蒸汽減壓合同能源管理模式應(yīng)用與節(jié)能改造

蒸汽減壓合同能源管理模式應(yīng)用與節(jié)能改造

1節(jié)能改造的實(shí)施效果隨著國(guó)家“節(jié)能減排”的推進(jìn)，合同能源管理模式被廣泛用作能源服務(wù)企業(yè)、合同能源服務(wù)公司和其他利益集團(tuán)所受益的能源服務(wù)形式。受社會(huì)各界和政府的廣泛關(guān)注和尊重。合同能源管理以項(xiàng)目的節(jié)能收益來(lái)支付項(xiàng)目的全部投資成本,與普通的節(jié)能項(xiàng)目相比,具有企業(yè)零投資、零風(fēng)險(xiǎn)、免操心、節(jié)能有保障等特點(diǎn)。為了促進(jìn)合同能源管理更好的發(fā)展,國(guó)家和地方政府部門頒布了一些系列政策文件。受益于國(guó)家及上海市合同能源管理產(chǎn)業(yè)有關(guān)政策的支持,作為用能單位的上海市氯堿化工股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“氯堿化工公司”)及時(shí)轉(zhuǎn)變實(shí)施節(jié)能改造的觀念,由原先自行進(jìn)行節(jié)能技改,轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒐?jié)能改造服務(wù)外包給合同能源服務(wù)公司進(jìn)行專業(yè)的節(jié)能改造,獲得了更好節(jié)能服務(wù)效果,并積累了實(shí)施合同能源管理項(xiàng)目的眾多經(jīng)驗(yàn)。基于此,本文詳細(xì)剖析氯堿化工公司余熱余壓合同能源管理項(xiàng)目中的一個(gè)優(yōu)秀案例——華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)用合同能源管理模式進(jìn)行改造,以期能夠?yàn)轭愃萍几捻?xiàng)目提供參改和借鑒。2剩余殘余壓力項(xiàng)目的節(jié)能改造分析2.1蒸汽系統(tǒng)熱網(wǎng)保溫效果差,蒸汽輸送系統(tǒng)未安裝疏水器氯堿化工公司在蒸汽的熱利用方面消耗較大。經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研與測(cè)試發(fā)現(xiàn),熱電廠輸送到氯堿化工公司華勝?gòu)S蒸汽管道的蒸汽,散熱損失巨大,蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)的熱網(wǎng)保溫效果差,蒸汽熱管局部表面破損嚴(yán)重,表面溫度高達(dá)98℃,表面腐蝕現(xiàn)象普遍嚴(yán)重。而且蒸汽輸送管道未安裝疏水器而用閥門替代,蒸汽常年處于泄漏狀態(tài),浪費(fèi)資金上百萬(wàn)元。此外,仍有少部分用汽裝置蒸汽冷凝水未回收。2005年之前,國(guó)家對(duì)氯堿化工公司投入大量的節(jié)能技改專項(xiàng)資金,氯堿化工公司對(duì)其多個(gè)分廠進(jìn)行節(jié)能改造,節(jié)能效果甚微。由于沒有有效的約束、管理機(jī)制,許多節(jié)能技改項(xiàng)目最后執(zhí)行不了或不了了之。2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析2006年之后,氯堿化工公司聯(lián)合上海能效中心對(duì)各個(gè)分廠進(jìn)行能源審計(jì),并在其幫助下實(shí)施多項(xiàng)基于合同能源管理機(jī)制的技改項(xiàng)目。其中,氯堿化工公司華勝?gòu)S的項(xiàng)目通過(guò)上海市合同能源辦的項(xiàng)目對(duì)接服務(wù),找到了上海尚實(shí)能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“尚實(shí)能源公司”)。尚實(shí)能源公司在低溫余熱系統(tǒng)領(lǐng)域掌握的核心技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,公司研制的節(jié)能產(chǎn)品具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),尚實(shí)能源公司與氯堿化工公司,就華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目采用收益分享型合同能源管理模式,這種模式與以往用能單位自行進(jìn)行節(jié)能改造相比具有四大優(yōu)勢(shì):1)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。能源服務(wù)提高方——尚實(shí)能源公司擁有自主研發(fā)的綜合熱回收式減壓裝置,在蒸汽減壓系統(tǒng)中采用這一先進(jìn)的綜合熱回收式減壓裝置,可以避免蒸汽節(jié)流減壓過(guò)程中產(chǎn)生的火用值(2)損失,利用蒸汽減壓前后的能量差及少量的電能,提升低品位蒸汽的壓力等級(jí),在避免蒸汽減壓損失的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)低品位蒸汽的回收利用,從數(shù)量和質(zhì)量上充分合理利用蒸汽能量。同時(shí),尚實(shí)能源公司利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)對(duì)華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算,量身定制,使用智能化的監(jiān)測(cè)儀表,實(shí)時(shí)監(jiān)控蒸汽的流量和壓力,以確保達(dá)到最佳效果,因而,避免了氯堿化工公司自行節(jié)能改造可能出現(xiàn)的虛報(bào)節(jié)能效果現(xiàn)象。2)資金優(yōu)勢(shì)。本合同能源管理項(xiàng)目由尚實(shí)能源公司直接投資256.4萬(wàn)元,不需要氯堿化工公司進(jìn)行前期投資。氯堿化工公司以節(jié)能收益支付尚實(shí)能源公司提供的能源服務(wù)費(fèi)用,在不影響氯堿化工公司正常生產(chǎn)資金流的情況下達(dá)到合同雙方約定的節(jié)能目標(biāo)。3)管理優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)能源管理服務(wù)采用節(jié)能收益分享型的合同模式(圖1),即尚實(shí)能源公司在提供能源管理服務(wù)合同期間內(nèi)與氯堿化工公司按照每年5:5比例分享節(jié)能收益,這種模式使得合同雙方都獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)收益,從而激勵(lì)尚實(shí)能源公司加快節(jié)能改造進(jìn)程,也簡(jiǎn)化氯堿化工公司自行節(jié)能改造所需的內(nèi)部節(jié)能審批等流程。合同期滿后,節(jié)能效益和綜合熱回收式減壓裝置所有權(quán)歸氯堿化工公司華勝?gòu)S所有。有了合同條款的約束,雙方進(jìn)行能源管理服務(wù)交易的權(quán)益就有了保障,前期訂立的能源服務(wù)報(bào)酬分配方式就能得到很好的落實(shí),避免了用能方自行節(jié)能可能存在的管理風(fēng)險(xiǎn),并保證項(xiàng)目實(shí)施后的節(jié)能效果在合同期內(nèi)長(zhǎng)期有效。4)政策優(yōu)勢(shì)。至2011年底,按照《上海市合同能源管理項(xiàng)目財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)辦法》,根據(jù)“誰(shuí)投資誰(shuí)受益”的機(jī)制及稅收方面的扶持政策,作為進(jìn)行節(jié)能改造的合同能源服務(wù)公司——尚實(shí)能源公司在完成氯堿化工公司華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)能減排項(xiàng)目的同時(shí)獲得了54.37萬(wàn)元財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)和54.78萬(wàn)元稅收減免(年所得稅減免及三年所得稅減半征收)。3該項(xiàng)目的實(shí)施、實(shí)施和影響3.1蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)針對(duì)蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)流減壓過(guò)程中高品位能量的浪費(fèi)及低壓蒸汽的損失,尚實(shí)能源公司研發(fā)了噴射式減壓裝置安裝在原供汽系統(tǒng),利用蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)組成引射式減壓系統(tǒng),將蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)作為引射減壓設(shè)備,利用蒸汽減壓前后的能量差為動(dòng)力,提升低品位蒸汽的火用值,將高品位蒸汽和低品位蒸汽在蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)內(nèi)部進(jìn)行速度均衡和能量均衡,擴(kuò)壓后進(jìn)入熱力管網(wǎng)供用戶使用。采用蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)引射式減壓系統(tǒng),可以避免蒸汽節(jié)流減壓過(guò)程中產(chǎn)生的火用值損失,同時(shí)利用蒸汽減壓前后的能量差作為動(dòng)力,提升低品位蒸汽的壓力等級(jí),在避免蒸汽減壓損失的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)低品位蒸汽的回收利用,從數(shù)量和質(zhì)量上充分合理使用能量。蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)是一種沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件和不需要額外能量輸入的熱力壓縮機(jī),設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可靠、無(wú)需專人管理與維護(hù),具有顯著的節(jié)能、環(huán)保和社會(huì)效益,經(jīng)濟(jì)效益顯著。運(yùn)用這一技術(shù)的供汽系統(tǒng)由蒸汽噴射二次壓縮裝置、高效擴(kuò)容閃蒸罐、壓差疏水器、換熱器、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成(圖2),并全部采用自動(dòng)化控制技術(shù),各壓力、溫度、液位等參數(shù)的采集均使用相應(yīng)的變速傳感器,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)為啟動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門,控制中心為工控機(jī)或可編程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)。系統(tǒng)設(shè)定好參數(shù)后,自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)合同能源管理項(xiàng)目實(shí)施和運(yùn)行,尚實(shí)能源公司專門抽調(diào)了各部門人才設(shè)立合同能源管理項(xiàng)目小組,負(fù)責(zé)華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)流減壓節(jié)能項(xiàng)目,并設(shè)有專門面向其合同能源管理客戶的工程、維修服務(wù)中心,在合同期內(nèi),針對(duì)項(xiàng)目中的問(wèn)題,免費(fèi)為氯堿化工公司提供節(jié)能技術(shù)咨詢和整體節(jié)能解決方案的技術(shù)支持。3.2確保了合同管理模式的各項(xiàng)工作中心的正常運(yùn)行維護(hù)通過(guò)蒸汽減壓系統(tǒng)合同能源管理項(xiàng)目,尚實(shí)能源公司因節(jié)能減排技術(shù)、綜合管理需求而新增30%的技術(shù)和管理人員,同時(shí)為氯堿化工公司培訓(xùn)了一批進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)急處理的工作人員和大學(xué)生實(shí)習(xí)生。在售后服務(wù)中尚實(shí)能源公司定期對(duì)氯堿化工公司的節(jié)能工程進(jìn)行巡檢,檢查節(jié)能產(chǎn)品的工作狀況,了解氯堿化工公司的建議和意見,并提供必要的技術(shù)支持,保證在機(jī)器發(fā)生故障時(shí)2小時(shí)內(nèi)響應(yīng)進(jìn)行處理,完成需要的產(chǎn)品服務(wù)。在合同期后仍然承擔(dān)維修責(zé)任,為社會(huì)樹立了良好的合同能源管理企業(yè)形象。尚實(shí)能源公司由于具有相關(guān)的專利技術(shù),需要采購(gòu)大量的制造零部件,也帶動(dòng)了相關(guān)零部件制造企業(yè)的發(fā)展。2年平均節(jié)能收率項(xiàng)目于2009年4月建設(shè)實(shí)施,通過(guò)半年的實(shí)際運(yùn)行,使氯堿化工公司華勝?gòu)S的節(jié)能項(xiàng)目取得了顯著的節(jié)能效果(參見圖3、圖4),年節(jié)能量達(dá)12796.02t蒸汽,折合標(biāo)煤1645.6t,年平均節(jié)能收益65.1萬(wàn)元,6年收回投資。完全達(dá)到了尚實(shí)能源公司的設(shè)計(jì)目標(biāo),使能源從數(shù)量和質(zhì)量上獲得充分合理利用。其中,采用蒸汽噴射二次壓縮技術(shù)供汽系統(tǒng)替代原有的閥門節(jié)流減壓供汽系統(tǒng),促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)中換熱設(shè)備換熱強(qiáng)度的提升,從而達(dá)到提高產(chǎn)量和效率的目的。3增加換效率的問(wèn)題項(xiàng)目實(shí)施后,完全解決了供汽系統(tǒng)產(chǎn)生的連續(xù)蒸汽、輸水系統(tǒng)產(chǎn)生的泄露蒸汽,因換熱設(shè)備積存冷凝水導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備換熱效率下降,影響設(shè)備的生產(chǎn)能力等問(wèn)題。改善了氯堿化工公司員工生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,提高了員工生產(chǎn)作業(yè)的舒適度。年實(shí)現(xiàn)向外部環(huán)境減排二氧化碳3773.5t,為減少本市溫室氣體的排放做出了貢獻(xiàn)。4其他利益相關(guān)方的分析4.1上海海淡行業(yè)公司圖書館就正確處理與氯堿化工公司的對(duì)接,開展服務(wù)試點(diǎn)作為上海市加快推行合同能源管理,促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的管理機(jī)構(gòu),上海市合同能源管理指導(dǎo)委員會(huì)辦公室(簡(jiǎn)稱上海市合同能源辦),通過(guò)建立建設(shè)項(xiàng)目需求信息體系,收集、發(fā)布項(xiàng)目需求,將多家優(yōu)秀的合同能源服務(wù)公司提供給氯堿化工公司,最終牽線搭橋?qū)⑸袑?shí)能源公司與氯堿化工公司蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)能項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)接,并進(jìn)一步組織專家開展全程服務(wù)工作。4.2負(fù)壓閃蒸技術(shù)作為第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院熱工檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中心出具蒸汽減壓合同能源管理項(xiàng)目中蒸汽冷凝水閃蒸法熱能直接回收利用裝置的檢測(cè)和節(jié)能評(píng)估報(bào)告,報(bào)告結(jié)果顯示蒸汽冷凝水閃蒸法熱能直接回收利用裝置節(jié)能改造項(xiàng)目將蒸汽冷水中的熱能在閃蒸罐內(nèi)以減壓閃蒸的方式回收,既滿足了生產(chǎn)工藝的減壓用氣要求,又回收了蒸汽冷凝水的熱損失,采用的減壓閃蒸技術(shù)先進(jìn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算,運(yùn)用該技術(shù),項(xiàng)目年節(jié)能量最大可達(dá)到2167.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤,節(jié)能效果顯著。因此,第三方的檢測(cè)更權(quán)威的證實(shí)了項(xiàng)目中采用的技術(shù)方法的科學(xué)性和先進(jìn)性。對(duì)于華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目,尚實(shí)能源公司提出的實(shí)際節(jié)能量為1434.31t標(biāo)煤,而由第三方審核機(jī)構(gòu)——上海工業(yè)鍋爐研究所進(jìn)行審核后,項(xiàng)目實(shí)際節(jié)能量為1645.6t標(biāo)煤,兩者的差異經(jīng)鑒定是由企業(yè)申報(bào)的節(jié)能量選用低壓蒸汽折標(biāo)系數(shù)不一致造成的。由于采用了分類更細(xì)的蒸汽折標(biāo)系數(shù),上海工業(yè)鍋爐研究所審核的節(jié)能效果更加精確。4.3氯堿化工公司采用合同能源管理模式的員工解放日?qǐng)?bào)專門對(duì)氯堿化工公司在余熱余壓節(jié)能減排項(xiàng)目做了綜合性的跟蹤報(bào)道,對(duì)其取得成績(jī)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了宣傳和表?yè)P(yáng),尤其對(duì)氯堿化工公司采用合同能源管理模式進(jìn)行節(jié)能減排的負(fù)責(zé)人進(jìn)行了專訪。網(wǎng)絡(luò)媒體的宣傳讓更多的用能單位了解合同能源管理模式、節(jié)能效果和尚實(shí)能源公司實(shí)施合同能源管理方面的優(yōu)勢(shì),降低了今后類似合同能源管理項(xiàng)目的交易成本,也提升了氯堿化工公司在其客戶心目中的企業(yè)形象,更好的承擔(dān)起企業(yè)社會(huì)責(zé)任。5項(xiàng)目總結(jié)與評(píng)論5.1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、精心加工,完成節(jié)能減排任務(wù)通過(guò)節(jié)能改造項(xiàng)目對(duì)接,上海尚實(shí)能源科技有限公司積極向氯堿化工公司華勝?gòu)S介紹多種最新的節(jié)能產(chǎn)品和節(jié)能綜合解決方案,供氯堿化工公司華勝?gòu)S參考、比較、選擇。并根據(jù)華勝?gòu)S實(shí)際要求、安排工程技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查,協(xié)助其調(diào)查各能耗設(shè)備的種類、數(shù)量和參數(shù),進(jìn)而提供免費(fèi)的節(jié)能建議性方案。最終經(jīng)過(guò)反復(fù)論證,精密計(jì)算,為氯堿化工公司華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目提出完整的設(shè)計(jì)定型方案及施工方案,并根據(jù)其實(shí)際情況選擇最適合的節(jié)能產(chǎn)品,精心施工,在第三方的檢測(cè)、審核下,完成了節(jié)能減排任務(wù),獲得了多贏的效果。因此,通過(guò)采用節(jié)能收益分享型合同能源管理模式進(jìn)行余熱余壓節(jié)能改造項(xiàng)目,并增加多方利益相關(guān)者參與,能夠使節(jié)能改造項(xiàng)目更好更快的實(shí)施。5.2合同管理模式影響公司發(fā)展通過(guò)對(duì)華勝?gòu)S蒸汽減壓系統(tǒng)合同能源管理項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的分析發(fā)現(xiàn),氯堿化工公司在自行實(shí)施節(jié)能減排項(xiàng)目上的技術(shù)、資金、管理等方面的風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)合同能源管理模式分擔(dān),減輕了公司相關(guān)負(fù)責(zé)人