特种设备:高耗能更要高节能

特种设备:高耗能更要高节能

“对高耗能的特种设备，按照国务院的规定实行节能审查和监管。”2007年颁布的新《节约能源法》增加了一项新规定，这项规定是该法中仅有的两项审查制度之一。
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂（场）内机动车等。特种设备既是国民经济发展的基础设备，又是人民群众生活的基础设施；既关系到安全发展，又关系到节约发展、清洁发展。截至2010年底，我国共有特种设备647.65万台（套），且每年以8%的速度增长，其中高耗能特种设备，约占总数的50%。
正因为高耗能特种设备巨大的节能空间，而且具有数量多、增长快、分布广的特点，新修订的《节约能源法》创新性地将其纳入，并且作出了实施节能审查与监管的规定。

做到了就有好效果
依据《节约能源法》，国务院2009年1月修订颁布了新的《特种设备安全监察条例》，将高耗能特种设备节能监管纳入了依法行政的轨道，在特种设备的设计、制造、安装、使用、检验等环节增加了与节能相关的要求。国家质检总局作为高耗能特种设备节能工作的主管部门，制定并颁布了《高耗能特种设备节能监督管理办法》的部门规章，明确了节能监管的内容，对生产、使用等环节的节能工作作出了具体规定。按照安全性与经济性相结合的原则，特种设备规范标准制修订积极推进，截至去年年底，已经颁布了《锅炉节能技术监督管理规程》和《工业锅炉能效测试与评价规则》两项节能技术规范，正在制定有关换热压力容器能效评价、电梯能效评价规则等20多个相关规范和标准。
“十一五”期间，燃煤工业锅炉(窑炉)改造工程已被列为国家十大重点节能工程的首位。《“十二五”节能减排综合性工作方案》继续把锅炉（窑炉）改造列为国家节能减排重点工程的首位，并明确提出工业锅炉平均运行效率提高5个百分点的目标要求。同时，与高耗能特种设备相关的能量系统优化、余热余压利用、节约替代石油、能量梯级利用、低温余热发电、高效换热器等节能减排技术列入了工作方案。更重要的是，还明确提出要加大对高耗能特种设备节能标准执行情况的监督检查力度。高耗能特种设备节能已经成为国家节能减排工作的重要领域。
以企业和科研机构为主体、社会有关方面共同推动的高耗能特种设备节能技术研究取得成果。大型超（超）临界电站锅炉、大型循环流化床锅炉等已开发完成并投入生产；换热压力容器系统节能研究及试制产品已取得突破，新型板式换热器性能已达到国际先进水平，打破了国外公司在这一领域的垄断地位；多个品牌的节能电梯的能耗指标已达到国际先进水平；锅炉效率快速测试方法开发成功，使得数十万台工业锅炉的日常能效监测成为可能。
截至去年，以特种设备检验机构为依托，全国已经设立了41个工业锅炉定型产品能效测试机构，基本具备对全国锅炉新产品实施定型能效测试的能力，为设计制造的市场准入提供了技术支撑；设立了82个在用工业锅炉能效测试机构，为使用环节节能工作开展了技术服务。全国已经培训了21.6万名司炉人员、8.1万名节能管理人员和能效测试人员。在全国建设了112个安全与节能管理标杆锅炉房。
3年来，通过锅炉节能改造、水处理达标活动、司炉人员培训、锅炉房管理提升、推广节能技术等措施，已实现节约标准煤2386万吨。其他高耗能特种设备节能工作也取得了不同程度的进展。

特种设备如何高节能
坚持技术引领。高耗能特种设备的节能工作必须依托先进技术的引领，组织对关键技术的研究与突破。一是改善燃烧技术。要发展和应用分层燃烧、可调节炉拱、精密加工炉排、循环流化床等技术，以改善我国大量存在的低热值煤、煤矸石等燃烧利用效率。二是增强换热技术。要研发更为高效的换热元件，改善设计结构，增强传热技术水平，以提高换热效率。三是创新控制技术。把先进的信息化手段应用到锅炉、换热压力容器、电梯和起重机械等特种设备中，包括测试技术、调节技术、变频技术以及系统优化技术等，通过先进控制手段提升设备运行效率。四是提升能量回收技术。要促进能量梯级利用、能量回收利用以及系统优化设计的升级，实现锅炉排烟热量、换热工艺中余热余压以及电梯回馈能量合理利用的最大化。
实施重点工程。一是工业锅炉更新改造工程。要淘汰报废一批结构老化且能效极低的锅炉，改造一批可继续使用但能效较低的锅炉，建设一批热电联产、集中供热的大型锅炉。二是高效换热压力容器应用工程。按照系统优化设计原理，在石油、化工、电力、冶金等行业组织推广应用新型板式换热器、螺纹管和折流杆换热器等高效换热器，提高能源传递效率，实现能量梯级利用。三是电梯起重机换代工程。结合老旧电梯起重机械的改造，应用永磁同步电机、集成控制装置、能量反馈系统等技术，实现节能电梯起重机械的换代升级。四是工程车辆节能提升工程。开展与发达国家先进标准的对比研究，将质量、安全、节能高度统一，完善我国工程车辆的能耗标准体系，强化公共检测能力，严格市场准入和退出机制，促进工程车辆的能效提升。
创新工作机制。遵循高耗能特种设备管理的内在规律，创建安全监察与节能监管相结合的工作机制。高耗能特种设备的安全性和经济性密不可分。例如锅炉运行会产生锅内结垢和炉内结焦的现象，大幅降低传热效率，既威胁安全运行，又导致能耗增加，所以设计、制造和使用时必须同时考虑安全和节能两方面的要素。又如特种设备钢材选用和结构设计，从安全角度希望裕量大，从节约角度希望裕量小，这就要求综合安全与节能的要素，科学地确定设计裕量，即安全系数。
近年来，通过修订压力容器制造标准，将我国压力容器的安全系数从3.0调到2.7，仅此一项，每年即可减少50万吨以上的钢材消耗。因此，应充分利用业已成熟的特种设备安全监察体系实施节能监管，从管理的角度将安全性与经济性有机协调起来，建立两者统一的规范标准体系、技术服务体系、检测评价体系和监督管理体系。为此，建议进一步完善现行法规，更好地落实《节约能源法》作出的对高耗能特种设备实施节能审查和监管的规定。
高耗能特种设备有着巨大的节能空间，节能工作承载着历史的使命，通过社会各方的共同努力，一定能为我国节能事业的发展作出应有的贡献。

换热压力容器：石油、化工、冶金、电力等高耗能行业中广泛应用的能量交换设备。目前，这四大行业在用换热压力容器25万台左右，年回收热量（主要是二次能源）折合标准煤约7亿吨，换热效率仅为60％~70%，如果将上述四个行业中50%的换热压力容器更新为换热效率达到80％~85%的高效换热器，则每年多回收的热量可折合4000万吨标准煤以上。

电梯起重机械等机电类特种设备：目前全国162.8万台电梯中，仅50%为节能电梯，如果将普通电梯进行节能改造或更新为节能电梯，每年可节电200亿度以上。我国起重机械已达150万台，工程机械已突破400万台（属《特种设备安全监察条例》调整范围的30万台），同样存在较大的节能潜力。

锅炉：重要的能源转换设备，也是能源消费大户和重要污染源。2010年，我国原煤产量32.4亿吨，锅炉用煤达23.8亿吨，占全国煤炭产量的73.4%。与发达国家相比，我国锅炉，特别是燃煤工业锅炉的能效水平较低，平均运行效率仅为65%~70%。目前我国燃煤工业锅炉59万台，“十一五”期间每年耗煤约6亿吨，按照国际先进水平，若提高10%～15％的热效率，仅此一项，每年就能节约6000~9000万吨原煤。我国电站锅炉年消耗煤炭已超过17亿吨，虽然能效水平相对较高，但是由于耗煤基数巨大，技术与管理水平参差不齐，仍有较大节能空间。