【導(dǎo)讀】情況、環(huán)保評(píng)價(jià)等內(nèi)容。概述限500字以內(nèi)。水、蒸汽、純水、HotDI和再生DI等攜能介質(zhì)。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)諸多問題：①空壓機(jī)全年需。用峰谷電價(jià)政策和過渡季自然冷量；⑥能源利用效率及設(shè)備運(yùn)行效率不透明等。動(dòng)鑒別、動(dòng)態(tài)智能儲(chǔ)熱/蓄冷、高效水源熱泵、能效在線監(jiān)測與智能控制等關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)，及其能效實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測與智能控制，及時(shí)掌握能耗狀況及設(shè)備運(yùn)行效率。本項(xiàng)目的推廣應(yīng)用可顯著縮短電子類企業(yè)與國外同行的能效差距?；拘畔⑻顚懞髮⒆詣?dòng)保存，以后申報(bào)項(xiàng)目將自動(dòng)提取，方便修改填寫。高奕強(qiáng)，總經(jīng)理，歸國學(xué)者，兼管市場和銷售。理項(xiàng)目融資、將合同能源管理項(xiàng)目未來節(jié)能收益打包成金融產(chǎn)品等方面獨(dú)具優(yōu)勢。華東工業(yè)大學(xué)熱能專業(yè)碩士學(xué)位，20xx年獲同濟(jì)大學(xué)在職博士學(xué)位。機(jī)組系統(tǒng)節(jié)能、熱泵系統(tǒng)、鍋爐節(jié)能、能源系統(tǒng)綜合控制等，已發(fā)表論文20余篇。模塊式冰蓄冷系統(tǒng)等的核心研發(fā)人員。潘蓮勤，財(cái)務(wù)經(jīng)理，會(huì)計(jì)師，分管項(xiàng)目財(cái)務(wù)及項(xiàng)目相關(guān)銷售情況統(tǒng)計(jì)分析。

　　

【正文】 0 元/t 計(jì)算 ） ，折合標(biāo)煤（折標(biāo)系數(shù)為 ） 。因此， 本項(xiàng)目 提供的解決方案在節(jié)約能源成本 %的同時(shí)，降低化石能源消耗 %。此外，蒸汽供熱系統(tǒng)復(fù)雜、投資大；系統(tǒng)慣性大，生產(chǎn)負(fù)荷變化較大時(shí)，不易控制在最佳工作狀態(tài)； 因工藝水系統(tǒng) 設(shè)備用能點(diǎn)多且分散，蒸汽管路長，加之與環(huán)境溫差大，管路熱損失嚴(yán)重。 （ 5）能效在線監(jiān)測技術(shù)原理 設(shè)備節(jié)能效果監(jiān)測是能效監(jiān)測的基礎(chǔ)，而節(jié)能效果監(jiān)測必須通過節(jié) 能量定量計(jì)算體現(xiàn)出來。因此，設(shè)備節(jié)能量在線監(jiān)測是能效在線監(jiān)測和驗(yàn)證的前提。 設(shè)備節(jié)能量由比較執(zhí)行節(jié)能改善工程前后所量測的能源使用量確定，通用方程式為： 節(jié)能量＝設(shè)備基準(zhǔn)線能源使用量－改善后設(shè)備能源使用量 177。 調(diào)整量 （ 1） 其中“調(diào)整量”是指把兩段時(shí)期的能源使用量修正為相同的條件。通常影響能源使用量的條件有設(shè)備工況、工廠產(chǎn)量、天氣、人員變化等。調(diào)整量可正可負(fù)。若基準(zhǔn)線能源使用量計(jì)算模型綜合考慮了設(shè)備工況、產(chǎn)量、氣候等因素，調(diào)整量可忽略。 上述分析可概括為如下因果關(guān)系： 為確定設(shè)備基準(zhǔn)線能源使用量，必須定量描述 耗能設(shè)備性能方程式， 這才是核心和難點(diǎn)所在。關(guān)于設(shè)備性能方程式，“理論創(chuàng)新”部分將詳細(xì)論述。 設(shè)備性能方程式必須能 綜合反應(yīng)設(shè)備工況、產(chǎn)量、天氣等因素。 總之，企業(yè)能效在線監(jiān)測的技術(shù)原理為： 耗能設(shè)備性能方程式 → 設(shè)備 節(jié)能量計(jì)算和能效分析模型 → 設(shè)備 基準(zhǔn)線能源使用量 → 設(shè)備節(jié)能量 → 設(shè)備能效 → 系統(tǒng)級(jí)節(jié)能量計(jì)算和能效分析模型 → 企業(yè)級(jí)節(jié)能量計(jì)算和能效分析模型。 主要技術(shù)與性能指標(biāo) 設(shè)備運(yùn)行工況 生產(chǎn)產(chǎn)量 氣候條件 人員變化 基準(zhǔn)線能源使用量 目前能源使用量 調(diào)整量 節(jié)能量 設(shè)備能效 （ 1） 利用常年保持在 2025℃ 的大量廢水和熱泵制取熱量，加熱純 水、 Hot DI 和再生DI，節(jié)省 60%的蒸汽 ； （ 2） 利用空壓機(jī)廢熱 （ 原需要冷凍水全年冷卻 ） 為純水的原水加熱 （原用燃油鍋爐蒸汽加熱） ， 100%節(jié)省空壓機(jī)冷卻的電耗和原水加熱的蒸汽消耗，整個(gè)企業(yè)在減少電耗 15%的基礎(chǔ)上，降低蒸汽消耗 15%。 （ 3）通過 空調(diào)箱冷熱源優(yōu)化配置，夏季節(jié)省空調(diào)箱除濕冷凍水消耗 90%，節(jié)省空調(diào)箱再熱 蒸汽消耗 100%。 （ 4） 降低用電高峰期 空調(diào)主機(jī) 運(yùn)行時(shí)間 60%以上， 降低過渡季節(jié) 空調(diào)主機(jī) 運(yùn)行時(shí)間 50%以上； （ 5）通過能效監(jiān)測和控制，使電子類企業(yè)同類產(chǎn)品的單位能耗由原來發(fā)達(dá)國家的 2～ 3倍 ，降低為 倍以下。 項(xiàng)目擬執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類型、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱 擬參考國際標(biāo)準(zhǔn) ARI 550/59020xx: Standard for Water Chilling Packages Using the Vapor Compression Cycle 《蒸汽壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組》，在此基礎(chǔ)上，計(jì)劃 20xx年制訂更加嚴(yán)格的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 通過本項(xiàng)目實(shí)施，企業(yè)新獲得的相關(guān)證書情況 質(zhì)量認(rèn)證體系證書 ISO9001 國家相關(guān)行業(yè)許可證 專利證書 10 項(xiàng) 技術(shù)、產(chǎn)品鑒定證書 1～ 3 份 項(xiàng) 目創(chuàng)新內(nèi)容 理論創(chuàng)新 如前所述，冷熱資源及其 能效實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測與智能控制 的關(guān)鍵是耗能設(shè)備的能效分析物理模型，而能效分析物理模型的關(guān)鍵是找到能準(zhǔn)確描述耗能設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及其效率的性能方程式。 目前最簡單和常用的方法是：性能系數(shù) COP＝ Q247。 P， P 為所評(píng)價(jià)設(shè)備單位時(shí)間的 電 能 /蒸汽 /熱水 /燃料消耗， Q 為單位時(shí)間產(chǎn)量（流量）。它不能綜合反應(yīng)設(shè)備工況、運(yùn)行參數(shù)、天氣等因素，因而計(jì)算結(jié)果是靜態(tài)的。 弘泰明慧通過節(jié)能技改工程實(shí)施、大量試驗(yàn)和掌握的大量一手?jǐn)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)耗冷和耗熱設(shè)備的性能方程式可定量描述為： 1/COP＝－ 1＋ Tin/Tout＋ [－ A0＋ A1 Tin－ A2 （ Tin/Tout） ]/Q （ 1） 其中， Tin： 進(jìn)料溫度 （ ℃ ） ； Tout：出料溫度 （ ℃ ） ； A0、 A1 和 A2： 綜合性能系數(shù)。 如何選擇合適的監(jiān)測范圍和監(jiān)測時(shí)段，以便量測到能充分反映耗能設(shè)備性能的運(yùn)行參數(shù)，如流量、進(jìn)料溫度、出料溫度、電耗等，進(jìn)而 回歸 分析、 計(jì)算 出性能 方程式的系數(shù) A0、 A1 和A2， 最后 定出 耗能設(shè)備 性能方程式 ，便是本項(xiàng)目能效監(jiān)測要解決的理論問題。其中的難點(diǎn)則是回歸方程式的選擇和驗(yàn)證。這需要大量的試驗(yàn)，以便所得的系數(shù) A0、 A1 和 A2 最能反應(yīng)耗能設(shè)備的工況、性能以及氣候因素等。 根據(jù)我公司多年的經(jīng)驗(yàn)以及大量的第一手?jǐn)?shù)據(jù)， 比較通用的回歸方程式可描述為： α＝ f1（ 1/COP， Tin， Tout，氣候參數(shù)? ） Q （ 2） β＝ － α＋ A2 f2（ Tin， Tout，氣候參數(shù)? ） （ 3） 其中 f1（ 1/COP， Tin， Tout，氣候參數(shù)? ） 和 f2（ Tin， Tout，氣候參數(shù)? ） 為回歸函數(shù)?；貧w函數(shù)的選擇既要充分反應(yīng)物理?xiàng)l件，又必須足夠簡單。 如何選擇合適的，且具有普遍意義的回歸函數(shù) ，則是本項(xiàng)目能效監(jiān)測必須解決的另一個(gè) 理論問題。 計(jì)算記錄的 每筆數(shù)據(jù)的 f1值 、 COP值（初步計(jì)算取 COP＝ Q247。 P） 及其對(duì)應(yīng)的 α值，以f1 為 X軸， α值為 Y 軸，繪制 XY 分布圖，并回歸出 XY 分布圖的線性方程式 。該 線性方程式的 x項(xiàng)系數(shù)值（斜率）即為 A2。 比如，若回歸的線性方程式為 y＝ － ，則系數(shù)A2＝ 。 再將回歸求得的 A2值及每筆的 α 值代入計(jì)算式（ 3），逐筆計(jì)算每筆記錄數(shù)據(jù)的 β 值。將每筆數(shù)據(jù)的 f2 值 及其對(duì)應(yīng)的 β值，以 f2為 X 軸， β 值為 Y 軸，繪制 XY 分布圖，并回歸出XY 分布圖的線性方程式 。該 線性方程式的 x項(xiàng)系數(shù)值（斜率 ）即為 A1，常數(shù)項(xiàng)系數(shù)值（截距）即為 A0。 比如，若回歸的線性方程式為 y＝ － ，則系數(shù) A0＝ ， A1＝ 。 這樣就可求得耗能設(shè)備基準(zhǔn)線性能系數(shù)方程式為： 1/COP＝－ 1+Tin/Tout+[－ ＋ Tin－ （ Tin/Tout） ]/Q 有了性能系數(shù)方程式，就可定量計(jì)算基準(zhǔn)線能源使用量，進(jìn)而求得節(jié)能量和設(shè)備能源利用效率和運(yùn)行效率。 本項(xiàng)目的理論創(chuàng)新點(diǎn)有： （ 1）合理的監(jiān)測參數(shù)、監(jiān)測范圍和監(jiān)測時(shí)段選擇 （ 2）先進(jìn)、普適性好的耗能設(shè)備性能方程式 （ 3）便于計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理的回歸方程式和回歸函數(shù) 應(yīng)用創(chuàng)新 （ 1） 利用常年保持在 2025℃ 的大量廢水和 高效水源 熱泵制取熱量，加熱純水、 Hot DI和再生 DI，節(jié)省 60%以上 的蒸汽 ，在節(jié)約能源成本 60%以上的同時(shí)，降低化石燃料消耗 27%以上； （ 2）動(dòng)態(tài)監(jiān)測冷量需求、供冷能力和蓄冷槽冷量，全年用電高峰期 80%以上時(shí)段用全蓄冷模式供冷， 降低用電高峰期 空調(diào)主機(jī) 運(yùn)行時(shí)間 60%以上 ； （ 3）動(dòng)態(tài)監(jiān)測熱量需求、供熱能力和儲(chǔ)熱罐熱量，熱量不夠時(shí)首先利用空壓機(jī)廢熱，其次利用制冷機(jī)組的冷凝廢熱，再次利用廢水廢熱，最后才利用 蒸汽，以最低的制熱成本滿足生產(chǎn)需求。 技術(shù)創(chuàng)新 （ 1）非穩(wěn)態(tài)過程能量優(yōu)化技術(shù) 過程能量優(yōu)化技術(shù)在國內(nèi)石油化工企業(yè)的應(yīng)用已比較普及，但在電子類企業(yè)的應(yīng)用尚需克服諸多技術(shù)難題。主要問題是電子類企業(yè)一般根據(jù)訂單安排生產(chǎn)，產(chǎn)品數(shù)量和品種是非穩(wěn)態(tài)的，因而對(duì)冷熱資源的需求和可循環(huán)利用的冷熱資源量也是非穩(wěn)態(tài)的。本項(xiàng)目將過程能量優(yōu)化技術(shù)與動(dòng)態(tài)智能儲(chǔ)熱 /蓄冷過程有機(jī)結(jié)合，發(fā)展了 非穩(wěn)態(tài)過程能量優(yōu)化技術(shù)。 （ 2）空調(diào)箱優(yōu)化配置， 夏季節(jié)省空調(diào)箱除濕冷凍水消耗 90%，節(jié)省空調(diào)箱再熱 蒸汽消耗100%； （ 3）通過弘泰明慧能效監(jiān)測系 統(tǒng)和 Ecosmart 智能控制系統(tǒng) 在線監(jiān)測和控制冷熱需求、冷熱資源以及生產(chǎn)狀況，定量分析預(yù)期內(nèi)的各種冷熱資源需求量和供應(yīng)能力，保持供熱 /供冷能力、 儲(chǔ)熱 /蓄冷過程和用能過程動(dòng)態(tài)平衡，以最低的制熱和制冷成本滿足生產(chǎn)需求。 工藝創(chuàng)新 優(yōu)化用能熱網(wǎng)絡(luò)和冷網(wǎng)絡(luò)，利用空壓機(jī)廢熱 （ 原需要冷凍水全年冷卻 ） 為純水的原水加熱 （原用燃油鍋爐蒸汽加熱） ， 同時(shí) 降低冷 熱 負(fù)荷 。 如圖 8 所示，工藝未改進(jìn)前，空壓機(jī)的冷凍水冷卻過程和原水的蒸汽加熱過程是完全獨(dú)立的，消耗的冷負(fù)荷為 A，消耗的熱負(fù)荷為 C，浪費(fèi)的余熱為 B。改進(jìn)后的工藝增加換熱器 3，廢熱 B 得到充分利用，冷凍水負(fù)荷和蒸汽負(fù)荷均降為 0，從而實(shí)現(xiàn)冷熱資源的綜合和優(yōu)化利用。 圖 8 改進(jìn)前的熱網(wǎng)絡(luò)和冷網(wǎng)絡(luò)工藝示意圖 圖 9 改進(jìn)后的熱網(wǎng)絡(luò)和冷網(wǎng)絡(luò)工藝示意圖 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 （ 1）本項(xiàng)目是信息處理軟件、監(jiān)測控制硬件和設(shè)備高度集成的節(jié)能產(chǎn)品，由空壓機(jī)冷卻及原水預(yù)熱子系統(tǒng)、空調(diào)箱冷熱源優(yōu)化配置子系統(tǒng)、水源熱泵子系統(tǒng)、冷凝熱回收子系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)智能儲(chǔ)熱 /蓄冷子系統(tǒng)、冷熱資源及能效在線監(jiān)測子系統(tǒng)等組成。本項(xiàng)目吸收了軟件工程中“ 高內(nèi)聚和低耦合 ”的設(shè)計(jì)思想，各子系統(tǒng)及子系統(tǒng)內(nèi)部各功能構(gòu)件采用高度模塊化結(jié)構(gòu)，內(nèi)聚性強(qiáng)、耦合（接口）簡單，各子系統(tǒng)既可自成獨(dú)立系統(tǒng)，又可相互組合成更大、更復(fù)雜的系統(tǒng)，確保用戶節(jié)能技改項(xiàng)目總體規(guī)劃、分步實(shí)施。 （ 2）總體上講，節(jié)能是傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的一個(gè)分支。本項(xiàng)目作為一種節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新更體現(xiàn)在用戶能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整上。項(xiàng)目實(shí)施前后用戶能源結(jié)構(gòu)分別如圖 10 和圖 11所示。顯然，優(yōu)化后的用能系統(tǒng)能源流向更合理、冷熱資源配置更科學(xué)、循環(huán)利用率更高。 圖 10 項(xiàng)目實(shí)施前的能源結(jié)構(gòu)及能源流向圖 圖 11 改造后的能源結(jié)構(gòu)及能源流向圖 注釋： 1) 創(chuàng)新類別包括理論創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù) 創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新；2）按創(chuàng)新點(diǎn)分條目描述創(chuàng)新內(nèi)容：如果是技術(shù)創(chuàng)新，請(qǐng)說明目前一般采用什么技術(shù)，申報(bào)項(xiàng)目對(duì)什么技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新；如果是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，需進(jìn)行新舊結(jié)構(gòu)或工藝對(duì)比，并畫出新舊結(jié)構(gòu)圖和工藝流程圖。 二、項(xiàng)目技術(shù)開發(fā)可行性 項(xiàng)目技術(shù)現(xiàn)狀 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究、開發(fā)現(xiàn)狀 （ 1）過程能量優(yōu)化技術(shù)國內(nèi)外研究、開發(fā)現(xiàn)狀 過程能量優(yōu)化是以能量系統(tǒng)為主線，研究能流與物流的最佳結(jié)合關(guān)系，用多種技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)能源最優(yōu)利用的科學(xué)方法。過程能量優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了過程工業(yè)中單個(gè)技術(shù)向多項(xiàng)技術(shù)、單一過程 向復(fù)雜過程的發(fā)展，使能源優(yōu)化和工藝優(yōu)化這類十分復(fù)雜和繁重的技術(shù)勞動(dòng)縮短了時(shí)間并提高了質(zhì)量。過程能量優(yōu)化技術(shù)改造屬無風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)投資項(xiàng)目。盡管中國研究這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)間與西方發(fā)達(dá)國家同步，但應(yīng)用相對(duì)較慢。 目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成共識(shí)：誰的能量綜合技術(shù)用得好、系統(tǒng)優(yōu)化水平高，誰的方案就有更低的投資和能耗費(fèi)用，誰就更有競爭力。在美國經(jīng)濟(jì)性最好的十家電廠中有 9 家安裝了過程能量優(yōu)化監(jiān)控軟件，效率提高 3%～ 4%。對(duì)應(yīng)一個(gè) 1000MW 的電廠，效率提高 1%，每年燃料成本就可降低 100 萬美元。因此，過程能量優(yōu)化技術(shù)已成為西方 工業(yè)發(fā)達(dá)國家設(shè)計(jì)最佳工況、提高生產(chǎn)效率、降低消耗、強(qiáng)化競爭力、占領(lǐng)市場的重要手段。 以簡單的圖 2為例，換熱器 3到底該多大？換熱器兩側(cè)不同介質(zhì)的最低溫差取多大合適？這需要大量理論計(jì)算和實(shí)踐，以得到能源費(fèi)用和投資費(fèi)用之間的平衡（圖 12）。國外已開發(fā)出產(chǎn)品化的過程能量優(yōu)化控制方法和軟件系統(tǒng)。 圖 12 最佳過程能量優(yōu)化設(shè)計(jì) 國內(nèi)對(duì)過程能量優(yōu)化技術(shù)的研究開發(fā)已有相當(dāng)長的時(shí)間，并取得了不少成果，有相當(dāng)高的水平，技術(shù)分支也比較多。下表列出部分單位的研究開發(fā)情況： 單位 流程模擬技術(shù) 系統(tǒng)分析 能量綜合 清華大學(xué) 換 熱網(wǎng)絡(luò)模擬 換熱網(wǎng)絡(luò)柔性分析 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化合成 AI 及MP 法能量綜合 青島化工學(xué)院 ECSS 流程模擬軟件、換熱網(wǎng)絡(luò)模擬軟件 換熱網(wǎng)絡(luò)柔性分析 AI 法換熱網(wǎng)絡(luò)合成復(fù)雜塔能量綜合 北京石油設(shè)計(jì)院 ASPEN PLUS 應(yīng)用 煉油裝置能量分析及癰分析 換熱網(wǎng)絡(luò)合成軟件開發(fā)應(yīng)用 洛陽石化工程公司 Process 應(yīng)用換熱網(wǎng)絡(luò)模擬 煉油裝置能量分析及癰分析 換熱網(wǎng)絡(luò)合成軟件開發(fā)應(yīng)用 石油大學(xué) 糠醛、酮苯裝置模擬 煉油裝置能量分析及癰分析 換熱網(wǎng)絡(luò)合成，應(yīng)用挾點(diǎn)技術(shù)于糠醛、酮苯裝置 大連理工大學(xué) 合成氨流程模擬面向 對(duì)象建模環(huán)境 合成氨癰分析 MP 法雙溫差換熱網(wǎng)絡(luò)合成挾點(diǎn)技術(shù)工程開發(fā)應(yīng)用AI 方法結(jié)構(gòu)框架 華南理工大學(xué) Pro/II 應(yīng)用能量流程模擬轉(zhuǎn)化 三環(huán)節(jié)癰經(jīng)濟(jì) 換熱網(wǎng)絡(luò)合成軟件開發(fā)應(yīng)用 目前國內(nèi)過程能量優(yōu)化技術(shù)主要集中在石油化工行業(yè)。根據(jù)迄今石化系統(tǒng)（包括林源、撫順、高橋、金陵、荊門、茂名、九江等企業(yè)）所做的技術(shù)調(diào)研及能量系統(tǒng)優(yōu)化可行性研究結(jié)果，若在國內(nèi)石油化工企業(yè)全面推廣過程能量優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用，總體平均綜合能耗可下降 15～ 20 個(gè)單位（ kg標(biāo)油 /t），每年可節(jié)約標(biāo)油 100～ 150 萬噸，價(jià)值約 10～ 15 億元，技術(shù)改 造總投資約 20～ 30億元，投資回收期平均 2 年左右。 到目前為止，國內(nèi)過程能量優(yōu)化技術(shù)僅限于石油化工行業(yè)。本項(xiàng)目的實(shí)施將填補(bǔ)電子類企業(yè)應(yīng)用的空白，且解決了非穩(wěn)態(tài)冷熱網(wǎng)絡(luò)的過程能量優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。隨著本項(xiàng)目的大規(guī)模推廣應(yīng)用，過程能量優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用深度和廣度將不斷增加，節(jié)能減排