摘 要：作者根据纺织企业建立能源管理体系的实践，对可用于纺织行业能源管理体系策划过程的工具和方法进行了总结，并通过案例说明这些方法和工具的应用。最佳技术评价是企业最常用的方法之一。专家诊断常用于发现企业现场存在的不足和节能空间。能源流向分析用于对各能源系统进行排查。能源网络图反映出企业各个环节的能耗和损耗。能源平衡反映了企业能源平衡关系。能源消耗与产量相关性分析可以反映企业能源消耗统计方法是否正确、能源消耗计量器具是否正常等情况。标杆对比为企业提供了设立标杆和超越标杆的工作方法。主要耗能设备能效分析可用于评价主要耗能设备的能源效率。能源需求分析可用于蒸汽和压缩空气的使用过程。

关键词：纺织行业、能源管理体系、节能减排、方法与工具

0前言

纺织行业是用能较大的行业之一，是我国节能减排的重点行业之一。我国纺织企业经过十几年的努力，在节能降耗工作取得了很大的进步，广泛地运用节能技术、设备和工艺，加强了能源管理，大大地提高用能水平和能源利用效率，大幅度地减少了生产过程的能耗。

然而，社会的发展和生态文明建设要求纺织行业仍要深入开展节能减排。建立、实施、保持和改进能源管理体系是纺织企业节能减排的重点工作之一。在建立能源管理体系过程中，关键一环是策划。策划过程利用和应用的工具和方法决定了策划过程是否成功。

GB/T29456-2012《能源管理体系 实施指南》中提出了许多策划过程可使用的工具，其中部分工具是适用于纺织企业的。作者根据纺织企业用能特点以及能源管理体系的实施内容，选择部分适用于纺织企业的方法和工具进行讨论，对这些方法和工具的应用原理、使用方法和特点进行归纳，并提供部分案例说明，供纺织企业建立能源管理体系以参考。

1.最佳技术评价

1.1基本原理与方法

最佳技术评价，或称为最佳技术应用是属于最佳实践的一种，即所选择或所推荐的技术是已在同行业企业中得到了应用的，并证明是有成效的，而这些技术应用到本企业可以使企业能源利用效率达到一个更高的水平。

最佳技术评价是企业在不断改进过程中最常用的方法。它的优点是用该方法所选定的技术是经过实际应用的，其效果是经过实践检验的。使用最佳技术评价可以比较直接发现节能的潜力以及改进的方向。

1.2运用要点

最佳技术评价方法的运用应注意以下几个方面：

1、应注意所选定技术在其他的企业情况与本企业的实际情况是否相一致，例如，生产的产品种类与批量是否相同或相近；

2、在引进选定技术的过程，企业要考虑人才、物力等有关方面的支持是否可以满足，尤其是相关的技术人员，包括操作工和维修工；

3、所选定技术引入本企业需要进行哪些相关的配套设施或工作，例如，配套的蒸汽、电力以及压缩空气。

1.3运用举例

在浸染生产中，气流染色机的应用和推广是最佳技术评价方法应用的实际案例之一。许多企业在引进气流染色机的过程是参考了行业内运用成功的案例。以下是一家针织染整企业在引进气流染色机前，将行业已使用该技术所取得的技术数据与企业现有技术的数据作比较。详细见表1.。

表1.气流染色机和射流染色机能耗比较

从表1可见，使用气流染色机替代射流染色机虽然电耗有所增加，而综合能耗、水耗以及助剂用量均有一定幅度的下降。该企业在进行对照后，决定引进气流染色机该项技术。

2.专家诊断

2.1基本原理与方法

专家诊断，也称为生产现场考察法，是一种常用、经济和简便有效的方法。专家诊断方法就是聘请具有丰富经验的专家对企业生产现场进行考察，从而发现企业存在的问题和节能的空间。专家诊断过程中还根据具体情况对某些设备或设施进行必要的检测。

运用专家诊断方法有以下的要求：

1.     要改变原有的思维和工作习惯，对一些存在的问题不能习以为常；

2.      在专家诊断过程要做系统的记录，根据记录的数据进行分析；

3.      由于专家常常是具有某一方面的专长，在有条件的情况下，可聘请多种专家参与，例如，可以聘请熟悉热能、电以及行业的专家；

4.      专家诊断更加注重细节，从细节发现存在的问题。

2.2运用要点

专家诊断方法常用于以下几个方面的问题：

1.      水和蒸汽的跑冒滴漏，例如，水阀是否漏水、蒸汽管道是否漏气，等等；

2.      蒸汽管道和阀门、热载体管道和阀门的保温；

3.      生产设备的运行、维护和保养状况，例如，生产设备的保温状况、疏水阀是否有效，等等；

4.      生产设备的仪器仪表配置状况，例如，生产设备上配置的温度计和压力计是否正常，间歇式染色机的水尺是否正常，等等；

5.      生产现场的管理状况，例如，工具的放置和助剂的排放是否合理、是否存在安全隐患，等等；

6.      先进工艺和设备的应用，例如，高效轧车的应用、织物湿度在线监测设备的应用，等等。

2.3运用举例

一个染整企业聘请专家对该企业的染整车间进行现场诊断。专家们对该车间的疏水阀进行分析，其结果统计见表2.。

表2.现场诊断疏水阀的情况

从表2可见，接近一半的疏水阀都是属于不正常的状况，需要及时维修或更换。

3.能源流向分析

3.1基本原理与方法

能源流向分析是对企业能源以及载能工质进行系统分析的方法。企业能源或载能工质系统可根据种类划分成独立的系统，如蒸汽系统、电力系统、液化气或天然气系统、压缩空气系统。各个系统的组成和相关要素，包括产能耗能设备、能源转换工序、能源输送设施的配置和状况以及能源供给的状况等等，都会对能源有效利用以及损耗产生影响，对各系统组成和相关要素进行详细地分析和排查，可以发现节能空间和潜力。这就是能源流向分析的原理。

能源流向分析的方法是仔细分析各系统的设备、输送方式、转换工序、消耗和使用工序以及余热余压利用等等，还可以分析能源提供情况，寻找出导致降低能源利用效率的问题和部位，并提出改进的建议和方案。

3.2运用要点

运用能源流向分析方法应注意以下方面：

1、确定各能源系统的要素以及分析重点。常见的能源系统要素以及分析可见表3.。

表3.常见能源系统要素以及分析重点

2、能源流向分析方法的应用可借作现场考察以及设备效率检测等方式进行。

3、能源流向分析方法要求综合性较强，不能仅是局部的分析。

4、可适当地运用能源网络图的方法，从定量上分析。

3.3运用举例

一家位于工业园内的染整企业运用能源流向分析方法对本厂蒸汽系统进行了分析。表4.是其中的部分结果。

表4.蒸汽系统分析的部分结果

从表4可见，进行能源流向分析就是对能源流向中各相关要素都进行分析，寻找存在的问题，并提出改进建议，它可以纠正部分企业仅仅重视设备而忽略其他要素的不足。

4.能源网络图

4.1基本原理与方法

企业能源网络图，又称为企业能源平衡网络图，是描述企业用能系统中能源实际流程和能源平衡关系的网络图。能源平衡网络图可以真实、形象地反映出企业能源的流向，各环节的消耗和损失以及余能回收情况。企业可以通过绘制能源网络图，寻找节能工作的重点和节能的空间。企业能源平衡网络图应根据企业用能实际情况绘制，其基本数据来自企业能源平衡表，是企业能源平衡表的形象表达。企业能源网络图是企业能源审计、或能源自查报告以及节能规划常用的工具之一。

GB/T28749-2012《企业能源平衡网络图绘制方法》对企业能源网络图的绘制方法有详细的要求。

1、将企业能源系统分成购入贮存、加工转换、输送分配、终端使用四个环节。

2、各种能源在每个环节中的耗量、损耗量以及所占的比例都一一表示出来。

3、要求回收利用的能量也应列入网络图中。

部分详细具体的要求可见GB/T28749-2012。

4.2运用要点

在绘制和应用企业能源网络图应注意以下几点：

1、要做好能源消耗的计量和统计。企业能源网络图的数据均来自于企业日常能源消耗数据。若不做好能源消耗计量和统计，则是无法做到企业能源网络图。

2、在企业能源网络图绘制过程中包括了回收利用能源，因此，需要做好回收利用能源的计量。

3、在终端使用环节中，应反映出直接生产消耗、辅助生产消耗或其他具体的消耗。

4、通常情况下，企业能源网络图是依据年度能源消耗量进行绘制的。在实际工作中，企业可以根据某一个时间段的能源消耗数据进行绘制，尤其是在进行了较多节能措施，引进关键节能设备或工艺情况，通过绘制能源网络图评价其效果。

4.3运用举例

一家位于纺织工业园内的染整企业，其能源种类较为简单。该企业的能源网络图可见图1.。

从图1.可见：

1、该企业消耗量最大的能源是蒸汽，其次是液化气，而电力消耗不到10%。节约热能是该企业节能的重点。

2、由于在终端使用中缺少必要的计量以及检测方法，终端使用过程的各种能源损耗无法计算，在图中只能表示为无损耗。从而可以发现如何评价终端使用过程的能源损耗将是该企业节能工作的任务之一。

3、该企业对冷凝水和冷却水进行回收利用，实现余热和水资源的再利用。但由于缺少冷却水和冷凝水回用的计量，图中无法表示能源回收利用的量。该企业应进行改善。

图1. 企业的能量网络图

5.能源平衡

5.1基本原理与方法

编制企业能源平衡表是企业能源管理最常用的手法。企业能源平衡表可以反映企业能源的平衡关系，从平衡关系中反映出企业能源消耗的状况。企业能源平衡表是以企业为平衡范围，根据企业对能源管理的需要和本企业的实际情况，通过能源收支和采购、能源转换与输送以及各种能源消耗的统计数据，或者以现场实测数据编制而成的综合平衡表。能源平衡表反映了企业各种能源的来踪去迹，包括了各种能源的消耗或损耗的构成、能源加工转换的投入和产出以及能源回收利用，体现出企业能源的平衡关系。企业能源平衡表的编制应按有关文献的要求进行^{【1、2、3、4】}。

企业能源平衡表含购入存储、加工转换、输送分配和终端使用等环节。可用图表示各个环节的相互关系。详见图2.。

图2. 能源系统简图

加工转换环节应根据企业实际情况划分，通常有锅炉房、水泵房、空压站、制冷站、变电站等等。

终端使用环节是根据企业的生产车间或分厂划分。

5.2运用要点

能源平衡表编制的依据是能量守恒定律。能源守恒定律在能源平衡表中主要体现在：

1、在使用能源过程中能源可以相互转换，在能源转换过程中的能量总量保持不变。

2、在任何一个环节中，输入的能源总量一定等于输出的能源总量。

在能源平衡表中，应有能源的实物量和标准量，常使用的是当量数。标准量的单位是标准煤。

编制能源平衡表之后需要对能源平衡表进行验证。在总平衡中允许出现平衡差。平衡差正是能源平衡表分析所需要的结果。当平衡差超出正常范围时需要对平衡差进行分析，找出其中的原因。从而发现节能的潜力与空间。

5.3运用举例

一家拥有自备发电机组的综合性染整企业，依据年度能源消耗数据编制了企业能源平衡表，可见表5.。

从表5可见：

1、由于拥有自备电站，因此，总的能源利用率偏低。

2、由于缺乏计量的手段和方法，没有对终端使用环节的能源损耗进行测量和计算，在表中只能设终端使用的能源损耗设为0。这与实际情况不相符。如何分析终端使用的能源损耗将是今后节能工作的内容之一

3、该企业已回收冷凝水用于制冷和电站用，但由于没有详细地计量，无法计算回收利用的量，在表中没有表示出来。因此该企业应在冷凝水回收利用方面增加计量。

7.能源消耗与产量相关性分析

7.1基本原理与方法

能源消耗与产量相关性分析是用于分析生产过程能源消耗状况是否正常，常用的是E-P图分析。E-P图是以产量为横坐标，能源消耗量为纵坐标，将一定时期的能源消耗数据和产量数据作图，并进行分析。

通过能源消耗数据与产量的相关性的分析，一般可以得到以下信息：

1、E-P图的相关性较好（通常R²≥0.5），认为相关的计量器具配置以及生产状况的能耗是正常的。如图3.所示。

图3.相关性较好的E-P图

2、当相关性不好（R²＜0.5），需要根据具体情况进行分析，可能是计量器具损坏，或者产品能耗变化太大，也有生产过程中能源消耗控制不理想。如图4.所示。

图4.相关性较差的E-P图

3、E-P图中直线的截距通常是表示与产量无直接关系的能源消耗量，例如，公共场所的电耗。当截距过大，说明非生产耗能比例偏大或其他因素，如图5.所示。

图5.直线截距过大的E-P图

当出现直线截距为负值的E-P图，如图6.所示。说明有关数据的计量和统计出现问题。

图6.直线截距为负数的E-P图

能源消耗与产量相关性分析可以分成多个层次。

1、企业层次：以企业能源消耗总量或某种能源消耗量（例如，电量、蒸汽量）对企业总产量进行相关性分析。企业层次能源消耗与产量相关性的分析是用于评价企业的能源消耗状况，或者是企业产品耗能情况。

2、分厂或车间层次：以分厂或车间能源消耗总量或某种能源消耗量对该分厂或车间的总产量进行相关性分析。该层次分析是用于评价分厂或车间的能源消耗状况，或者产品耗能情况。

3、工序层次：以工序能源消耗总量或某种能源消耗量对某工序的产量进行相关性分析，这是用于评价工序的能源消耗状况和产品耗能情况。有时可以对设备进行相关性分析，例如，常用的是蒸汽锅炉的吨煤产汽量。

7.2运用要点

能源消耗与产量相关性分析应注意以下问题：

1、在进行能源消耗量与产量相关性分析前，最好做出月度能源消耗量和产量的统计表或图，了解企业能源消耗规律和产量变化规律。

2、要注意不同产品的能源消耗量的情况。当在统计期内，生产多种能源消耗量相差较大的产品时，能源消耗量与产量的相关性较差（通常导致R²≤0.5），导致相关分析意义不大。在有可能的情况下，尽可能将产品分类，能源消耗相近的产品分为一类进行分析。

3、要注意开机待产的影响。开机待产会导致单位产品能耗增大。

4、要做好计量器具的校正以及数据统计方法的准确性。

5、数据的收集和统计可以是年度的，也可以是月度的。统计期的长短会影响到数据分散程度。

7.3运用举例

图7.是一家染整企业运用E-P提高能源利用效率的案例。图7.（A）是该企业2016年的能源消耗与产量的E-P图。从该图可见，直线的截距过大，说明非生产消耗较大。经过改进后，2017年的情况有较大的改善，见图7.（B）。该图的直线截距明显减少，即减少了非生产的能源消耗。

图7.（A）能源消耗与产量相关性（2016年）图7.（B）能源消耗与产量相关性（2017年）

8.标杆比对

8.1基本原理与方法

标杆比对，又称为标杆管理或能效对标。标杆比对或能效对标是我国企业能源管理三大工程之一。标杆比对是指企业瞄准一个比其绩效更高的组织进行比较，以便取得更好的绩效，不断超越自己，超越标杆，追求卓越，组织创新和流程再造的过程。

标杆比对是一种能引发新观点、激起创新的管理工具，为企业提供了一个清楚地认识自我的工具，便于发现解决问题的途径，从而缩小自己与领先者的距离。标杆比对活动划分为以下阶段：

1、计划：确认对哪个流程进行标杆管理，确定用作比较的标杆，决定收集资料的方法并收集资料；

2、分析：确定自己目前的做法与最好的做法之间的绩效差异，拟定未来的绩效水准；

3、整合：就标杆比对过程中的发现进行交流并获得认同，确立部门目标；

4、行动：制定行动计划，实施明确的行动并监测进展情况；

5、完成：处于领先地位，全面整合各种活动，重新调整标杆。

8.2运用要点

在运用标杆比对方法时应注意：

1、用于比对的能效可以是企业层次（如，单位产品综合能耗或电耗），也可以是工序层次（如，染色生产单位产品热耗）。

2、标杆比对过程中，所选定的标杆值是来自行业先进企业的能效、相关国家或行业标准或规范的先进值以及企业最佳的能效值。

3、在进行标杆比对时一定要注意产品的相同性。如果产品差异较大时不可简单地进行对比。

4、在进行标杆比对时，相关的能耗数据的统计应该是按标准进行的。

8.3运用举例

一家印染企业选择了产品综合能耗作为对标的内容，选择了相关的标准和行业准入文件作为标杆值。经过标杆对比活动，使企业的单位产品综合能耗有较大程度的提高。表6.是企业标杆对比前后相关的数据。

表6.企业对标相关指标

从表6可见，该企业运用标杆比对的方法，提高了能源利用效率。

9.主要耗能设备能效分析

9.1基本原理与方法

主要耗能设备能效分析是针对具体的设备进行的。主要耗能设备消耗了企业主要或大部分的能耗。在一定程度上可以认为主要耗能设备的能效就决定了企业的能效。

开展主要耗能设备能效分析，首先是挑选出主要耗能设备，一般是能耗大的设备，如蒸汽锅炉；或者是属于国家标准中主要耗能设备的设备，或是单机消耗能量最大的设备，例如部分织布厂中的空压机。其次是按相关的国家标准或行业标准或规范对选出的设备进行能效测试，然后评价该设备的能效，并提出改进的方法。

9.2运用要点

在开展主要能耗设备能效分析的过程中应注意：

1、企业能耗最大的耗能设备一定是主要检测对象，而且需要多次进行分析。

2、在进行主要耗能设备能效分析时应注意主要耗能设备的工况。工况不同其能效也不同。

3、部分纺织专用设备，例如，染色机、定形机以及烘干机等等，目前尚未有相应的能效检测方法标准或规范。这需要企业根据实际情况开展检测，并注意检测的方法和条件的一致性。

9.3运用举例

一家针织染整企业对该企业正在使用的气流染色机的热效率进行了测量。有关结果见表7。

表7.气流染色机热效率检测结果

从表7的结果可见：

1、当染色机的生产状况不同时，其热效率也不同。

2、升温速度越快，热效率越大。

3、起始温度越高，热效率越低。

该企业根据检测结果，结合染料和助剂的选择，对生产工艺的升温速度进行了适当的调整，提高了热效率。

10.能源需求分析

10.1基本原理

能源需求分析方法是根据生产工序对能源或载能工质的需求进行提供能源或载能工质。这些需求包括消耗总量、温度值、消耗速度、压力或消耗的方法等等。当所提供的能源或载能工质不能满足生产工序的需求将会导致能源消耗过量，或者能源利用率下降。因此，详细了解生产工序对能源或载能工质的要求，并严格控制，是可以提高能源利用效率。在纺织生产过程中，能源需求分析可以用于蒸汽和压缩空气的消耗系统。

10.2运用要点

选择好工序或设备对能源需求的要求是开展能源需求分析的关键。进行能源需求分析需要大量的检测或测量工作，详细地了解相关的参数，然后制定相应的措施来满足能源消耗的需求。

进行能源需求分析时还要注意工况因素。在测量相关能源需求参数时的工况与日常生产工况是否一致或相近。如工况相差较大会导致效果不一致。

10.3运用举例

表8.是纺织印染生产对蒸汽和压缩空气的需求。

表8.纺织印染生产对蒸汽和压缩空气的需求

表8是部分工序对蒸汽和压缩空气的需求。企业可以根据这些需求来调整蒸汽和压缩空气的相关参数，从而达到节能和提高能源利用效率的目的。

11.小结

1、从以上分析可见，各种不同的方法和工具具有不同的作用，其使用的方法也有一定的要求和限制。企业在实际工作中应根据具体情况应用。

2、以上提到的各种方法和工具不仅可以用于能源管理体系建立的策划过程，也可以用于其它过程，如能源审计以及改进措施的结果鉴定。

3、以上方法和工具不仅可以用于能源消耗的分析，也可以用于水和染化助剂的消耗分析。

4、以上方法和工具的主要特点可见表9.。

表9. 各种方法和工具的特点

5、企业可以根据本企业的实际情况，灵活地运用各种工具，以发现企业的节能空间和潜力，并进行相应的改进，提高能源利用效率。

参考文献

[1]GB/T 2589 综合能源计算通则

[2]GB/T 3484 企业能量平衡通则

[3]GB/T 16614 企业能量平衡统计方法

[4]GB/T 28751 企业能量平衡表编制方法

[5]《印染企业综合能耗计算办法及基本定额》（FZ/T01002-2010）

[6]《清洁生产标准   纺织业（棉印染）》（HJ/T185-2006）

[7]《印染行业准入条件（2010年修订版）》