关于卷烟生产企业能源管理的建议

王文祥 王章锐 何炳权 魏可承

（广东中烟工业有限责任公司广东广州510000）

关于卷烟生产企业能源管理的建议

王文祥 王章锐 何炳权 魏可承

（广东中烟工业有限责任公司广东广州510000）

日益紧迫的节能减排形势，迫使已开展多年节能减排工作的卷烟生产企业在能源管理工作上寻求突破。本文针对卷烟生产企业的能源管理现状，剖析能源管理中存在的不足和问题，给出了改善能源管理工作的相关建议。

卷烟生产企业；能源管理；节能

1 能源管理的现状

卷烟生产企业虽不属于重点耗能企业，但其生产能耗量仍然是不可忽视。2012年5月，国家发改委发布《“万家企业节能低碳行动”企业名单及节能量目标》，其中共有18家中烟工业公司或卷烟厂（共涉及10家中烟工业公司）被列为国家万家企业，“十二五”节能量目标合计达到44045tce[1]。针对日益严峻的节能减排形势，大部分卷烟生产企业能够积极响应号召，投入大量的人力物力开展相关的节能减排工作，通过制定节能低碳管理制度，实施节能技术改造，如空压机变频改造和余热回收、中央空调冷凝水回收利用等。

随着节能减排工作逐年开展，很多卷烟企业都面临进一步发掘节能减排潜力的巨大困境，这就要求企业要转变观念，当设备技术革新已趋于先进，应转向在能源管理和控制、信息化和集成化方面寻求突破[2]。在目前的卷烟生产企业上，通过能源管理工作的完善和优化，仍然可实现较大的节能提升。

2 能源管理存在的问题

随着节能减排工作的开展，企业的能源管理越来越得到重视并逐渐得到改善，但受生产设备现状、生产目标、管理方向及人员节能意识等多个因素的影响，仍普遍存在一些亟需解决的问题。

2.1 二、三级计量器具不完善

大部分卷烟生产企业电力计量做到二级计量及以上，计量点到可全部达到生产线或工艺段以及部分重点用电设备，而水、蒸气、压缩空气、柴油等大多只能做到二级计量，计量点达到生产线或工艺段，基本无法到重点设备。企业的计量和统计均较为粗放，这不利于企业能源使用的精细化管理。另外，目前卷烟生产企业仍大量采用传统类型的计量器具，不具备数据传输功能，不利于信息化和集成化控制。

2.2 数据收集和分析能力还有待提高

除少部分能源管理较为落后的卷烟企业外，大部分卷烟企业已具备有初级功能的能源监测平台，可实时监控水、电、蒸汽、压缩空气、柴油等能源及载能工质的消耗情况。但大多数的能源监测平台的主要功能仅为数据采集，报表能力较差，只能进行简单的数据列举和分析，具有异常报警功能，但缺乏相应的控制功能。

2.3 生产管理和能源管理没能有机结合

大多数卷烟生产企业采用生产管理系统和能源监控平台两套分开的系统，而两套系统的关联数据不能实时便捷地共享，大多数情况下只能进行事后分析，通过将两套系统的数据调出进行数据整理分析，必要时根据分析结果进行运行调整，无时达到实时有效的运行控制。

生产排产不合理导致生产能耗较高。大多数卷烟生产企业受生产排产计划、市场需求和研发需求等因素的影响，制丝车间、卷接包车间、技术中心等不同部门生产运行时间存在不同，另外新产品和异型烟生产由于相应生产设备配置数量较少而存在需三班制生产的情况，这均使得锅炉、空压机、真空泵等公用辅助生产设备需长时间运行，且设备低负荷率低效率运行时间较长。另外，排产不合理还体现在生产线切换生产牌号过于频繁[3.4]。当生产线切换生产牌号时，按生产工艺需求，部分设备需停机进行清理，以保证生产产品质量，而部分不宜频繁启动设备存在空转时间，这使得设备生产效率下降，增加生产能耗。

2.4 对低碳生产的认识不足

低碳已然成为全球经济发展的趋势，控制碳排放量是国际社会强烈的要求，中国已成为世界上最重要的排放大国，实施碳排放监管是国际气候谈判已达成的共识。2013年“两省五市”碳排放权交易市场陆续开锣，中国的碳排放监管步伐已启动，通过低碳省份和城市试点工作、碳排放权交易试点工作的经验积累，计划2016年建立起全国统一的碳排放交易市场。同时，由于部分卷烟产品为出口产品，容易受到低碳贸易壁垒的限制，“产品碳足迹”正是基于绿色贸易壁垒产生的。

目前，大部分的卷烟生产企业仍以生产目标为向导，对于低碳生产的认识仍然较为粗浅，如除能源消耗生成的碳排放外，大部分企业仍未认识到CO2膨胀烟丝技术、污水厌氧处理、采用氟利昂（如CFC、HCFC、HFC等）作为制冷剂进行制冷等工艺过程造成的碳排放。若企业不能充分认识国内外碳排放管理制度和自身的碳排放情况，并尽快提升自身的低碳管控能力，容易在未来的低碳市场行情中处于被动和不利的位置。

3 能源管理改进建议

能源管理是企业开展节能减排工作的基础，是有效发现和解决能源浪费问题的基本手段，需要企业在生产经营中不断去改进和完善。针对卷烟生产企业在能源管理工作中存在的不足和问题，结合卷烟生产的实际，提出几点改善建议如下。

3.1 完善计量器具

为实现能源管理的信息化和集成化控制，卷烟生产企业应按《GB17167-2006用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求配备足够及满足精度的能源计量器具，并对相关计量设备进行定期校准和检定，保证计量设备的正常使用。原则上应至少补齐二级能源计量器具，完善三级能源计量器具。

对于使用频繁和精度要求较高的阀门和开关，宜采用电动阀门和电动开关，为集成化控制提供良好的基础条件。采用传统的人工调节方式进行阀门开度控制，容易受工作经验的影响和外界因素的影响，难于做于精确控制，无法达到现代企业的需求。企业逐步摒弃传统的人工调节方式，依靠计量器具作为工具，结合人工经验进行精确的设备控制和运行。对于生产设备、技术均成熟稳定的，建议更应以实际监测数据为控制和运行依据。

为了适应能源在线监测系统，应逐步淘汰在用的不具备数据采集功能的计量器具，以适用信息化和集成化管理的需求，也是企业深化能源管理和生产管理的迫切需求。

天然气、柴油、蒸气、水的二级和三级计量的完善，可用于分析设备的运行情况，方便作对比，并及时发现天然气、柴油、蒸气、水等的跑冒滴漏问题及其它异常问题。如蒸汽的产汽量和使用量差异较大时，可通常二、三级计量表及时排查并确定问题所在，以便尽量修复，从而达到节能降损的目的。

具体到生产设备和工艺上，应着重关注主要耗能设备和产品质量关键点的计量情况。锅炉作为重点耗能设备，约消耗企业80%以上的一次能源，而由于作为辅助生产设备等因素，计量器具的配备大多不够齐全，企业加强对排烟温度和氧含量的监测，并定期进行锅炉效率测算，保证锅炉稳定高效运行；由于不同牌号香烟在不同工艺过程需求的温度和湿度不同，为保证产品质量，需精确控制，如制叶丝线的松散回潮和叶丝增温增湿工序等，应做好各监测点的温度、湿度及蒸汽流量计量和监测，并根据实际生产需求进行及时调整。

3.2 合理排产

由于受生产计划的影响，合理排产成为影响企业生产能耗的主要因素之一。目前，大多数卷烟生产企业优先考虑的是产品质量、产量、安全等因素，因而能耗因素通常需为质量和产量等因素让路，这使得生产管理与能源管理两者存在脱节的问题。由上面的分析可知，生产管理和能源管理两者紧密相关，因而在排产时也应把能源消耗作为重点考虑因素。企业应研究不同排产方式对生产能耗的影响，并尽量做到不影响生产效率和生产质量的前提下，合理排产，这将可在一定程度上解决生产能耗过高的问题。

通过合理排产和生产调度，尽量减少单一生产车间长时间生产运行的情况，从而减少锅炉、空压机、真空泵等公用辅助生产设备低负荷率低效率的现象；通过合理排产，使得同一天同一生产线尽可能只生产一种牌号产品，生产设备保持连续稳定运行，提高生产效率，减少不必要的设备空转时间，降低单位产品的能耗量和碳排放量。

3.3 重视节能项目

技术设备节能是节能效果最为直接的节能方式，卷烟生产企业应定期对厂区内耗能设备进行能效测试和评估，掌握各耗能设备的实际运行情况，关注先进成熟的相关节能技术和节能设备，并适时进行设备改造和升级，保持设备的高能效运行。

定期排查是否存在列入工信部发布《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》，对落后机电设备及时进行更新换代，重视先进的节能技术和设备的应用。目前大多卷烟企业仍或多或少使用J0系列、Y系列、Y2系统和Y3系列等已列入淘汰目录的电机，企业应根据政策要求，更换为YE3系列等能效等级更高的电机产品。

光伏发电作为一项绿色清洁能源技术，国家近年来出台多项政策大力推广。大多卷烟厂生产厂房屋顶面积较大，且并无太多排污装置，屋顶可利用空间较大。处在太阳能资源较为丰富的区域的卷烟企业可考虑实施光伏发电项目，充分利用绿色能源，降低能源成本。

公用设备具有能耗大、辅助生产的特点，主要为生产设备供应能源和动力，对生产为间接影响，可作为节能技术改造的优先考虑对象。锅炉作为重点耗能设备，应重点关注锅炉余热回收和冷凝水回收利用项目的可行性；空压机尽可能采用变频控制，设置合适的输出压力等级，并可考虑进行空压机余热回收生产热水用作锅炉补水；大部分企业仍采用传统的照明灯具，如制丝车间采用高压钠灯或金卤灯，卷接包车间使用传统的T8日光灯管，照明系统存在着较大的节能空间。随着市场上节能照明产品的不断成熟，企业应逐步淘汰传统灯具，改为采用更为高效节能的LED灯具，特别在灯具数量较多且亮灯时间较长的制丝车间和卷接包车间。

3.4 能源管理系统

针对目前大多数企业的生产管理系统与能源管理系统采用分开两套系统，大多只仅限于数据收据和监测，不便于相关数据的关联分析和自动化实时控制的问题，建议可将生产管理系统和能源管理系统深入融化，以实现数据共享，实时调用相互数据，以及时调整生产和保证能源使用的高效化。对于控制技术和相应设备应用成熟的，企业应逐步采用集成化控制，一方面可以避免人工操作过程的不必要的错误，并可实现对设备的精确控制，另一方面通过同一管理系统进行整体统筹和协调生产。

能源管理系统的目的是通过管理优化和控制优化实现节能。通过企业一、二、三级计量器具进行数据收集，实现“计量——统计——分析——预测”四个环节，进行同比分析、环比分析、能效分析、对标分析、节能对策分析等，并以报表、图表等多种形式体现监测结果和分析结果，采用能耗预测算法对全系统在未来短期内的能源消耗情况进行预测[5,6,7]，指导生产并可提前做好节能减排工作部署，挖掘设备运行的节能潜力；同时根据分析结果，实现对终端的控制和管理功能，保障企业正常生产运行，稳定产品质量。

能源管理系统的应用，可改变以往事后统计分析的弊端，转变为实时管理和动态调控，以便及时做出控制调整，以减少能源消耗，同时提高工作效率。通过能源管理系统的预警系统，对于每批次出现的异常情况进行报告，向控制中心进行即时反馈，以便及时发现问题和解决问题，并督促进行适当的参数调整，从能源、原辅材料、产品质量多方面，达到生产控制的智能化。

3.5 重视低碳生产

全国计划于2016年建立起统一的碳排放权交易市场，可预测卷烟生产企业也将在未来短期内被纳入交易范围内，受到政府相关部门的监管，企业需定期向政府相关部门报告碳排放量，并按要求上缴通过免费发放或市场购买得到的相应的碳配额。通过实施的减碳措施和碳资产管理运营，可能在碳市场中获利。实施碳排放权交易，是整个社会经济低碳发展的必然结果，对于企业，既是挑战，也是机遇。各卷烟生产企业应及时调整观念，尽快适应，逐步重视卷烟的低碳生产。

对于以出口为主的卷烟产品，为了更好地应对国际贸易低碳壁垒，应充分了解卷烟产品生产过程各工艺段的碳排放情况，并做好产品碳足迹核算，积极研究企业生产的减碳途径和对策，降低卷烟生产的碳排放量，以提升企业应对碳排放管理挑战的能力。

针对低碳管理问题，在能源管理系统中加入碳排放核算工具或模块，通过调用系统收集的能耗数据，并增加膨胀烟丝CO2消耗、污水处理前后的COD和氨氮含量等非能源消耗碳排放相关数据，用于核算卷烟生产过程的碳排放量，并结合生产管理系统，核算卷烟工艺单位产品的碳排放量。同时，建议试点将碳排放总量和单位产品碳排放量纳入为各卷烟厂的考核指标，对各卷烟厂的碳排放总量和碳排放强度进行定期考核和对比。

4 结语

在当前发展节能低碳经济的新形势下，卷烟生产企业应充分认识自身能源管理的现状，并积极寻求完善能源管理的措施，充分利用信息化、集成化和精细化管理等新技术手段进行能源管理。同时受全国碳排放权交易市场的筹建和日益严格的低碳贸易壁垒影响，企业的低碳生产也应受到足够的重视，并积极探索新的节能减碳途径，以提高企业短期内应对碳排放管理挑战的能力。

[1]中华人民共和国发展与改革委员会.“万家企业节能低碳行动”企业名单及节能量目标[EB/OL].http://zfxxgk.ndrc.gov.cn/PublicItemView. aspxItemID={01486413-3b9c-42b1-a419-2ee598bf16f1},2012.

[2]王勇为.SG卷烟能源项目管理系统研究[D].华南理工大学, 2013.

[3]王晓梅.浅谈卷烟制造企业的能源管理[EB/OL].http://www. zgqkk.com/a/lunwenjinpin/2013/0611/9588.html,2013.

[4]靳松,李子俊.辽宁烟草工业能源管理现状与降耗探索[J].现代经济信息,2012,(20):231-232.

[5]曹涌,张长胜.能源管理系统（EMS）助烟厂节能降低[J].科学技术与工程,2011,11(36):9088-9091.

[6]任工昌,王党席,苗新强.GPRS在卷烟企业能源管理系统中的开发研究[J].机械设计与制造,2010,(6):246-247.

[7]杨勇,陈静春,韩志辉,沈丁洋,李俊明.卷烟生产企业能源管理系统设计与应用[J].信息技术,2013,(01):22-24.