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中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2013）23019102
1锅炉监测测试应在正常生产实际运行工况下进行
标准明确规定测试应在“正常生产实际运行工况”下进行，这一规定是和进行节能监测的宗旨相一致的。节能监测是要把锅炉使用中明显不合理、明显浪费能源的现象管住，监测是针对实际用能过程进行的。在整个能源消费管理体系中对用能过程实际状况的管理和监督，它和能源使用以前（进入终端浪费前）的管理，例如对加工转换环节的管理和优化，对生产、分配、输送环节的管理等，具有不同特色，它和能源浪费以后的统计分析、效果检查考核不同。它和能源使用环节和使用设备在使用能源以前的预计分析、设计计算也不同。监测工作的特点要求监测工作能反应使用过程实际。而监测又是在一个短时间内（一天内）进行的，那如何反映长期使用实际情况呢？这就是标准中提出的要求，即监测应在“正常生产的实际运行工况下”进行。
这就意味着锅炉在监测时的负荷率应和保证生产系统用汽设备用汽的经常运行负荷一致。这里所说经常只能是指多数情况，对监测单位来说这是可以通过对运行日记的检查了解到的。
另外标准中还特别强调了正常生产，这是指产品生产、用汽设备和装置正常工作。生产安排组织长期不合理的影响不能作为排除监测不合格的理由，但某些生产上的偶然因素要排除在监测结果评价影响因素之外，也即生产出现偶然异常情况时不进行监测，这是监测单位应注意到的。
在生产正常的情况下，锅炉设备不正常如负荷较低、参数配合不当等，在监测时应维持锅炉使用的本来面貌，不应人为的调整到某种“最佳状态”。
2监测时间
从热工况达到稳定状态开始，监测时间应不少于1小时。除需化验分析以外的测试项目每隔15分钟读数记录一次，取算术平均值。
关于监测时间的规定首先是考虑到获得必要可靠的具有权威性测试结果的需要。对小型锅炉，工况达到稳定状态的准备时间约需1小时，在稳定后的一小时内各种热力工况继续保持稳定一般说是可做到的，这就要求生产用汽在二小时内参数不变负荷不变。对于特殊企业难以维持稳定一小时以上者，将有可能要求采取一些非常措施，如放汽放水维持稳定保证测试条件，对较大型的工业锅炉4—10t/h以上，根据一般经验实现的可能性是有的。
从测试的准确性来讲，每小时监测四组数据从测量理论的角度说这是数理统计的基本要求，10个样品的样本属于大样本事件，4个样品的样本属B级和C级之间的样本，对母体的代表性较好，但又不是很高。
每隔15分钟测一组数这一规定是由锅炉热工参数变化的灵敏性和出现某一干扰使整个负荷达到基本稳定的时间要求决定的。对工业锅炉来说蓄热放热过程，工质变化过程都至少15分钟。另外从锅炉监测测试的工作量来看，如果我们认真的去做这些测定的话，完成一组数扰的测试周期也大约要15分钟，时间间隔太短将使测试工作过于匆忙并影响质量，特别是对烟气取样和较大型锅炉的锅炉壁面温度等非自动记录式的测定更应细致的去作。
3监测所用的仪表应能满足监测项目的要求
仪表必须完好，并应在检定周期内，其精度不度低于20级。
所谓满足监测项目的要求是指适应监测特点，即：要方便能在线进行测量，测头的安装拆卸不用大动土木，对原设备不带来破坏，适应监测人员的技术水平，高级人员可使用复杂仪表。
仪表必须完好，并在检定周期内，是保证监测结果权威性的要求，保证监测结果在执法争议中权威地位的要求。
监测用仪表精度的要求，规定不低于2.0级，这是最低要求，可能困难较大的是烟气分析，但不能再进一步放宽，否则将无法作为监测执法依据。
检定周期内，不论是进口还是国产仪表，只要所使用的仪表经过了法定的检验，符合精度要求，并在检定周期内，就满足了标准的规定。
4排烟温度的测试
排烟温度的测试应在工业锅断面最后一级尾部受热面后1米以内的烟道上进行，测温热电偶应插入烟道中心并保持电偶插入处的密封。
标准规定了排烟温度的测试，首先是规定了测试地点，即“排烟温度的测试应在工业锅炉最后一级尾部受热面后一米以内的烟道上进行”。锅炉烟气离开尾部受热面后，在烟道上由于散热，其温度不断有所降低，大约每米2℃，随尾部烟道保温不同略有不同。为正确反映排烟热损失的大小，所以要求其测点不能离尾部受热面太远。但同时我们也应考虑到烟气离开尾部受热面之后有一定混合均匀化的作用。有时在尾部受热面积灰结垢的情况下，烟气刚离于尾部受热面时具有较大的沿截面的不均匀性，测试结果代表性较差，排烟温度测点也不宜离受热面太近。
对于小型锅炉尾部烟道截面不大于1.2m2时我们忽略烟气成分和温度沿截面分布的不均匀性，以烟道中心点烟气温度代表烟气平均温度。
在排烟温度测试时，测温热电偶穿墙测试孔往往由于不严密而有冷空气漏入，尾部烟道烟气负压要比炉膛大得多，冷空气量增大影响烟气的成分和温度，这常常被测试者所忽视，所以标准特别指出应保持热电偶插入处的密封。
对于大于10t/h的锅炉，排烟温度应进行多点测量，测量点按烟道截面等面积布置，截面可分为二、四、六个，视容量大小而定。
5空气系数
烟气取样应在工业锅炉最后一级尾部受热面后1米以内的烟道中心位置处，烟气取样与测温应同步进行。
空气系数按公式（1）计算：
α=O2、RO2、CO、CH4、H2（1）
式中：O2、RO2、CO、CH4、H2……干燃烧产物的百分含量，为相应成分在干燃烧产物中的百分含量，%。由燃烧产物取样化验分析测得。对于固体和液体燃料不分析H2和CH4。
为了得到具有代表性的烟气我们要求：（1）取样和测量温度应同步进行，即取样同时测温；（2）每15分钟取样一次，每次不得少于2升；（3）注意取样管的密封不得有冷空气漏入。
一般烟道烟气的温度都低于600℃，可采用ф（8—12）mm的钢管作为取样管，取样管顶端封闭，测面按间距5—10cm均匀开孔ф（3～5）mm，在烟道深度方向均匀抽取烟气样。
取样时应首先将空气排出，抽出烟气后，用球胆接通出气孔，以烟气冲洗三次，再用球胆取样，密封送化验分析。
烟气成分分析可用奥氏气体分析器或其他分析仪器，注意按使用说明要求正确配制试剂和进行操作。
6炉渣含碳量
装有机械除灰设备的锅炉，可在出灰口处定期取样（一般每15—20分钟取一次），取样应注意均匀性和代表性。
原始灰渣样数量应不少于总灰渣量的2%，当煤的灰分大于等于40%时，原始灰渣样数量应不少于总灰渣量的1%，但总灰渣数在不少于20kg。当总灰渣量少于20kg。当总灰渣量少于20kg时应予全部取样，缩分后的灰渣样数量应不少于2kg，1kg送化验，1kg封存备查。
根据工业锅炉的热平衡分析，机械不完全损失是锅炉的主要热损失之一，机械不完全热损失的大小主要决定于炉渣含碳的多少。
炉渣的取样是测定炉渣含碳量的关键，因此锅炉监测中炉渣取样是一项十分关键的工作。为了减少测试误差，锅炉监测期间应尽量避免湿法除渣以保证取样的方便性和取样的代表性。标准规定对于装有机械除灰设备的锅炉，可在出渣口定期取样，取样可在每组测试数据抄读完后进行，间隔为15分钟到20分钟。如果使用小车人工除灰，则每次放灰时在小车取样，灰渣样从小车四角和中心位置等量检取，检取在适当考虑渣块的大小和残碳分布。不能专捡烧不透的或烧得好的。
灰渣原始样的数量应不少于总灰渣量的2%，当煤的灰分含量大于或等于40%时，原始灰渣样数量不少于灰渣总量的1%，每次监测原始灰渣样数量不少于20kg。在实际操作中如在一小时内取样四次按每次5kg取样。
灰渣分析样的制取：原始灰渣块粒一般较大，应首先破碎至10mm以下，然后在清洁地面（铁板上）采用四分法缩分，即先混合搅拌均匀，用人工自然堆积成圆锥体，再以顶点为中心进行十字分割，取相对两部分作为分析样品。标准规定缩分后的分析用灰渣样应不少于2kg，取1kg送化验室进行含碳量化验，1kg封存备查。从原始灰渣样到分析灰渣样一般要经过3次的缩分。
7炉体外表温度
炉体外表面温度测点应具有代表性，一般0.5～1平方米一个测点，取其算术平均值，在炉门、烧咀孔、探孔等附近边距300毫米范围内不应布置测点。
在进行锅炉节能监测的情况下，一般要求简单快捷、直观又能反映能源浪费（损失）的本质，从传热的机理来分析锅炉的散热损失根本上说是由于外壁温度高于周围环境温度而引起的，所以由于保温不好及维修较差使炉壁外表面温度过高才引起散热，外壁温度升高还引起热污染恶化锅炉房工作条件。因此监测时只要把外壁温度控制住就能控制其散热损失。外壁温度的测定并不困难，所以标准将其规定为监测项目，而不计算锅炉外壁散热损失的绝对值。
外墙壁面温度的测量可用多点表面温度计、表面热电偶或其他温度表进行。
为使所测表面温度能反映锅炉整体保温状况，标准规定应在炉壁外表面进行多点测量，大约0.5～1平方米表面积一个测点，取算术平均值作为测量结果。
工业锅炉是我国耗能最多的设备之一，每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的1/3。而工业锅炉耗能是为了生产二次能源――蒸汽或热水。蒸汽或热水是通过热力管网送往各种用热设备由热力系统；锅炉管网和用热设备组成。因此，节省工业锅炉耗能必需从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。而工业锅炉效率低的重要原因是锅炉容量能耗大，能量利用率降低。因此，提高锅炉热效率的问题已迫在眉睫。目前新制造的锅炉正在采用先进的设计，以及先进的节能手段，来满足节能减排的要求。而对于一些使用原有锅炉的小企业、对锅炉了解不够深入的企业，又受到改造资金的限制，则感到困难重重，不知从何下手。对此，有必要在现有条件基础上提供一些指导和帮助，以解其燃眉之急。
1、实施节能的理论模式
该模式暂不考虑新设备及新技术的采用，仅从燃烧理论上进行节能分析，寻求节能方法。根据常规的热平衡理论，我们知道：热效率η＝Q 吸/Q 燃。可见提高热效率关键在于提高锅炉有效吸收的热量。
Q 吸＝Q 燃- Q1- Q2- Q3- Q4- Q5
Q 吸：锅炉有效吸收的热量；
Q 燃：燃料燃烧所放出的总热量；
Q1：燃料固体未燃尽而损失的热量；
Q2：燃料气体未燃尽而损失的热量；
Q3：排烟带走的热量；
Q4：锅炉外部冷却损失的热量；
Q5：灰渣物理热损失。
从上面公式可以看出，若想提高Q 吸，就应尽量使燃料充分燃烧最大限度地释放出燃烧热。同时，尽量减少Q1~Q5 的热损失。
2、具体节能减排指导方法
（1）提高燃料燃烧所放出的总热量Q 燃
充分燃烧：只有充分燃烧才能最大限度地释放出燃烧热。充分燃烧就需要足够的氧量，而足够的氧量靠锅炉的给风来实现。所以给风应保证炉膛内具有一定的空气余量系数。但此系数又不可过大，过大的给风量虽保证了充分燃烧，但也势必造成炉内气量的增加，从而导致引风机功率的加大，使耗电量增加。同时，引风加大也会造成燃料气体未燃尽损失（Q2）的增加，得不偿失。此系数对于工业锅炉来说可分为如下几种：链条及往复炉排燃用无烟煤，其最佳系数为1.5~1.6；燃用烟煤、褐煤为1.3。若采用抛煤机，则为1.3~1.4 为宜。对于手烧炉排，此系数分别为1.5 和1.4。炉排合理运转：炉排的运转速度关系着燃料的燃烧时间。过慢易烧损炉排，造成财产损失；过快燃料无法得到充分燃烧，造成燃料损失。此速度应在实际工作中，依据所烧煤种的燃烧状态及炉渣状况来具体调整。保证炉排编排质量：炉排的编排质量，决定炉排的间隙的大小。过小则影响给风，过大则造成固体燃料的漏泄，导致损失。
（2）减少燃料固体未燃尽而损失的热量Q1
减少Q1 实际上也就是增加Q 燃，实现燃料的充分燃烧。在给风合理、炉排运转合理的情况下，基本可以达到减少Q1的目的。但对于灰分较大、易于结焦的煤种还应尽量选择往复炉排。对于采用链条炉排的锅炉，还应增强司炉人员的责任心，做到勤观察、勤拨动。
（3）减少燃料气体未燃尽而损失的热量Q2
欲减少Q2，应保证未燃气体在炉膛内的存留时间。可以适当地压低中拱拱头，提前可燃气体的预燃期。同时压低拱头可以使可燃气体改变流动方向，相应增加可燃气体在炉内的存留时间，促进了可燃气体的充分燃烧，实现了减少燃料气体未燃尽而损失的热量Q2 的目的。
（4）减少排烟带走的热量Q3
排烟带走的热损失Q3，主要从两个方面控制：一是要保证给风和引风的合理配比。引风过大，则烟气流速加大，导致Q2 的增加、排烟温度提高，导致Q3 的增加。引风过小，则锅炉正压，导致工作环境脏，污染环境，影响司炉人员身体健康。此配比，宏观上以保证燃煤充分燃烧的基础上，使锅炉炉膛火焰观察口处保持轻微的向内吸力即可。它可以通过给风及引风闸板的调节来实现。二是从锅炉设计方面控制，布置合理足够的受热面。在保证合理的给引风配比的情况下，增加烟气回程，使烟气与受热面充分换热，降低排烟温度，减少Q3。但要注意，排烟温度要符合国家标准的要求，不能过低，防止造成低温腐蚀。
（5）减少锅炉外部冷却损失的热量Q4
要想减少锅炉外部低温环境对锅炉的影响，就应加强对砌炉质量的控制。从安装、修理、维护等环节上加强质量监控，保证炉墙保温材料自身质量和添充质量，保证耐火砖和外墙砖的砌筑质量。使炉体外墙表面温度尽可能地低于国家标准要求的温度，实现减少Q4 的目的。
（6）减少灰渣物理热损失Q5
灰渣物理热损失Q5，这是一个必然的热损失。只能在不影响其它因素的情况下适当放缓炉排运转速度，使其充分放热。或寻求其它方法来利用这部分余热
3、小结
进入21世纪以来, 我国的经济在飞速发展,能源对经济发展的瓶颈制约越来越明显, 今后一个相当长的时期内能源消耗仍以煤炭为主, 且供应将更加紧张。工业锅炉节能降耗已列为国家节能重点, 通过以上措施的实施, 可有效地提高锅炉效率, 降低工业锅炉能源消耗。锅炉进行合理的节能改造后的收益是相当可观的，而上述节能方法指导适用于众多在用的链条锅炉，但我国工业锅炉生产厂家多、炉型多、即使是相同生产厂家，相同型式的锅炉，存在的问题也不尽相同，所以改造锅炉要因炉制宜，因煤制宜，区别对待，切忌“一刀切”。锅炉改造要做到具体问题具体分析、综合治理，同时力求改造量小、施工期短、投资少、见效快和高水平。
当然为了促进工业锅炉节能减排事业的发展, 我们要从管理上寻找创新的突破口, 使管理成为工业锅炉节能减排的软实力, 积极建议国家建立健全我国在工业锅炉燃料政策、能效标识、节能产品等各个层面上的法规和标准, 使工业锅炉的节能减排建立在全社会督促的良好环境之下, 形成全社会节能减排的共识。
参考文献：
[1]史培甫.工业锅炉节能减排应用技术[M].北京:化学工业出版社，2009
[2]刘金山，于在海.工业锅炉司炉工节能知识培训教材[M].东北大学出版社，2008
[3]冯俊凯，锅炉原理及计算[M].科学出版社, 1992
[4]GB/T 10180-2003，工业锅炉热工性能试验规程[S].中国标准出版社，2003
关键词：工业锅炉；节能措施；方法
中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2015）26026602
工业锅炉节能的方向应当是尽可能地减少锅炉的热损失，提高用能装置的效率，并从热损失中挖掘能源潜力。根据上述方向，对工业锅炉节能的主要途径和措施进行归纳。
1正确选择锅炉的型式和容量
（1）要选用适合本地燃料的高效设备。
（2）尽可能按实际用气量来选用设备，保持锅炉稳定运行。
2采取措施，提高锅炉的运行效率
2.1燃料供应要合理、精心调整燃烧过程
目前，我国普遍存在锅炉用煤与设计煤种差别较大现象，所以选用煤种会直接影响锅炉的热效率。一般来说，锅炉在操作时应注意炉膛温度、灰渣含碳量、过剩空气量、排烟温度等指标，使之符合有关标准。
2.2燃煤锅炉采用分层给煤
分层式锅炉给煤装置是利用重力筛选，将原煤中块、末煤自上而下松散地分布在炉排上。
分层式给煤装置使用效果：
（1）使用分层给煤装置与普通煤斗相比，至少可使炉渣含碳量降低5%，热效率提高2%。
（2）大幅度减缓老鹰铁及侧密封的烧毁程度；并因炉排漏细煤量的骤减，而使炉排掉片和起拱的可能性大大降低；由于通风条件改善，鼓、引风机的电耗相应降低；还因取消了煤闸板，不必担心烧坏煤闸板，其综合效益显著。
（3）由于燃料充分，使排入大气中烟尘的浓度及林格曼黑度大幅度降低。
2.3锅炉受热面经常清理
锅炉受热面积灰垢多，影响传热。灰垢的导热系数约为水垢导热系数的1/15，是钢板导热系数的1/450～1/750，可见灰垢的热阻是很大的。
2.4加强维修，使设备经常保持良好性能
锅炉设备的性能如果没有保持在良好状态下，就会影响过路的热效率。
2.5加强保温、防止漏风、漏水
锅炉炉墙和热力管网的温度总是比环境温度要高，所以部分热量就要通过辐射和对流的方式散发到周围空气中去，造成锅炉的散热损失，同时也使炉膛温度降低，影响燃烧，使不完全燃烧热损增大。
中小型锅炉，炉膛和尾部漏风现象很普遍。漏风即使烟气量增加，排烟热损失加大，又使引风机的负荷加重，耗电增加。炉膛漏风使炉膛温度降低，对燃烧不利。因此，一旦发现“跑、冒、滴、漏”现象必须尽快修复，以维持经济运行。
2.6锅炉排污余热回收利用
锅炉排污分连续排污和定期排污两种。连续排污又称表面排污，要求连续不断地从炉水盐、碱浓度最高部位排出部分炉水，以减少炉水中盐、碱及处于悬浮状态的渣子物的含量。定期排污主要排除锅炉炉内水渣及污泥等沉积物，所以其排污口多设置在锅筒的下部及联箱底部。
2.7提高入炉空气温度
设置空气预热器可以提高入炉空气温度，有利于缩短煤的干燥时间，促进挥发分尽快会发燃烧，强化燃烧，并可提高炉膛温度，加强辐射传热。这对于劣质煤的燃烧尤为有利。一般入炉空气温度增加100℃，可是理论燃烧温度增高30～40℃，可节约燃料3%～4%。
2.8锅炉的自动控制
精心调整燃烧过程，一靠司炉工的责任心，二靠司炉工的技术水平，但是无论司炉工如何尽职尽责，由于司炉工无法及时了解炉内过剩空气量，入炉煤量和煤的发热量，因而送风量的调节只能凭经验操作，总不能达到最佳状况。利用锅炉自动控制，能很好地解决上述问题。锅炉燃煤的全自动控制，它包括水的三冲量水位控制和燃烧系统的进风自控、炉膛负压引凤自控、燃料量自控、氧量校正、蒸汽压力校正等。3提高泵与风机运行的经济性
（1）选用高效节能风机与水泵。
目前国内配套的锅炉鼓风机、引风机效率约为85%，随锅炉配套的GC型锅炉给水泵的效率为38%～62%，选用高效节能鼓风机和水泵，节能潜力较大。
新设计的锅炉房应尽量选用高效节能风机和水泵，已经使用的风机和水泵，等到改造时也应该更换成新型风机和水泵。
（2）降低管道阻力。
（3）尽量配用合适的电机，避免大马拉小车的不合理现象。
（4）提高泵与风机的检修质量，加强维护管理，是提高泵与风机效率的一项重要措施。
（5）采取变频调速。
变频调速是一种常用的调速方式。变频调速试指改变电动机供电电源的频率，以改变旋转磁场的旋转角度，从而使电动机的转速得到改变。
4锅炉烟气余热回收利用
在锅炉能效测试数据表明，排烟损失是工业锅炉主要热损失之一。
排烟热损失的另一个方面是降低排烟温度。
4.1燃煤锅炉烟气余热回收
中小型燃煤蒸汽锅炉，一般出厂都装有铸铁省煤器，由于额定蒸发量4t/h（包括4t/h）以下的锅炉一般都是间断进水，还由于铸铁省煤器外部易结灰，内部易结垢，影响水的传热效果，所以，用了铸铁省煤器，锅炉排烟温度还偏高，一般都在200℃以上，经实践证明，拆除铸铁省煤器改造成余热水箱，可以明显降低排烟温度，效果好的排烟温度在130℃以下，余热水箱水温在70℃左右，节煤效果明显。
4.2有机热载体锅炉余热回收
对于有机热载体锅炉，应该在尾部设计加装蒸汽发生器，蒸汽发生器按特种设备进行管理。
[关键词]:工业自动化仪表；使用过程；节能方法
[Abstract]: in industrial production, instrument plays a very important role, known as the "multiplier production". The main method to reduce automation instrument loss: the use of high performance devices such as low loss meter, control liquid contact resistance and the reasonable adjustment method.
[keyword]: industrial automation instrumentation; use; energy saving method
中图分类号：TH86文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1 前言
当前，应用先进的技术、优化工艺流程已经成为了自动化仪表节能的主要方法。然后在使用过程中体现仪表的节能去不多见。在实际的工业生产中，节能与仪表却息息相关。例如：为克服石油化工企业中输送阻力损失，每年都要损失电力的近五分之一。因此，仪表在使用过程中的节能是很有挖掘潜力的。仪表节能主要有以下几个方面的方法：
2仪表接液阻力的控制
由于流体与仪表在石油化工的生产过程中直接接触从而产生阻力，这些阻力的产生带来了大量的能耗，并且阻力与能耗成正比，即阻力越大，能耗也就越大。调节阀和流量计在流体产生的阻力中是管道中产生阻力比重最高的部件。因此，如何减少接液仪表的阻力也成为了节能的重点。[1]
2.1直径比的增大
节流装置是各种流量测量装置中应用最为广泛的一种。尤其是在石油化工行业中，其应用可达到节流装置的三分之二以上。因为实际的流体是有一定的粘性的，因此节流件中有流体通过时，有一部分能量会损耗在节能件上，随后形成漩涡，或者消耗在克服摩擦阻力上，因此，液体在通过节流件后的静压力会有一定的损失，并且不能完全恢复成原样。因此，可以看出压力损与直径比是成反比的关系，直径比越大，压力损却会越小，这样也有利于节能。
2.2 减低阀阻比
调节阀的阀阻比的定义是压降与管路总压降之比，在阀全开状态下的数值。其一般会以S 表示，S 的值与在阀们上损失的能量成正比。S 值的经验数据时一般不低于0.3,而阀组比通常的选值范围一般是0.3～0.5,而经过数据统计，阀组比则相对较高的是气体的阀组比，其通常为0.5 以上。[2]
在石化化工生产中调节阀控制实施流量的功能是十分广泛的，而且通过减低阀组比的值可有效的降低应用过程中产生的泵的电力消耗。
3调节阀的代替
为了达到离心泵出口流量的控制，在石油化工的生产过程中，按照一定的规律( PI，PID)控制调节器，同时调节阀也能够起到控制，改变开度流量的目的。
然而，这种方案也是有以下几个缺陷的。第一，能源损耗。变阻力元件是可以带来损耗的原件，因此有一定的耗能。第二，经济的损耗。为了配合调节阀的工作，泵出口侧面常常安置有一个截止阀，而这个阀门就会带来经济的损耗。因此，为了适合适应负荷变化的要求，泵的选择就一定要有一定的余量，这就带来的与经济性的冲突。
现如今，电子及计算机技术飞速发展，也带动了效节能的变频调速器的发展，使它们也逐渐上了世界的舞台。高性能变频调速器是一种又经济、有理想的调节回路。将以往的控制泵的出口改变成现在的控制变频调速器。其特点有三点：第一，安装的优点。它是一种无阻力、非接触的安装。第二，控制的优点。由变频调速器直接控制控制泵的转速，因此能够轻易的达到控制流量的目的。第三调节品质的优点。因为变频调速器的功能是大范围无级调速，因此可以省去调节阀等一阶滞后环节，使调节更加的快速。[3]
依据原有选取调节阀上压降的原则以及选用机泵的原则。变频调速器的应用可以省去百分之三十的电能消耗，这对于原有的因选泵带来的经济损失。并且在一些生产负荷低的生产中，其节能的效果更加明显。此外，因为泵一直处在一种相对轻载工况下运行的，其对于泵的保养也有一定的好处。其有一定的延长机泵使用寿命的作用。选取这种变频调速器，虽然是薄膜调节阀的三到四倍，对于投资来讲，可能相对较大。但是，它的高效性、以及节能性。因此投资回收就比较短，通常在一年之内便可收回成本。因此，他的优点也是显而易见的。
4 低压损或无压损的仪表
对于能源的节约产生来讲，应用于流量测量高于百分之七十的流装置因为压损过大，带来的损耗过大。因此，流量测量高于百分之七十的流装置显而易见。随着人们节能环保意识的不断提升，人们逐渐意识到了低压损或无压损的仪表的重要性。例如：笛形均速管流量计、旋涡流量计等等。他们在工业上都有着明显的优势。而笛形均速管流量计就是其中的佼佼者，它也被称为阿牛巴流量计。因为它的造价低廉、压损微小、安装使用方便等优点，被广泛的应用。
孔板流量计与笛形均速管流量计相较，两种流量计虽然工作原理基本相同，但是笛形均速管流量计却有着明显的优势——节能效果更加明显。在一般情况下，对同一流量进行测量时，产生的压损仅仅只有另一种流量计的五十分之一，差压还不到另一种流量计的百分之五。
因此，我们也可以发现，永久压损笛形均速管流量计与孔板流量计相比及其的微笑，甚至基本可以忽略。如果用连续作业的能量消耗进行比较，笛形均速管流量计可减少至少百分之九十五的能量消耗，这也突出了笛形均速管流量计的优点。
5 优化调节方案
改变调节阀的安装位置换热器上安装调节阀之前, 因为调节阀本身也有压损因此可以降低换热器的物料的压力，如此一来，换热器中就可以在较低的温度下进行冷物料的汽化,蒸汽用量也因此大大的减少，节约能源的效果也得以实现。
6 小结
在信息时代的今天，计算机技术，网络技术，自动化仪表等高新技术也在飞速发展和进步中，工业自动化仪表技术也在不断地进步，节约能源、领域不断拓宽也已经成为人们普遍关注的问题。在工业自动化仪表的使用方法和技术的更新，可以有效地节省能源的消耗，提高企业的经济效益。
【参考文献】
[1]张智贤、沈永良.自动化仪表与过程控制[M]；电子工业出版社出版；2011-5.
【关键词】工业化工；自动化仪表；节能；低压损
自建国以来，我国就开始重点发展工业化工产业，经过几十年的发展历程，我国的工业化工产业已经取得了很大的成就，为我国国民经济的提升做出卓越贡献。尤其是近年来电子科技技术的应用更是推动了工业化工的自动化发展，大大的提高了生产效率，促进了化工产业现代化生产水平的进一步提升。而自动化仪表作为化工自动化发展进程中的重要因素，其使用性能的优化也一直备受人们关注。为了能够提升自动化仪表的性能，实现节约型化工生产，技术人员不断的优化自动化仪表的构造与运行技术，取得了较好的节能效果。但在本文中，笔者则主要探讨了鲜少有人关注的另外一方面的仪表节能方法，即自动化仪表在使用过程中的几种节能方法，希望能够为工业化工自动化仪表的节能方法提供一些新的优化思路。
1.控制仪表接液阻力
在工业化工的生产过程中，由于仪表与流体直接接触从而产生阻力，阻力的存在会产生不必要的能耗，阻力越大，能耗越高。在管道的各种阻力件中，流量计和调节阀在对流体产生的阻力中所占比重是很高的。因而，最大限度减少接液仪表的阻力就成了节能的关键所在。
1.1增大节流装置的直径比
在各种流量测量装置中，节流装置的应用是最为广泛的，尤其是在石油化工行业中，节流装置的应用几乎达到三分之二以上。实际流体是具有一定的粘性，所以当流体流经节流件之时，一部分能量用来消耗在节能件形成的漩涡，以及克服摩擦阻力上，因此，通过节流件后液体的静压力有一定的损失，并不能完全恢复。所以，直径比与压力损是成反比的，直径比越大，压力损就会越小，这样就越有利于节能。
1.2减低调节阀的阀阻比
调节阀的阀阻比是指的是在阀全开状态下，压降与管路总压降之比，通常以 S表示，越大， 损失在阀上的能量与S 值成正比。依据以往的经验S 值一般不低于0.3， 阀组比的选值范围通常为0.3～0.5， 气体的阀组比则相对较高，通常在0.5以上。调节阀控制实施流量的功能在工业化工生产中应用十分广泛， 通过阀组比值的减低可大大降低应用过程中产生的机泵电力消耗。
2.充分利用交流变频技术
一般来讲，在工业化工的自动化生产系统中，所使用的调节器都是在一定的规律下进行调节控制，以满足离心泵出口流量的控制需求，进而对调节阀的开度流量起到相应的控制效果。但需要注意的是，这种在规律下进行调节控制的调节方案是存在一定缺陷的。主要可以体现在两点：第一，节能性较差，这种调节器装置是以变阻力元件为主要元配件进行工作调节的，其自身也是需要消耗能量的；第二，经济性较小，因为该装置下，离心泵的出口侧面设置有截止阀，用以配合调节阀的正常运行，这就限制了泵的选择，要求所选用的离心泵必须要具备较大的额定功率，以满足负荷不断变化的动力需求，这就会造成一定的功率浪费，同时也不利于实现经济的调节方案。
为此，我们若能针对这一问题进行相应的改革与完善，就能够起到较好的节能效果。而当前不断发展的电子科技技术与信息技术正好为我们提供了有力的技术支持。在电子科技的推动下，变频节能调速器逐渐被研发并被广泛应用在各个工业生产领域。这是因为变频调速器具有很好的节能效果，且更加经济方便，极大的提高了设备的运行效率。在工业化工生产系统中的调速器，同样可以充分利用高性能的变频技术来改善其调节方案。即实用变频调速器来控制泵的出口流量。使用交流变频调速器的优越性主要可以体现在三点：其一，这是一种非接触、无阻力的安装；其二，由于控制泵的转速是由变频调速器直接控制的，所以能够很容易的达到控制流量的目的；其三，这种方案的功能是大范围无级调速，这样调节品质就会高，省去了调节阀等一阶滞后环节。
按照原来选用机泵的原则以及选取调节阀上压降的原则，使用变频调速器来组成调节回路，那么这种方案可以至少能够使电能消耗节约百分之三十，尤其是那些原来选泵过盈量太多，或者生产处在低负荷状态的，则节能效果更佳显著。 与此同时，这种方案也能够起到延长机泵使用寿命的作用，因为机泵是处在一种相对轻载工况下运行的。虽然选择使用这种变频调速器，是薄膜调节阀的三到四倍，一次性的投资相对来说比较大，但是因为这种方案是既高效、又节能的，所以投资回收就比较短，通常在一年之内便可收回成本。
3.低压损或无压损的仪表的使用
节流装置应用于流量测量高于百分之七十的，但是这样会对能源的节约产生不利影响，因为压损过大。伴随着公众节能环保意识的不断提升，人们逐渐开始重视和普遍关注低压损或无压损的仪表。尤其是近些年来，旋涡流量计、笛形均速管流量计等在工业生产过程中表现出了显著的优势。特别是笛形均速管流量计，即阿牛巴流量计，由于安装使用方便、造价低廉、压损微小等特点，受到了广泛的欢迎。
笛形均速管流量计与孔板流量计相比较，虽然两者的工作原理基本相同，但是前者比后者的节能效果更加明显。在通常情况下，在对同一流量进行测量时，笛形均速管流量计产生的差压还不到孔板流量计的百分之五，产生的压损仅仅只有孔板流量计的五十分之一。笛形均速管流量计的永久压损和孔板流量计相比是极为微小，甚至可以是忽略不计的，一般笛形均速管流量计连续能量消耗，和节流孔板相比，可减少至少95%。
4.优化调节方案，节约能源
除了上述几种方法以外，我们还可以通过优化调节方案来实现工业化工自动化仪表使用过程中的节能效益。例如在安装调节阀时，可以利用一定的技术手段或创新设计方法来讲调节阀的设置部位进行更换改变，以实现节能效果。或者也可以利用可变极限流量啦实现对设备的喘振控制。具体的优化方案如下所示：
4.1重新确定调节阀的安装位置
物料经过预热器预热后送到闪蒸罐闪蒸，闪蒸罐前大部分压降都发生在流量调节阀上，这个调节阀紧靠闪蒸罐的人口，使换热系统的压力保持为进口压力，这样会大大抑制物料在换热器中的汽化。如果把调节安装在换热器之前，由于调节阀本身压损的存在，使得进入换热器中的物料压力降低，换热器中的冷物料可以在较低温度下汽化，这样进入换热器中的蒸汽用量减少，节能是很明显的。
4.2采用可变极限流量的喘振控制
通常离心式压缩机的喘振控制采用固定极限流量法，然而这一方法有着很大的缺限， 就是在转速降低的情况下，会带来气体的大量排空， 导致能量的浪费。而在可变极限流量法中，由于调节器的给定值可以随转速而改变，在转速降低的情况下，气体的排空量（下转第189页）（上接第61页）也不会太大，较少能量的消耗。
5.结语
随着新兴科技的不断发展，工业化工生产过程中使用的自动化仪表的自身性能与使用方法也必将会得到更大的改进与完善，从而能够使自动化仪表实现好的节能效果。大力研发自动化仪表的节能方法能够促进工业化工生产实现更好的节能效益和经济效益。
【参考文献】
[1]张智贤，沈永良.自动化仪表与过程控制[M].电子工业出版社出版，2011，5.
“十一五”以来，我国各级政府在加快构建节能型产业体系，着力抓好重点领域节能，大力推进节能技术进步，加大节能监督管理力度，建立健全节能保障机制等方面做了大量工作。尤其是在全面强化工业节能和实施重点节能工程方面，突出抓好了钢铁、煤炭、电力、化工、建材等重点耗能行业和年耗能1万吨标准煤以上企业的节能工作和千家企业节能行动，推动企业积极调整产品结构，落实燃煤工业锅炉（窑炉）改造、区域热电联产、余热余压利用等十大重点节能工程，切实降低了能源消耗。与此同时，各级财政投入了大量资金予以扶持和奖励。以下是笔者在审计实践中，对工业领域节能技术改造中节能量审核方面所作的一些思考，与各位审计同行共同探讨。
审计机关审核工业企业的节能技术改造中的节能量，最终审计目标是企业是否通过技术改造达到了预期的节能目标，实际节能效果如何，而国家为支持企业节能技术改造，对完成节能量目标的项目承担企业给予的奖励是否真正发挥了资金效益。因此，我们作为国家审计机关必须以国家投入的节能技术改造财政奖励资金为主线，以节能技术改造项目为抓手，以节能效果和资金效益为目标。
审计工业企业节能技术改造奖励资金首先必须了解的是，申请该项资金的项目必须符合以下条件：一是经发改委或工信委审批、核准或备案；二是属于节能技术改造项目；三是节能量在1万吨（暂定）标准煤以上；四是项目承担企业必须具有完善的能源计量、统计和管理体系。节能量是企业通过节能技术改造项目直接产生的，并且能够核定。节能量核定采取企业报告，第三方审核，政府确认的方式。企业提交改造前用能状况、节能措施、节能量及计量检测方法，由政府委托的第三方机构进行审核，第三方机构对出具的节能量审计报告负责。东部地区节能技术改造项目根据节能量按200元／吨标准煤奖励，中西部地区按250元／吨标准煤奖励。
结合以上资金申报条件，审计人员在深入项目用款单位审计调查的过程中必须把握以下审计重点：
一是是否存在借壳申报的问题，即企业没有这些节能项目和设备，或者干脆没有实体，为了争取资金，借一至两个实体企业，利用他们的设备和生产条件，虚做可行性研究报告，骗取国家资金。
二是有实体的企业，但是节能量达不到10 000吨/年的国家标准，就把企业采购、生产、销售量人为做大，提高生产消耗量，使改造前后节约标煤量增大。
三是没有能源消耗对比，修改生产程序，虚增能耗项目，利用技术改造前设备已拆除漏洞人为作假。或者能耗消耗不是国家规定奖励的项目，企业做成符合规定的能耗，虚假做此能源消耗。
四是有的企业根本就是新建单位，没有能源改善项目，从开工投产用的就是新能源，为了争取国家奖励条件，虚假技术改造，虚增技术改造前设备，账务上加入改造前污染源能源项目消耗。
五是不符合国家能源技术改造的异地改造项目，企业想方设法做成就地改造假象，骗取国家资金。
结合以上所列审计中要重点关注的违规问题，审计人员可以从以下几方面取证核实：
一是实地查看企业厂房、地址，与营业执照上面的地址，法人代表，注册年限核对，可以发现是否新办企业，是否异地改造，是否借壳申报等现象。
二是仔细查阅项目《可行性研究报告》，针对其上表述的生产量、销售收入、销售利润、税费等，从企业的财务账薄、纳税申报表、生产台账、销售记录等入手，与关联经济数据进行对比，一一核实。
三是查阅项目《可行性研究报告》的改造前后能源消耗情况，调取企业财务账册，看其改造前能源采购是否有正式发票，是否人为填制自制凭证，往来付款是否有真实记录，银行对账单上的付款记录和企业财务支出是否有出入，能源消耗是否有出库凭证，车间是否有生产记录，统计台账是否建立。
四是技术层面审计，要求项目单位提供技术改造图纸，掌握其节能的工艺特点，到现场查看工艺流程，观察技改设备是否和可行性研究报告一致，现场设备是否已改造，或改造一部分。查阅企业改造前后能源消耗台账，看是否有人为修改痕迹，新建台账情形。现场查看能源计量器具和台账记录器具是否一致。通过现场审计，一般可以看出是否真实改造，改造节能量是否达到国家标准量。
五是审计国家奖励资金管理使用情况，要求用款单位提供银行对账单，查阅财务数据，看其支付往来是否真实，是否一直挂账，有否发票冲账，查阅采购设备合同和发票并鉴定其真实性，技术改造劳务费支付款项是否真实。
关键词：节能设计；配电设备；电气装置；用电费用
电力资源不足是我国现在面临的一个重要能源问题，对于厂区而言作为我国的用电大户，如果厂区能做好节约用电工作就会就能让我国的用电紧张问题得到很大的缓解，所以在厂房设计中做好电力的节约措施，不仅能让自身减少生产成本，提高经济效益，也能为我国电力事业做出一定的贡献。
1 工业厂房节能设计意义
我国的电力属于一个阶梯式电价，用电量越大，收费越高。所以对于厂区自身来说，减少用电量就能节约工作的成本，提高更大的经济效益，但是从理论上分析，厂区对主要用电设备是生产设备，生产设备是的经济价值是远远大于节电的意义，厂区的节电等的设计中一般都是在一些附属设备上，主要在照明、通风、空调以及其他设备上。这些设备有时候加起来还没有一台设备的用电量高，但是因为很多厂区的用电设备是24小时运转的，所以加起来也是一个非常巨大的数字，同时在设备上，有些用电设备的改进空间很大，如国能降低能源消耗的20%，那么厂区的经济效益可以提升10%左右，其意义非常重要。
2 厂区节能的主要设计内容
2.1 照明系统的设计
在厂区节能改造中，照明节能改造是速度最快的改造之一，同时效果也最好。现在的照明技术发展迅速，节能灯、LED灯等技术能够实现电能转换光能的高转换率，一盏LED灯的光源很好，而用电量是仅为普通灯泡的20%左右，同时光源为白光，照明效果好。
2.2 配电结构的设计
配电结构是用于电力配置工作的，配电共组的合理性直接影响到厂房用电的电量，在配电设计中，首先应该保证的就是设备的稳定，第二点是为施工人员的服务和保护的一些装置，比如除尘装置，通风装置，照明装置。第三则是设备的一些附属设备，不如降温设备、电子控制设备，厂房的监控等。配电是要由主次的顺序的，人员的安全保障装置是应该受到最重要的保护，尤其的厂区的除尘通风装置需要保障正常运行的，同时对于照明设备也是配电的重点之一。
2.3 电气设备节能设计
在厂房节能设备中，并不是所有的设备都是需要长时间的运转的，比如空调系统，排水系统等都是需要可以暂停工作一段时间的，所以在设计这些系统的时候可以做到自动化技术的应用，通过传感器的信号检测，实现自动化的的设备管理，让其自动的开启功能和关闭能够能够实现电力使用的合理化要求。
2.4 能源利用设计
有的时候与节约能源更好的方式不如创造能源，在厂房的中，设备中有很多其他形式的能量是可以被利用的，而厂区外的一些自然环境的能量也是可以被使用的，比如使用风能发电，水能发电，同时也可以把一些能源回收再利用，比如可以在排风的口出增加涡轮机然后实现能量的部分回收，虽然永动机是不可能实现的但是能源的回收是可以做到的。在设计中要发散思维，让能源得到重复的利用，提高能源的使用率。
3 基于节能角度下的工业厂房电气设计要点
3.1 配电节能的设计
配电的系统一个的设计之间影响了厂区的用电设备的用电水平，从总体来看设备用电几乎占到了总体用电的一半以上，而照明用电则在15%至20%之间，所以在配电工作中，各项用电应该在一个合理的区间内，如果配电过度就会造成设备过载运行，浪费大量的电能，溶蚀影响用电器的使用寿命。但是设备的电量不足就会导致设备不能正常工作，所以配电工作要从综合方向考虑。优选高效节能型变压器，实现变压器的经济运行。工业厂房配电系统中，配电变压器是重要的电能转换和分配设备，但其自身又是一个能源消耗设备，不仅为配电系统提供电能，而且变压器自身也存在空载损耗和负载损耗，在配电变压器在实际运行过程中会吸收一部分能耗。因此，合理选择变压器的容量和型号是提高配电变压器电能转换率、降低运行能耗的重要措施。对于高效节能型变压器而言，其空载损耗和负载损耗也相对较小，变压器的经济运行是指变压器负载最大时，变压器的有功损耗降到最低，此时负载率成为经济负载率，变压器工作最为经济节能，效率最高。
3.2 照明系统节能设计
进行照明设计要充分考虑对自然光的合理利用。在满足建筑节能设计的同时，加大建筑外窗和单层厂房屋面安装采光板就很好地解决了这个问题。对于一些高大的工业厂房可以采用一般照明加局部照明的设计方案，既满足了建筑对一般照明的基本要求，又能照顾到局部加工作业队照明的需求。在工业厂房电气节能设计时，应优选高效节能的照明光源，如T5显色性能好的新式节能荧光灯和紧凑型荧光灯，并配装电子镇流器或节能型电感镇流器。近些年，LED照明技术发展迅速，其没有频闪、显色性高，同样亮度下LED耗能仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。从已投产的工程案例来看，这种新型的照明设施已取得了良好的经济效益。常规电感镇流器其耗电量大约在灯具功率的20%以上，且其功率因数仅为0.4～0.5。新型节能型电子镇流器不仅其自身运行能耗较低，而且其功率因数高达0.9以上，大大降低了照明灯具线损，同时灯具在运行过程中无功损耗较小，配电系统供电质量得到有效提高。另外，照明控制系统优化设计也是工业厂房电气节能设计的研究重点，采取智能节能照明控制系统可以根据厂房实际用电需求，灵活控制照明灯具组合方案，按照时控、光控、自控、手控等多种组合方案，达到灯具的合理调节控制，达到降压限压幅度，节能效果十分明显。
3.3 电气设备节能设计
电机耗电大约占整个工业厂房耗电的90%以上，而且大多数电机其电能利用效率较低，存在很大的节能降耗潜力。对于200kW以下从经济角度应优选低压电机，对于355kW以上只有高压电机；而对于200kW～355kW范围的电机应从技术、经济、运行能耗等多个角度进行综合评估，以选取合适的电机功率。另外，随着电力电子元器件价格不断降低以及变频调速控制技术日趋完善，应结合工业厂房电机拖动系统的实际情况采用变频调速、软启动等先进控制措施对电机拖动系统进行节能降耗技术升级改造，以达到节能降耗的目的。
4 总结
在工厂的节能问题上说，是一项双赢的工作，既能实现企业的利益效益，另一方面能帮助国家减少缺电现象，在电气设备的使用上，想要达到节约用电的效果就要在配电、设备、自动化上不断的发展，通过合理的配电和设备的合理使用，减少电力资源的浪费。同时发展新的技术，用自动化技术改善电气设备用电浪费的问题。
参考文献
[1]赵福彦.试析建筑电气设计中的问题及策略[J].建筑知识，2016（2）.
[2]周志明.建筑电气设计存在问题对工程质量的影响[J].江西建材，2016（13）.
