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纺织业设备效率及节能案例
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  纺织业设备效率及节能案例_纺织/轻工业_工程科技_专业资料。纺织业设备效率及节能案例 (李政道、徐宗琦) 前言 本文主要收集国内纺织设备,进行分类及效率测试,比较其间之 差异提供业界参考,另外,尚有探讨锅炉、空压机、冷冻主机节能方 法,并以目前较热门之节能案例

  纺织业设备效率及节能案例 (李政道、徐宗琦) 前言 本文主要收集国内纺织设备,进行分类及效率测试,比较其间之 差异提供业界参考,另外,尚有探讨锅炉、空压机、冷冻主机节能方 法,并以目前较热门之节能案例供纺织业界参考,俾能对行业节能有 所助益。 一、纺织业节能设备分析 1.聚合设备:主马达动力为 700(设备容量 15~30 吨/日)~4,000HP(设 备容量 250~300 吨/日)。聚酯液产品用电量为 130(设备容量 250~300 吨/日)~510 度/吨(设备容量 15~30 吨/日),差异颇大,主要由于新 技术提升所致。建议除因生产特殊产品外,宜进行汰旧换新,使单位 能源使用量有效降低。 2.汽电共生锅炉:效率介于 87~93﹪(采低发热值计算),容量为 63T/H~500T/H,排气含氧量控制在 2.5~6.2﹪,仍有改善空间。有关 各化纤厂操作数据,详见表 1。 表 1 化纤厂汽电共生锅炉操作数据 厂商 代号 A1 锅炉 80 容量 Ton/h 排气含 氧量 3﹪ 锅炉 效率 88﹪ 厂商 D1 A2 A3 A4 B C1 C2 110 200 350 63 70 130 Ton/h Ton/h Ton/h Ton/h Ton/h Ton/h 3﹪ 3.5 ﹪ 2.5﹪ 3.5~6.2 3.6~4.5 3.6~4.5 ﹪ ﹪ ﹪ 90﹪ 91﹪ 93﹪ 87﹪ 92﹪ 92﹪ D2 D3 E F1 F2 G 代号 锅炉 200 350 500 容量 Ton/h Ton/h Ton/h 排气含 氧量 2.5~3 ﹪ 2.5~3﹪ 2.5~3 ﹪ 锅炉 效率 92﹪ 92﹪ 92﹪ 110 Ton/h 4~6﹪ 91﹪ 120 Ton/h 3.5 91﹪ 500 130 Ton/h Ton/h 3.6 3.6 93﹪ 91.6﹪ 资料来源:百大实地能源查核 3.聚酯棉生产设备:主马达动力为 1,500(设备容量由 30~50 吨/ 日)~5,000HP(设备容量 180~200 吨/日)。每吨聚酯棉产品用电 量为 170~650 度/吨,差异颇大,非直纺的用电量约在 500~650 度 /吨,直纺制程为 170~450 度/吨。建议除非因生产特殊产品外, 宜停用容量较小设备,使单位能源使用量有效降低。 4.聚酯丝生产设备:主马达动力为 1,000~3,500HP,设备容量由 90~150 吨/日。聚酯丝产品用电量为 550~1,600 度/吨,差异颇大, 非直纺的用电量约在 1,100~1,600 度/吨,直纺制程为 550~1,300 度/吨,与产品规格影响极大。如生产 300 丹尼聚酯丝其重量约为 150 丹尼 2 倍,相对的单位产量的能源使用量约为 150 丹尼之 50 ﹪。 5.热媒锅炉:主要厂牌有 KOUNS、利峰、智兴、申昌、伍一、产力、 力根、惠大、大震、坚顺等,效率最高为 90﹪(以低发热值计算), 效率最低为 70﹪,平均效率为 83﹪;容量由 60 万千卡/小时~600 万千卡/小时,平均容量为 220 万千卡/小时;排气含氧量控制在 3~10﹪,排气温度有甚至达到 290~450℃,建议风门要适当调整, 加装废热回收设备(以装置空气预热器为佳,避免装置热交换器 加热热媒油,因热媒油温度已有控制,温度不能太高),使热媒锅 炉效率达 88﹪以上。 6.空压机:主要厂牌为 JOY、INGERSOLL、ELLIOTT、ATLAS、SULL AIR、 复盛等,主马达动力往复式由 2HP 至 100HP,容量由 0.2M3/分钟 ~10M3/分钟,螺旋式由 30HP 至 300HP,容量由 3.6M3/分钟~36M3/ 分钟,离心式由 500HP 至 1,000HP,容量由 60M3/分钟~120M3/分钟。 主马达效率都达 90﹪以上,但容量太大时易造成空转,空转时能 源为全载之 70﹪。一般而言,仪器用空气压力需求较高,约在 6kg/cm2~7 kg/cm2,制程上用空气压力则在 1.5~11 kg/cm2,空压 机之压力设定以符合现场使用为原则,每降低 1 kg/cm2 约可节约 电力 6﹪,空压设备单位用电量离心式及螺旋式介于 0.09~0.13 度/NM3,往复式介于 0.13~1.17 度/NM3。 7.冷冻主机:冷冻主机占整厂用电由最低的染整业 8﹪到最高的成 衣业 35﹪,平均为 23﹪,除动力用电外,属冷冻空调用电最大, 因此,冷冻主机效率对单位产品能源用量影响极大。冷冻主机厂 牌有 TRANE、CARRIER、MCQUAY、西屋、国友等,其中大型机组主 要使用离心式及螺旋式,效率较高,在采用适当容量下,效率可 达 0.55~0.7 度/RT,而旧机种介于 0.8~1.3 度/RT,加权平均为 0.73 度/RT,仍有 20﹪之节能潜力。 8.清花机:主要厂牌为太平、三明、明正、OHARA、TRUTZSCHLER、 HERGETH 等,人造棉清花机比棉花清花机较省电,因棉花中含沙、 杂质量较多,处理程序较多,其用电比约 1:1.2~1.6。清花机电 力容量由 34kW~225kW,产量 250kg/H~1500kg/H,国内生产清花机 设备用电由 34~146kW,而国外由 86.5~225kW,较国内高出 10~20 ﹪,但自动化程度较高;而旧设备比新设备耗能高出 5~10﹪。 9.梳棉机:主要厂牌为 RIETER、MEIKIN、丰田、MARZOLI、HOWA、 NITTO 等,其电力有 4.5kW~8.18kW。其中双钖林机台与单钖林机 台用电比为 4:3,但速度为 2:1,且品质较佳,目前已有多家厂 商改用双钖林机台,至于人造棉机台与棉花机台用电比为 1.2:2, 以人造棉较省电。日本双钖林机台耗电约 6 度/小时,单钖林约 4.5 度/小时,而欧美约 1.3~9.8kW 不等。 10.并条机:主要厂牌为 RIETER、丰田、CHERRY、INGO、Vouk 等, 其电力容量由 4.85kW~9.9kW。国内五年内进口日本机台电力容量 4.85~6.4kW,欧美机台电力容量 5.5~7.2kW,较日本进口机台耗 电。 11.粗纺机:主要厂牌为丰田、HOWA、MARZOLI、TOTODY、ZINSER 等,其生产锭数以 120 锭居多,使用电力由 12.9~23.9kW。 12.精纺机:国内精纺机大都为 480 锭、960 锭及 1000 锭,其中 480 锭之厂牌有 PLATT、RUETER、UBGESTADE、RYW、HOWA、OM、丰田、 INGO、BBC、伟乐、WHITIH、TOYODA、三明等,其电力容量由 16.5~23kW。960 锭~1000 锭厂牌有 ZINSER、HOWA、MARZOLI、三 菱、COGNETEX 等,其电力容量由 40~54.5kW;由于精纺机生产不 同纱支数其用电量差异极大,因此都以 30 支纱为换算标准进行比 较。 13.筒子机:可分为全自动及半自动两种,全自动型因自动化程度 较高用电量较高。全自动使用电力容量由 24~35kW,而半自动型 由 11.3~22kW。主要有村田、SAV、SCHLATHFFT、MURATA、FADIIS、 HURATA、MUNATA 等厂牌。 14.空气精纺机:主要有 RIETER、喜来福、INGO、SCHLAFHORST、芮 特、ROTOR、SPIN 等厂牌,OE 精纺机使用锭数有 160~360 锭,每 日每锭的产量约 16 磅,至于其电力容量有 36~97kW。 15.假捻机:主要有 MURATA、RS、BARMAG、CS、三菱、SCRAGG、FUJI、 RPR 等厂牌。其电力容量由 200~260kW,其产量分别有 250~300kg/ 时,使用锭数以 188 锭居多。 16.合捻机:主要有东芝、村田、ISHIKAKW 等厂牌、数量并不多, 锭数多在 100 锭上下。其使用电力大多在 10~15kW 之间。 17.复捻机:主要有意大利 RPR、MURATA、RATTI 等厂牌,锭子数多 在 96 锭上下。其电力容量由 21.6~26.1kW。 18.强捻机:主要有村田、RPR、SM 等厂牌,日产量约在 340 公斤, 其电力容量在 2~30kW。 19.织布机:主要有 TSUDVKOM、SULZER、PICANOL、SOMET、丰田、 津田驹等厂牌。主马达动力介于 1.8~6.5kW。每码用电量介于 0.2~1.1kW,其差异主要为使用喷气式织布机用电量为 0.9~1.1 度/码,喷水织用电量为 0.2~0.6 度/码,喷气式织布机生产速度 约为一般织布机 1.6~1.8 倍。 20.整经机:主要厂牌有 TSUDAKOMA、TOYOTA、KAKINOKI、KAWAMOTO、 MAYER、BENNINGER、LIBA、鑫江、大雅、骅鑫等,其主马达介 于 4~80HP,生产速度介于 400~800M/分钟。 21.浆纱机:主要有 KAWAMOTO、TSUDKOWA、KAKINOKI、SUCKER、ZELL、 KSH、KSJH、永利、津田、骅鑫等厂牌。主马力介于 15~190kW, 每小时产量为 18~53 千公尺。 22.染色机:主要有亚矶、昆南、KRANTE、东武、小野森、友森、统 盈、东庚、德国THEN、合同、HIRANO、京都、凯郁、HISAKA等厂 牌。其中容量为50kg者,马力为5HP;容量为100kg者,马力有 10~30HP;容量150kg者,马力为20HP;容量300kg者,马力为 25~32HP;容量400kg者,马力有25~45HP;容量500kg者,马力数 有30~65HP;容量600kg者,马力数有40~58HP;容量1,000kg者, 马力数有60~90HP;容量2,500kg者,马力数92HP。 23.定型机:主要有ARTOS、力根、乘福、MONFORTS、WAKAYAMA、 BRUCKNER、和歌山、KRANTZ、东阳、TEXTIMA、富士等厂牌,容 量以8~10节最多,每小时处理以100~500kg最多,电力容量由 15~230HP。 24.烘干机:主要有宏享、东阳、祝祥、立信、小野森、力根、乘福、 台 染等厂牌 ,容量 以每分钟 50公尺 ~100 公尺为最 多, 或每小 时 500~1,000kg,其电力容量由50~300HP。 二、节能方法 (一)蒸汽锅炉 1.排气温度 锅炉传热面积设计不良、燃烧机选用不当等造成热传效果不佳,排 气温度每上升 22℃,将降低效率约 0.8-1﹪。排气温度过高可加装空气 预热器或节热器回收热能,提高锅炉效率。 降低排气温度对策如下: (1)定期清洗水侧或火侧管壁污塞。 (2)使用适当燃料,避免过量。 (3)避免使用高硫份燃料造成低温腐蚀问题。 (4)定期清洗热交换器表面污塞。 (5)提高传热面积。 2.排气含氧量 风门控制不当,造成排气含氧量过高,每增加 2﹪,约降低锅 炉效率 0.7~1﹪。 (1)过剩空气量对锅炉效率的影响 %CO2 14.0 7.5 6.0 %过剩空气 10 100 140 %效率 84.8 78.5 75 (2)各种燃料之过剩空气量 燃料 效率差 - 6.3% 9.8% 实际减少效率 7.5% 11.6% %过量空气 天然气 柴油 燃油 NO.6 (3)过剩空气对燃烧产物中之 CO2 的影响 燃料 天然气%CO2 丙烷%CO2 丁烷%CO2 蒸馏油%CO2 残渣油%CO2 烟煤%CO2 无烟煤%CO2 0 12.0 14.0 14.3 15.2 15.6 18.4 19.8 10 10.7 12.6 12.9 13.8 14.1 16.7 18.0 %过剩空气 20 40 60 9.8 8.3 7.2 11.5 9.8 8.5 11.7 10.0 8.6 12.6 10.7 9.3 12.9 11.0 9.6 15.3 13.0 11.4 16.5 14.1 12.4 10 12 15 80 6.3 7.5 7.6 8.2 8.5 10.1 11.0 100 5.7 6.7 6.8 7.4 7.6 9.0 10.0 (4)烟气中之氧百分率 燃料 天然气 丙烷 NO.2 燃 油 NO.6 燃 油 1 0.25 0.23 0.22 0.22 5 1.18 1.08 1.06 1.06 过量空气% 10 20 50 100 2.23 4.04 7.83 11.4 2.06 3.76 7.38. 10.9 2.02 3.67 7.29 10.8 2.01 3.67 7.26 10.8 200 14.7 14.3 14.2 14.2 (5)CO 控制在 150~250ppm 内,太高将造成不完全燃烧,将影响效 率。 3.减少锅炉排放 改善水处理以控制给水水质最有效果,汽电厂水质控制标准有下列三种: (1)给水检测标准 项目 1.ph 值 2.硅土含量(SiO2) 3.残联氨 4.导电率 5.M 碱度 标准值 8.5~9.5 0.015PPM 以下 10~20PPB 5 5PPM 以下 (2)锅炉水检测标准 项目 1.ph 值 2.硅土含量(SiO2) 3.磷酸盐 4.导电率 5.M 碱度 6.P 碱度 7.铁份及含铜量 标准值 8.5~9.5 8.8~9.5 0.3PPM 以下 200PPB 以下 0.5~3PPM 2~5PPM 20 50 以下 30PPM 以下 - 10PPM 以下 - - - (3)冷凝水检测标准 项目 1.ph 值 2.硅土含量(SiO2) 3.导电率 4.M 碱度 标准值 8.5~9.5 0.015PPM 以下 5 5PPM 以下 注:一般锅炉厂只有检验 PH 值居多。 4.适当操作多台锅炉 (1)效率最好的锅炉应最常使用,而不操作负载低和性能差的锅炉。 (2)对特定需要,依据效率和负载排定操作锅炉,并且考虑购用小锅炉。 (3)可依每一锅炉效率与负载的关系选择锅炉,分析蒸汽最高需求量,依 锅炉及工厂操作,调整每一锅炉操作在最高效率。 5.减少蒸汽泄漏 (1)管线之蒸汽泄漏量 孔径(吋) 1/2 7/16 3/8 5/16 1/4 3/16 1/8 损失蒸汽 (公吨/月) 380 290 217 148 96 53 24 总值(元/年) 190,000 145,000 108,500 74,000 48,000 26,500 12,000 注:蒸汽压力7kg/cm2每公吨蒸汽500元;每年运转8,000小时 (2)在不同蒸汽压力下 蒸汽系统 各种泄漏口之损失率(kg/hr) 压力 kg/cm21/16in 1/8in 1/4in 7 8.00 33.00 132.00 14 15.50 62.00 247.00 28 30.00 119.00 476.00 56 62.00 248.00 - 1/2in 528 1,441 - - 1in 2,111 - - - 6.锅炉效率标准(低发热值): 种类 水管式 锅炉能源效率标准(92 年 7 月 1 日起施行) 容量(公吨/小 时) ≧30 能源效率标准(%) 备注 92.5 标准适用范围及计算方式: 燃油锅炉 水管式 燃气锅炉 烟管式 燃油锅炉 烟管式 燃气锅炉 30 ≧10 10 ≧5 5 ≧30 30 ≧10 10 ≧5 5 ≧30 30 ≧10 10 ≧5 5 ≧30 30 ≧10 10 ≧5 5 91 89.5 88.5 93.5 92.5 91.5 90.5 90 89 88 87 92 91 90 89 资料出处:经济部公告,90.9.12。 1.本效率标准适用于以燃油或燃 气为燃料之蒸汽锅炉,不适 用于贯流式锅炉。 2. 效 率 标 准 依 国 家 标 准 (CNS2141)之热损失法计 算,并依燃料低热值计算涵 盖废热回收装置之锅炉全载 时之能源效率。 (二)空压机 1.空压机运转成本分析 (1)能源成本 70~80﹪ (2)购置费用 10~20﹪ (3)维修保养 5~10﹪ 建议选购效率高之空压机可有效节省运转成本。 2.压缩空气能源费用分析 (1)泄漏 25﹪ (2)假性需求 15﹪ (3)制程用 60﹪ 建议平常要进行泄漏侦测及空压管路形成环路,避免压降。 3.每降低设定压力 1kg/cm2,约可节能 5%~7%=增加排气量 8%;每 2psig 压力降, 将造成 1%空压耗能损失。建议空压机选用适当容量及产生适当空气压力 4.空压机进气温度每增加 10℃,实际排气量减少 2%~4%。夏冬季大气温度差 30℃,以每小时 20 万立方米空气需求量而言,约有 1,600kW 的差异,冬季比 夏季少用 10﹪电力。 空气量(万立方公尺/时) 注:原空压机容量为 17,500kW 5.避免空压机设备于低负载运转 (1)螺旋式空压机在 75%容量时,耗电 95%;25%容量时,耗电 85%,空车时 耗电 40%。 (2)离心式空压机空车时耗电 50~70%。 6.仪用空气-40℃以下之压力露点是极端浪费的(一般压力露点约设定在使用环 境温度-10℃即可),使用露点控制器,有效控制无热吸附式干燥机之吹泄耗 气量;无热吸附式干燥机,约每 10 分钟,需 14%~17% 的 Purge Air,每 3~5 年需更换吸附剂乙次;建议采用无气式,可节省电力之消耗。 7.架设能实时提供各空压机运转状态(重车、空车、停机等)及空重车运转比例 的控制系统,并收集压缩空气系统的运转数据做为改善与调整的依据,约可较 无装置控制系统省能 25﹪。 8.厂用与仪用压缩空气品质要求不同,应分别配置管路。 (1)一般厂用压缩空气品质要求不高,不需干燥,采用过滤器即可满足要求。 (2)以压缩空气控制或作动仪表设备,需要高品质的干燥压缩空气,以免阻塞 及露水形成,造成误动作及腐蚀精密仪器。 (三)空调系统 1.选用高效率冷冻主机 冰水主机主要分为三种型式,分别为往复式、螺旋式、离心式,其比较详 见表 2 及表 3 所示。 表 2 螺旋式压缩机与往复式压缩机之比较 比较项目 螺旋压缩机 往复式压缩机 压缩原理 压缩形态 冷媒吐出 温度 间隙损失 效率 容量调整 磨擦部位 阀片 液压缩 吐出气体 之脉冲 振动 旋转容积式 往复容积式 炮速旋转式 3,550 RPM,容量变 低速旋转式普通在 1,760 RPM, 化极大 20 TR ~1,000 RT,美日各 容量小 3 RT~250 RT,常用吨位 国仍继续开发小型及更大型。 仅达 100 RT。 吐出温度低,大约在 70~80℃间。 吐出温度应在 100~120℃间,必 须冷冻油渗有碳化抑止添加物。 无间隙,不发生损失。 必须保有最小的间隙,损失无法 避免。 在高压缩或容积效率降低很少。 在高压缩比情况下容积效率降低 极多。 无段容量变化 10%~100%:在部 阶段式容量变化:如 100%, 份负荷 (Part Load) 运转下总能 75%,50%,100%,66%,33% 。 源耗损较少。 除轴承外,无磨擦部位,无磨损。 活塞及汽缸,活塞肘梢,连杠及 曲柄轴,曲柄轴之轴承等等皆有 磨擦,故磨损在所难免。 无阀片装置,无故障,信赖性高。 有吸入,吐出阀片,易生磨损产 生漏气。 几乎没有液压缩之可能,可安全 运转,无爆炸之顾虑。 小量之液压缩引起阀片之破损, 活塞环之磨损,严重的造成曲炳 轴,连杠断裂,甚至产生汽缸阀 板破裂而爆炸。 跟冷媒气体在管内流动是相同故 吐出气体有阵阵的脉冲。 无脉冲。 属旋转运动,振动极少。 属上下往复运动振动极大。 噪 音 高周波,噪音不易隔离。 低周波,噪音大。 起动转矩 属旋转压缩,起动转矩小。 属上下往复压缩,起动转矩大。 售后服务 磨损少,维护费用低,20,000 小 磨损大,维护费用高,300 小时 时运转后方需维护,维护费用高。 运转后需保养,修护费用低。 R-12,R-22,R-502,R-717,R-290, R-12,R-22,R-500,R-502,R-13, 冷 媒 R-1250 及任何碳氢或碳卤化合 R-717,R-290,R-1250 及任何碳 物之冷媒均可。 氢或碳卤化合物之冷媒均可。 表 3 离心式压缩机与双螺旋式及单螺旋式压缩机之比较 比较项目 压缩原理 压缩形态 油体滑 系 统 效 率 容量调整 排气装置 冷 媒 振 动 噪 音 起动转矩 售后服务 体 积 其 它 离 心 式 压 缩 机 双螺旋式压缩机 单螺旋式压缩机 利用叶轮高速旋转产 利双螺旋互相咬合产 利单螺旋及星状齿轮 生离心力将冷媒高速 生压缩将冷媒推出。 产 生 压 缩 将 冷 媒 推 排出。 出。 高 速 旋 转 3,550 低速旋转 3,550 RPM 无 无变速齿轮,容量范围 RPM~30,000 RPM ,50 变速齿轮容量范围 20 300 RT~1,000 RT 。 RT~10,000RT容量范围不 RT~1,000 RT,欧美日各 断有新式机型出现。 国尚在开发中。 具有油泵、油箱、油 油系统较为复杂,并 油系统较简单,不需 冷却器等等,油仅润 有油分离器,不仅润 润滑螺旋,故起动后 滑齿,轴承控制等, 滑轴承尚需润滑螺旋 不必操作油泵。 油泵大约 1.1 kw 左 汽缸内用油较大,油 右,油泵在起动前后 泵大约 5.5 kw,油泵 运 转 中 皆 需 运 转 操 在起动前后运转皆操 作,油量少。 作。 效 率 高 0.9~0.62 效 率 低 0.8~1.0 效率高 0.5 kw/RT,较 kw/RT,经济效溢 350 kw/RT,较适合冷冻系 适合于各种冷冻空调 RT 以上,吨位越大越 统,吨位越大越消耗 大型系统,目前尚属 节省能源。 能源。 新开发。 利用冰水出水温控制导 利用冰水出水温控制 同左。 流翼之开度,改变冷媒 卸 载 拉 杆 阀 (Slide 进气量之多寡,20% Value) ,改变冷媒旁 ~100%,低于 40%时易 路 量 之 多 寡 10 % 产生涌浪现象。 ~100%较稳定。 R-11 系统装有特殊个别 不需此装置。 不需此装置。 之排气系统,R-12 不需。 R-11,R-112,R-113, R-12,R-22,R-502 空 R-114 空 调 R-22 , 调 R-22NH3 低温。 R-502,NH3 用于低温。 运转平稳,低负荷易 运转平稳。 R-22,NH3 空调,冷 冻。 运转平稳。 产生涌浪震动。 频率高尖锐,易隔音。 频率低,低沉、不易隔音。 噪音比双螺旋低 0.8db。 起动转矩大起动时间 起动转矩小,6 秒左 同左。 20 秒。 右。 磨损少,每年需定期 磨损少,每年需定期 磨损少,20,000 小时 检 查 , 30,000~50,000 检查,20,000 小时方 后 方 需 检 查 , 小时方需大保养,技 需大保养,技术人员 50,000~60,000 小时方 术人员多。 尚待特训练。 需大保养。 体形较大。 体形小。 体形小。 1.可用在气冷式 (外 气温高) 。 2. 重量轻。 3. 低负荷运转稳定。 2.冰水主机运转负载与效率之关系 由上图可知: 负载 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 输入功率 (kw) 100% 87% 74% 64% 54% 45% 37% 30% 24% 20% 负载/输入 1 1.03 1.08 1.09 1.11 1.11 1.02 1 0.83 0.5 3.各型冰水主机冰水温度对性能系数之影响: 各型主机冰水出口温度对其性能系数有程度不同的影响,其中以螺旋式影响 最大,吸收式主机影响较小。 如下图: 4.冰水主机主要节能措施 节能建议 1.调整冷却水温 改善前 改善后 温度开关之温度设定过高 适当调整或检修。(每降低冷却水温 1℃约 或失灵(温度越高,主机之 可减少主机耗电量 1.5%) KW/RT 越高。) 节能建议 2.避免主机低负载 运转 3.汰换低效率主机 4.调整主机运转模 式 5.改善热交换器结 垢现象 6.降低主机耗电率 改善前 改善后 主机运转之负载未调整, 1.适度调整主机运转之台数,以提高主机 使主机能力无法发挥。 运转效率。 2.离心机应避免 60%以下负载运转,以防 涌浪现象。 机器老旧,主机运转效率 更新,以提高主机运转效率。 低落。 建议值: 离心机:0.7KW/RT 以下。 往复机:1.0KW/RT 以下。 螺旋机:0.7KW/RT 以下。 负载变动,未依各主机性 适度调整,使各主机于最佳负载运转效率 能运转。 下运转(离心机约 90%负载间.) 疏于保养、结垢系数升高。1.定期清洗管排。 2.冷却水适当排放。 3.装自动清洗设备。 4.控制水质。 5.过滤杂质。 主机耗电率上升。 定期保养,以确保空调主机之性能。 5.冷却水塔主要节能措施 节能建议 改善前 改善后 1.改善冷却水质 冷却水质不良。 1.加强清洗冷却水塔 2.固定排放 3.加药处理 2.装设马达温度开 冷却水温度未控制,低至大 装设冷却风扇马达温度控制,以节约耗电 关 气湿球温度后,冷却水塔风 量. 扇仍运转。 3.提高冷却水塔使 未定期保养,致使热交换能 定期保养,建议η 在 50%以上。 用率 力降低 (η 低于 50%以下。) 4.改善水塔散热片 水塔滋生青苔、藻类、散热 清洗或更新,每降低冷却水温 1℃,约可减 结垢现象。 片结垢。 少主机耗电量 1.5%。 (四)热媒锅炉 热媒锅炉的节能方法主要与蒸汽锅炉相同,但尚需注意下列事项: 1.装置热媒油过滤器及定期检查热媒油,避免因油质裂化,造成热传效率降 低。 2.装置空气预热器,避免使用节热器 由于国内厂商热媒锅炉标准配备并未包含废热回收设备,常常造成排 气温度高达300~400℃,需有废热回收设备,使排气损失降低,以装置空气 预热器较佳,热媒油回流温度在260~280℃,加热至300~320℃,用尾气来 预热不适合,因两者温度太接近,热能回收有限,且排气温度仍在300℃以 上,不予考虑。装置空气预热器之费用如下表所示: 锅炉容量 (百万千卡/小时) 4 以下 4~6 6~8 8 以上 材质 碳钢管 碳钢管 碳钢管 碳钢管 价格 NT50 万 NT60 万 NT70 万 NT80 万 三、节约能源案例 (一)照明改善-日光灯具改为电子式日光灯具 1.现况及遭遇瓶颈 (1)全厂约有 40W×2 灯共 5,000 盏传统式日光灯具。 (2)传统式日光灯具效能为 70LM/W,电能使用为 100W/盏。 (3)一般使用之灯具功因低于 76%。 2.改善措施 (1)将传统式灯具汰换为电子式灯具,一般日光灯管改为太阳神灯管。 (2)电子式安定器及高功率灯管每盏可节能 25%。 (3)预计每年维修更换 10﹪约 500 盏。 3.节能成效 (1)抑低需量 100W×500 盏×0.25÷1,000=12.5kW 12.5kW×2,230 元/kW-年=27,875 元/年 (2)用电节约 12.5 度×350 天/年×24 时/天=105,000 度/年 105,000 度/年×1.8 元/度=189,000 元/年 (3)节能成效 27,875 元/年+189,000 元/年=216,875 元/年 (4)更新费用: 电子式灯具费用 800 元/盏 800 元/盏×500 盏/年=400 千元/年 (5)回收年限 400 千元÷216.9 千元=1.84 年 (二)电力系统-功率因子改善 1.现况及遭遇瓶颈 织布厂实际量测低压侧功率因子为 86.6﹪,总容量为 5,000KVA,应 可提高功率因子,减少线.改善措施 在低压侧加装电容器,使功率因子提高至 94﹪以上,以减少线.节能成效 运转时间 8,640 小时,线﹪),此区年使用 电力为 43,200 千度 节约电能=43,200 千度/年×0.05×[1-(86.6/94)2]=327,000 度/年 节能效益=1.57 元/度×327,000 度/年=513,390 元/年 回收年限:投资费用 120 万,约 2.3 年回收 (三)空压系统-供气采用适当压力 1.现况及遭遇瓶颈 某加工丝厂空压供给 7kg/cm2,供仪表及制程使用,实际制程压力需 求为 4~4.5 kg/cm2,建议管路分开供应不同空气压力。 2.改善措施 增设空压管路,将制程及仪表用空压管路分开,由于供给适当压力空 气,每降低空气压力 1 kg/cm2,可节约用电量 6﹪,若分开供应制程 用空气及仪表用空气,则制程用空气压力可由 7 kg/cm2 降为 5.5 kg/cm2,约可节约用电量 10﹪。 3.节能成效 加工丝厂制程空压使用电量为 34 百万度,空气压力由 7kg/cm2 降为 5.5 kg/cm2,可节省电力约 10﹪,相当于 3.4 百万度。 每度电以 1.57 元计算,每年可节省 5.34 百万元 回收年限:投资费用 100 万,约 2.2 个月回收。 (四)空压系统-降低空压机使用压力 1.现况及遭遇瓶颈 (1)目前全厂空压机使用 6.5kg/cm2 压缩空气系统。 (2)包装吹袋制程,使用 3kg/cm2 压缩空气即可。 2.改善措施 (1)生产 3.0kg/cm2 压缩空气供给包装吹袋制程使用。 (2)空压机马力数 50HP 即可。 (3)年运转时数 8,700 小时,可节省电力 20﹪。 3.节能成效 (1)节省电力为 50hp×0.746kW/hp×20﹪×8,700 时/年=6.5 万度/年 (2)节省电费为 1.8 元/度×6.5 万度/年=11.7 万元/年 (3)抑低尖载 50hp×0.746kW/hp×20﹪=7.46 kW 抑低需量 7.46kW×2,230 元/kW-年=16,636 元/年 合计 11.7 万元/年+1.66 万元/年=13.36 万元/年 (4)投资费用:降低控制压力,免增加投资 (5)回收年限:立即回收 (五)冷却水系统-冷却水塔装置变频器 1.现况及遭遇瓶颈 某汽电厂之冷却水塔总共使用 7 部冷却风扇,其中有 4 部 300HP 风 扇,3 部 250HP 风扇,控制方式采用手动控制,当冷却水温度降低至 适当温度时,由值班人员至现场关闭部份马达,节约能源,但由于时 常需开关,常因人为疏忽造成浪费,考虑采用变频,以利节约能源。 2.改善措施 装设变频器控制冷却水塔风扇马达运转,依控制温度不同,约可省电 约 15~30﹪。 3.节能成效 运转时间以 8,640 小时计算 节约电能=(300×4+250×3)HP×0.746kW/HP×8,640 小时×0.15 =188.5 万度/年 节能效益=1.57 元/度×188.5 万度/年=296 万元/年 回收年限:投资费用 730 万,约 2.5 年回收。 (六)空调系统-冷冻主机汰旧换新 1.现况及遭遇瓶颈 某纺织厂总共使用 16 部冷冻主机,其中 14 部介于 0.65~0.75 kW/RT, 效率适当,但有 2 部 1,000RT 冷冻主机,单位耗能为 1.0 kW /RT,高 于纺织业平均耗能标准 0.75~0.8 kW /RT,应马上进行汰旧换新,以 利提高能源使用效率。 2.改善措施 新购 2 部冷冻主机,使效率提高至 0.65 kW /RT,可达节约能源及降 低生产成本。 3.节能成效 运转时间以 5,000 小时计算 节约电能=(1-0.65)kW /RT×5,000 小时×2,000RT =3,500,000 度/年 节能效益=1.57 元/度×3,500,000 度/年=549.5 万元/年 回收年限:投资费用 1,200 万,约 2.2 年回收 (七)蒸汽锅炉系统-锅炉水连续排放及冷凝水回收 1.现况及遭遇瓶颈 (1)锅炉水连续排放至 3kg/cm2 骤沸槽,将骤沸蒸汽送至除氧柜。 (2)冷凝水则直接排放。 2.改善措施 (1)利用 3kg/cm2 冷凝水预热锅炉补充水,回收此部份之显热,温度降至 50℃ 以下,视其水质可排至冷却水塔做补充水用。 3.节能成效 300 吨/时压力 100 kg/cm2 锅炉连续排放量 3﹪,100kg/cm2 热焓 334.3kcal/kg, 3kg/cm2 热焓 143.7kcal/kg,3kg/cm2 蒸发热 510kcal/kg。 (1)3kg/cm2 骤沸蒸汽回收量: 300 吨/时×3﹪×(334.3-143.7)÷510=3.36 吨/时 (2)排放显热回收: 连续排放量=300 吨/时×3﹪=9 吨/时 3kg/cm2 冷凝水=9 吨/时-3.36 吨/时=5.64 吨/时 回收显热=5.64×(143.7-50)×1,000=528,468(kcal/时) (3)节水费=3.36 吨/时×8,000 时/年×20 元/吨=537,600 元 (4)节省燃料煤: 蒸汽热量回收 =3.36 吨/时×1,000 公斤/吨×510kcal/kg×8,000 时/年 =13,708,800,000kcal/年 冷凝水显热回收 =528,468kcal/时×8,000 时/年=4,227,744,000kcal/年 总回收热量=13,708,800,000kcal/年+4,227,744,000kcal/年 =17,936,544kkcal (4)节省燃料煤量: 17,936,544 千千卡/年÷6,400 千千卡/公吨=2,803 公吨/年 (5)节省燃料费 1,700 元/公吨×2,803 公吨=476.5 万元 (八)热媒锅炉系统-加强维护降低热媒炉之排气含氧量及温度 1.现况及遭遇瓶颈 某厂目前使用 8 套热媒炉,主要使用于聚合制程,排气温度 260~290℃,含氧量约 8~10﹪,与其它业界比较明显偏高(温度 220~250℃,O2 3﹪~5﹪),应装置排气含氧量监控系统,以利随时 控制风门,降低排气含氧量,另外,加强火侧之清洁维护工作,以利 提高锅炉效率。 2.改善措施 在可控制的状况下,调降排气含氧量至 3﹪,且排气温度因调降空气 比可自动降低。另外,缩短火侧之清洁时程,可适度降低平均排气温 度。 3.节能成效 排气含氧量由 9﹪降至 3﹪,可查图一及图二,排气损失由 23﹪降为 18﹪,可省油 5﹪,目前热媒锅炉年燃料使用量为 22,870 公秉燃料油 22,870 公秉/年×5﹪=1,143.5 公秉 节能效益=1,143.5 公秉/年×7,000 元/公秉=800 万元/年 回收年限:投资费用 320 万,0.4 年回收。 (九)热媒锅炉系统-空气预热器改善 1.现况及遭遇瓶颈 (1)现有热媒锅炉排气温度高达 380~430℃,原设计之空气预热器已 损坏无法使用。 (2)现场燃料油使用量 9,000 公秉/年。 2.改善措施 (1)重新设计空气预热器容量,使排气温度降低至 200~220℃以内。 (2)锅炉尾气含氧量设计值为 3﹪。 (3)可查图一及图二,排气损失由 24﹪降为 16﹪,可省油 8﹪。 3.节能成效 (1)每年可节省燃料油用量 9,000 公秉/年×0.08=720 公秉/年 (2)节能成效 720 公秉/年×7,000 元/公秉=504 万元/年 (3)投资费用:200 万。 (4)回收年限:0.4 年。 图一 排气含氧与空气比关系图 图二 排气空气比与温度关系对锅炉效率损失图

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