高蒸壓釜熱效率。鼓勵企業(yè)投入一定財(cái)力物力，及時(shí)跟換管道等的保溫層，杜絕跑冒滴漏現(xiàn)象，提高系統(tǒng)熱效率。推廣余汽和冷凝水回收裝置，整個系統(tǒng)能耗可降低3%，行業(yè)內(nèi)每年可節(jié)約6660t標(biāo)準(zhǔn)煤。

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Energy Efficiency Investigation of Construction Material and Tubular Pile Industry in Wuhan

Zhang Shipin Gong Long Zhang Xiuan
(Wuhan Boiler Pressure Vessel Inspection Institute Wuhan 430024)

Six modules has been considered in this paper to investigate the fundamental states and energy consumption for the industry of the construction material and tubular pile in Wuhan. Modules include the states of industry management, energy efficiency, boiler room, administrative staff and operating group. As mainly discussing on energy consumption of the equipments for industrial boiler and autoclave, it is found that the consciousness of energy saving and the management are weak, as well as the efficiency of the equipment which consumes main energy. The solutions can be drawn in six aspects, i.e. strengthening the awareness of energy saving, reinforcing the management of the boiler room, improving equipping measurements stepping up the standardized training for operating group, carrying out the energy efficiency test of boilers and intensifying the recycle of residual gas and condensate water.

Construction materials Tubular piles Energy Efficiency

X959

B

1673-257X(2016)01-0065-05

10．3969/j．issn．1673-257X．2016．01．015

張世品(1982～)，女，碩士，工程師，從事能效測試、水（介）質(zhì)檢測、質(zhì)量管理工作。

（2015-05-15）