太陽能高硼硅玻璃管及太陽能熱水器生產(chǎn)項目耗能工序及主要能耗指標核定分析

1、太陽能高硼硅玻璃管及太陽能熱水器生產(chǎn)項目耗能工序及主要能耗指標核定分析1.1項目用能體系能耗分析項目耗能體系劃分及耗能量項目消耗的能源主要為電力和水以及少量的石油液化氣。項目耗能系統(tǒng)圖見下圖4-1。二主要生產(chǎn)水 泵房“輔助生產(chǎn):生活其它亠主要生產(chǎn)石油液化氣電力高硼玻璃管生產(chǎn)r*警低壓配電室項目耗能系統(tǒng)圖圖4-1-低壓配電室咼壓電力室太陽能玻璃管生產(chǎn) 太陽能熱水器生產(chǎn) 輔助生產(chǎn)生活其它根據(jù)項目生產(chǎn)工藝特點，將項目耗能過程，劃分為主要生產(chǎn)、輔助生 產(chǎn)和生活設施三大單元。其中生產(chǎn)單元又細分為：高硼玻璃管生產(chǎn)區(qū)、太 陽能玻璃管生產(chǎn)區(qū)、太陽能熱水器生產(chǎn)區(qū)三個部分。重點能耗單元為高硼 玻璃管生產(chǎn)區(qū)部分（1

2、）耗電量核算方法步驟核算方法本次評估電能核算采用工業(yè)與民用配電設計手冊（第三版）中的“企 業(yè)年電能消耗量計算”方法進行。計算過程中的各種參數(shù)系數(shù)來源于該手冊各類圖表相關數(shù)據(jù)并參考同 類企業(yè)相關數(shù)據(jù)確定。計算用電設備負荷采用建設項目在初步設計和施工圖設計階段常用的 需要系數(shù)法。核算步驟 確定各用電單元年實際工作小時數(shù) Tn根據(jù)項目設計年產(chǎn)量、設備單機或生產(chǎn)線單線臺時生產(chǎn)能力，結合項 目的實際生產(chǎn)情況，核算確定各用電單元年實際工作小時數(shù)。式中：GTn一 （小時）ngTn設備年實際工作小時數(shù)G年產(chǎn)量g設備臺時產(chǎn)量g設備臺數(shù) 確定單臺用電設備的設備功率 Pe連續(xù)工作的用電設備的設備功率等于額定功率，間

3、歇工作的用電設備 的設備功率須換算到額定負載持續(xù)率下的有功功率。 確定用電設備計算負荷有功功率巳巳 ©Pe（kW）無功功率 QcQc Pctg （ kvar）有功功率 ScSc , PcQc2（ kVA） 確定用電單元（生產(chǎn)工段）計算負荷有功功率巳PcKP（KxPe） （ kW）無功功率QcQcK Q（Pctg ）（ kvar）有功功率ScSc, Pc2Qc2（ kVA）以上式中：Kx-需要系數(shù)tg 用電設備組功率因數(shù)角正切值K P K Q 有功功率、無功功率同時系數(shù)，根據(jù)實際情況在和范圍內(nèi)取值。 用電核算單元年耗電量計算采用年平均負荷計算法單元年耗電量 WyWy aavPcTn萬k

4、Wh式中：aav 平均有功負荷系數(shù)，根據(jù)項目實際情況并參考同類企業(yè)經(jīng) 驗數(shù)據(jù)確定，取值范圍。 項目年耗電量 WyWy萬kWh供電系統(tǒng)設計方案本設計承擔的工作范圍為：廠區(qū)內(nèi)10KV開關站、車間配電室、廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)線主、輔生產(chǎn)車間的供電、車間電力拖動、生產(chǎn)過程自動化、建筑 物的防雷及照明設計。1. 廠區(qū)10KV開關站廠區(qū)10KV配電室向各車間變壓器放射式供電。10kV中壓柜采用KYN28-10-Z（ F） G型戶內(nèi)鎧裝移開式金屬封閉開關柜。繼電保護選用微機綜合自動化保護系統(tǒng)，采用分層分布結構，后臺微機集中監(jiān)控管理，實現(xiàn)保護、測量、控制、通信一體化功能。操作電源選 用微機控制高頻直流電源成套裝置，電池

5、選用免維護鉛酸蓄電池成套裝置。2. 低壓配電室根據(jù)工藝布置及電氣控制要求，規(guī)劃 2 個低壓配電室，各配電室根據(jù) 實際負荷設置S11型變壓器，即：玻璃熔煉車間低壓配電室：完成對高硼硅玻璃熔煉車間設備配電及控 制。太陽能玻璃管及熱水器生產(chǎn)車間低壓配電室：完成對太陽能玻璃管車 間、熱水器生產(chǎn)車間設備及生產(chǎn)輔助設施的配電及控制。各低壓電力室由變壓器降壓至 0.4kV 后為其低壓電氣設備供電，低壓 配電柜采用 GGD 型開關柜。3. 電纜敷設10kV 線路采用 YJV22-10kV 型交聯(lián)聚乙烯電力電纜，車間內(nèi)低壓線路 采用 YJV-1000 型聚氯乙烯電力電纜， 控制回路采用 KVV-500 、KVV

6、RP-450 型控制電纜，儀表配線采用 DJYP2V 型屏蔽電纜。電纜敷設方式以電纜廠區(qū)電纜溝為主，支線配合以電纜橋架、穿鋼管 或直埋方式敷設。1. 照明車間內(nèi)采用工廠罩自整流水銀日光燈 ,照度 20LKC, 控制室等采用熒光 燈照度100LKC,照明采用三相四線制，電壓380/220V。生產(chǎn)車間檢修照明插 座電壓220/12V。照明配電箱采用墻掛式，分段集中控制。室外照明采用鋼筋混凝土電桿 ,采用高壓汞燈。所有照明均優(yōu)先采用節(jié)能型燈具5. 防雷接地 全廠建筑物按三類防雷保護設計。各配電室均設接地裝置，低壓系統(tǒng) 為 TN-C-S 系統(tǒng)，通過電纜橋架上的接地干線及穿線鋼管將各接地裝置連成 全廠接

7、地網(wǎng)。6. 電能計量電能計量設在 10KV 配電室。 各低壓配電室的進線柜設電壓表及電流表。照明用電在各低壓配電室設專用照明箱與動力分表計量7. 通訊設一臺 80 門程控交換機以滿足生產(chǎn)調度需要。廠長、供銷、財務辦公 室另設國內(nèi)直拔電話。8. 無功補償： 采用低壓側補償方式：低壓配電室設低壓電容自動補償柜；大隨機投 入和切除；最終使低壓側功率因數(shù)達 0.95 以上。（2）耗石油液化氣量核算步驟程序 根據(jù)設備的工藝技術水平，評估核算年用量，（3）生活能耗核算 生活部分能耗按預測的消耗量核算1.1.2 項目能源購入貯存、加工轉換、輸送分配及終端利用等環(huán)節(jié)的用能高硅硼玻璃管工序耗能評估核算高硅硼玻璃

8、管是通過利用石英砂、硼砂、硼酸、氫氧化鈉、工業(yè)鹽以 及碎玻璃等原輔材料，經(jīng)配料、熔制、成形、退火等工序，制成高硅硼玻 璃管。高硅硼玻璃管生產(chǎn)工藝包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分別 簡述如下：1、配料，按照設計好的料方單，將各種原料稱量后在一混料機內(nèi)混 合均勻。由皮帶機輸送至熔窯窯頭料倉，經(jīng)投料機均勻投入窯內(nèi)。配合料 在熔窯內(nèi)加熱至熔融，經(jīng)過一系列的物理化學反應，熔化成玻璃液，通過 流液洞進入料道，由作業(yè)室料碗形成料股，在制管機成型，玻璃管依次進 入跑道、料倉，經(jīng)退火、冷卻，最后檢驗包裝入庫。玻璃的主要原料有： 石英砂、硼砂、氫氧化鈉、工業(yè)鹽、碎玻璃等。2、熔制，將配好的原料經(jīng)過高溫加熱，

9、形成均勻的無氣泡的玻璃液。 這是一個很復雜的物理、化學反應過程。玻璃的熔制在熔窯內(nèi)進行，玻璃 料在窯池內(nèi)熔制，明火在玻璃液面上部加熱。玻璃的熔制溫度大多在 13001600 C。本項目采用電熔窯，電熔池窯都是連續(xù)生產(chǎn)的。本項目選用 21 平米、 9.5 平米的電池窯各三座， 21 平米電池窯日產(chǎn)玻 璃液 35噸， 9.5平米的電池窯日產(chǎn)玻璃液 15噸。，正常情況下， 年工作 300 天，實際運行 4800 小時即可滿足年生產(chǎn)玻璃管需要的玻璃液產(chǎn)量。3、成形，是將熔制好的玻璃液轉變成具有固定形狀的固體制品。成 形必須在一定溫度范圍內(nèi)才能進行，這是一個冷卻過程，玻璃首先由粘性 液態(tài)轉變?yōu)榭伤軕B(tài)，再

10、轉變成脆性固態(tài)。本項目采用機械成形方法。機械 成形采用離心澆鑄法，這是將玻璃熔體注入高速旋轉的模子中，由于離心 力使玻璃緊貼到模子壁上，旋轉繼續(xù)進行直到玻璃硬化為止。4、退火，玻璃在成形過成中經(jīng)受了激烈的溫度變化和形狀變化，這 種變化在玻璃中留下了熱應力。這種熱應力會降低玻璃制品的強度和熱穩(wěn) 定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過程中或以后的存放、運輸和使用過 程中自行破裂（俗稱玻璃的冷爆） 。為了消除冷爆現(xiàn)象，玻璃制品在成形后 必須進行退火。退火就是在某一溫度范圍內(nèi)保溫或緩慢降溫一段時間以消 除或減少玻璃中熱應力到允許值。本系統(tǒng)是生產(chǎn)過程的最大耗能單元，主要是電能，生產(chǎn)所用電能幾乎 全部在本單元

11、投入，用于燒制玻璃熔融液以及生產(chǎn)工藝中的其它輔助設備。 經(jīng)熱電平衡計算得知在 1小時內(nèi) 21 平方米和 9.5平方米的熔煉爐在滿足產(chǎn) 量的前提下消耗的實際功率分別為 1603.54kW和789.17kW。而經(jīng)電力平衡 核算，21平方米和9.5平方米的熔煉爐功率分別為 2000kW和1000kW，在 經(jīng)需用系數(shù)計算后，可以滿足熔煉爐實際消耗的功率。詳見熱電平衡計算 表及用電單元負荷計算表高硼硅玻璃熔煉耗電單元用電量核算 根據(jù)用電單元負荷計算表得知本單元低壓電力室的設備總裝機功率為11478 kW，其總的計算有功功率為8048.43kW，年平均計算負荷6036.32,年耗電約為 2897.43 萬

12、 kWh。選用 5 臺 S11-2500KVA 10巧/0.4D,yn11 電力變壓器，負載率為： 68%。詳見附件用電單元負荷計算表 。太陽能玻璃管生產(chǎn)耗能單元評估核算太陽能真空管是利用高硅硼玻璃管經(jīng)過玻璃管切齊、退火去應力、清 洗烘干、鍍膜、焊接卡子、內(nèi)外管封口、排氣、蒸散吸氣劑、放置等工序 進而制成真空管。詳見第二章工藝流程圖。在該單元中，針對各個工藝流程分析，主要消耗的能源為電、以及少 量的石油液化氣和少量的柴油。電能用于驅動設備，石油液化氣用于烘干 及封口等，柴油用于廠區(qū)物品的運輸。詳見附件用電單元負荷計算表 。根 據(jù)用電 單元負 荷計 算表得知 本單 元總 的計算 有功 功率 為5

13、77.13kW，年平均計算負荷432.84,年耗電約為207.77萬kWh。詳見附件用電單元負荷計算表 。經(jīng)估算年用石油液化氣約為 471 噸,柴油約為 158噸。1 . 1 . 2 . 3太陽能熱水器生產(chǎn)耗能單元評估核算太陽能熱水器是通過組裝太陽能真空管、熱水器水桶而制成。工藝簡 述詳見第二章工藝流程描述 .在該單元中,針對各個工藝流程分析,主要消耗的能源為電能,用于 驅動設備,組裝太陽能熱水器。根據(jù)用電單元負荷計算表得知本單元總的計算有功功率為 62.15kW, 年平均計算負荷46.61 kW，年耗電約為22.37萬kWh。詳見附件用電單 元負荷計算表。輔助生產(chǎn)能耗核算在該項目中輔助生產(chǎn)工

14、段主要包括機修,化驗等車間用電,據(jù)電力負荷估算年用量約為22.44萬kWh，詳見附件用電單元負荷計算表1.125生活及其它能耗核算生活照明用電核算根據(jù)GB50189-2005公共建筑節(jié)能設計標準中對照明功率密度值的 規(guī)定對該項目各個生產(chǎn)車間的照明用電進行估算，該項目建筑及道路照明 年需耗電約45.99萬kWh。詳見下表項目建筑及道路照明年耗電量計算表。項目建筑及道路照明年耗電量計算表4-1工程(車間)名稱規(guī)模(M2)照明功率密度W/rm平均日照明時間(h)年耗電萬kWh熔煉車間448881013.10熱水器加工車間504081011.72成品庫和原料庫40005107.3機修車間120580.

15、22配電6008101.75車庫80580.12檢化驗室8011100.32辦公樓、食堂120011101.81道路20005103.65合計45.99米暖供熱核算本次采暖供熱范圍為：生產(chǎn)車間辦公、生活附屬設施的供熱，其中生產(chǎn)車間中的熔煉車間不采暖，項目所屬區(qū)采用集中供暖。各建筑物及生產(chǎn)附屬設施采暖熱煤采用95/70 C熱水。詳見下表采暖熱力計算表。室外氣溫參數(shù)表表4-2冬季采暖室外計算溫度室外平均溫度室內(nèi)平均溫度-13C-38C18C室內(nèi)設計溫度為18 C的采暖面積計算現(xiàn)表4-3序號建筑物名稱米暖面積(m2)單位面積熱負荷(W)建筑物耗熱量(W)備注1熱水器加工車間504090453600熱

16、水采暖2成品庫和原料庫400090360000熱水采暖3機修車間1209010800熱水采暖4配電6009054000熱水采暖5車庫80907200熱水采暖6檢化驗室80907200熱水采暖7綜合辦公樓120090108000熱水采暖總計1000800采暖全年耗熱量：Qah=0.0864NQh(ti-ta)/(ti-t°.h)式中：Qah :采暖全年耗熱量GJ/a；N :采暖天數(shù)，180天；Qh：米暖流設計熱負荷kW,即Qmax；ti、ta、to.h :分別表示采暖室內(nèi)、室外平均溫度，采暖室外計算 溫度，c；采暖全年耗熱量：Qah=0.0864NQh(ti-ta)/(ti-to.h)

17、=0.0864 X80X1000.8 也8+3.8”(18+13) =10518.45GJ/a(折標準煤為 335.86tce?？紤]到熱力管網(wǎng)的輸送損失按5%計算，得到全年采暖需要的熱力11072.05GJ/a折標準煤 377.80tcet項目油品消耗核算該項目油品主要用于生產(chǎn)線倒運物料以及廠區(qū)叉車所用，廠區(qū)配叉車6臺,油料消耗標準按100L/d來計算，年作業(yè)時間300天，柴油比重按0.86 kg/L 計算，總耗油量約為151.8噸，考慮損失2%,所以估算值按158噸考慮。石油液化氣:本項目所需的石油液化氣主要用于真空管生產(chǎn)過程中的退火、清洗烘干、封口、封端口這些工序。根據(jù)工藝技術要求，其生產(chǎn)

18、線耗量約為0.042kg /支管，年生產(chǎn)量為1120萬支管，所以年耗量約為471噸。新鮮水消耗核算：該項目全廠用水99552噸，其中；年生產(chǎn)用水 84000萬噸，生活水用量15552噸。生產(chǎn)用水重復利用率 70 %。未見損失的水分已經(jīng)包括在生產(chǎn)和生活用水中。（詳見下表表4-4）項目用水收支平衡表表4-4收入支出比例生產(chǎn)線用水995528400081.38%生活用水1555215.62%項目能耗統(tǒng)計（1）項目年耗電量項目年耗電量匯總表表4-5耗電單元名稱耗電量（萬kWh高硼硅玻璃熔煉工段2897.43熱水器生產(chǎn)車間207.77熱水器組裝生產(chǎn)工段22.37輔助生產(chǎn)工段22.44全廠照明45.99變壓器損耗23.44線路損耗59.08全廠合計3278.52經(jīng)以上核算，本項目年總耗電量合計為：3278.52萬kWh(2)項目年耗能統(tǒng)計表項目所耗能耗種類單位數(shù)量電萬kWh3278.52水噸99552石油液化氣噸471柴油噸158采暖熱力GJ11072.051.2項目能量平衡表根據(jù)以上分析做出的項目能量平衡表見表4-6，項目能源網(wǎng)絡圖4-2,項目能流動圖4-3。項目購入貯存輸送分配最終使用實物量等價值當量值主要生產(chǎn)輔助生產(chǎn)其他合計能源種類12345678供入能量電力（萬度）3278.5213245.224029.303927.882160.331335.48432.