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摘要：隨著近年來節(jié)能和環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)突破，一大批新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品相繼誕生。本文針對燃油熱水鍋爐的使用弊端，對現(xiàn)場及成功案例中使用的正溫度電磁感應(yīng)加熱設(shè)備，進(jìn)行成本比對分析，闡述節(jié)能技術(shù)改造對環(huán)境保護(hù)、降低成本支出的實際價值，以及指明未來節(jié)能減排投資方向、實現(xiàn)降低消耗的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù)；節(jié)能環(huán)保；技術(shù)改造；降低成本

隨著京津冀一體化的快速發(fā)展，在生產(chǎn)力變革的同時也帶來了能源消耗、環(huán)境污染等影響，十八大以來，以同志為核心的黨中央，高度重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，生態(tài)環(huán)境保護(hù)已經(jīng)提升到一個新的層面。當(dāng)前對節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)要求之高、要求之嚴(yán)，前所未有。黨的報告指出，建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計，必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的基本國策，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境。因此，注重環(huán)境保護(hù)、堅持節(jié)能減排、努力降低支出，是企業(yè)未來發(fā)展的根本指導(dǎo)原則。

1節(jié)能環(huán)保投資情況

近年來，根據(jù)生產(chǎn)生活實際情況，結(jié)合地方政府及集團(tuán)公司對節(jié)能環(huán)保的總體要求，不斷對節(jié)能環(huán)保方面進(jìn)行資金投入，2015年以來，分別利用集團(tuán)公司技術(shù)改造資金493.5萬元；利用生產(chǎn)成本資金315萬元，總計投入資金808.5萬元。先后完成了機(jī)車噴漆設(shè)施環(huán)保改造、管內(nèi)燃煤取暖改電采暖改造、生產(chǎn)生活照明節(jié)能改造、內(nèi)燃機(jī)車整備場、危廢儲備場地面環(huán)保改造、燃油鍋爐加裝SCR脫硝系統(tǒng)改造，首次在豐臺折返區(qū)域，嘗試使用電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)為職工洗浴供熱等項目。通過投入，目前已初步實現(xiàn)管內(nèi)無燃煤使用、所有照明設(shè)備采用節(jié)能燈或LED照明、污染物排放全部達(dá)標(biāo)的目標(biāo)。在節(jié)能減排，節(jié)支降耗方面取得一定成效，僅管內(nèi)燃煤取暖改電采暖改造一項，就實現(xiàn)年燃煤成本較改造前節(jié)支80萬元；2019年還擬利用技術(shù)改造資金，消除燃油熱水鍋爐使用，實現(xiàn)“環(huán)保零排放，成本再降低”的新目標(biāo)。上述改造中，以2018年豐臺折返職工浴室，嘗試使用的電磁感應(yīng)加熱改造項目，在環(huán)境保護(hù)及降低運(yùn)營成本方面效果顯著。

2既有供熱模式的弊端

目前豐西區(qū)域南北職工浴池供熱水一直沿用傳統(tǒng)的“氣熱交換”模式，即利用燃油鍋爐產(chǎn)生的熱蒸汽加熱浴池儲水罐，作為浴池?zé)崴闹饕醽碓矗回S臺折返區(qū)域部分生產(chǎn)生活房屋，冬季供暖還采用燃油鍋爐供熱，這些燃油熱水鍋爐在使用，不僅成本支出較大，而且還存在以下問題。

2.1環(huán)保檢測管理壓力非常之大

由于燃油鍋爐燃?xì)庵信欧诺牡趸铮瑸楸本┦兄攸c監(jiān)控的污染物之一，根據(jù)《北京鍋爐大氣污染物排放標(biāo)-DB115012017》規(guī)定，在用燃油鍋爐氮氧化物嚴(yán)格執(zhí)行80mg/m³的標(biāo)準(zhǔn)，使用的燃油鍋爐，為豐臺區(qū)企業(yè)單位里唯一排放氮氧化物80mg/m³的設(shè)備，受到地方環(huán)保局重點監(jiān)測和檢查，環(huán)保壓力很大。

2.2設(shè)備陳舊待報廢且無法更新

隨著燃油鍋爐逐步已達(dá)報廢年限，根據(jù)北京市環(huán)保的要求，此類設(shè)備一旦報廢，將不在報批安裝，曾經(jīng)也考慮過接引天然氣，使用燃?xì)忮仩t方案，但由于受地緣限制，投資又相對較大，現(xiàn)在基本放棄此解決方案。

2.3環(huán)保改造不能解決根本問題

2015年12月，為滿足北京市環(huán)保局最嚴(yán)格的氮排放要求（80mg/m³），對在用的所有燃油熱水鍋爐整體進(jìn)行技術(shù)改造，即在鍋爐排煙管道上加裝1套SCR脫硝設(shè)備，目前已滿足北京市環(huán)保排放新標(biāo)準(zhǔn)。由于環(huán)保脫硝設(shè)備不屬于鍋爐本體設(shè)備，其原理為通過向排煙管道噴灑霧狀氨水降低氮氧化物排放數(shù)值，但由于脫硝設(shè)備所有氨水管道屬于暗管，同時噴頭口極小，易發(fā)生堵塞，無法確定氨水噴灑的實時狀態(tài)，一旦脫硝設(shè)備故障，鍋爐污染物將形成超標(biāo)排放，遇到地方環(huán)保局監(jiān)測時，存在較大環(huán)保隱患。

2.4生產(chǎn)成本支出壓力較大

根據(jù)節(jié)能部門及財務(wù)部門綜合統(tǒng)計，目前在用的燃油鍋爐年消耗生產(chǎn)用燃油約300噸左右，按照0號與-10市場評價綜合單價8000元/噸計算（2019年5月中石油油價：0號柴油6.65元/升、-10號柴油7.05元/升，密度均取0.85計算），支出成本達(dá)240萬元之多，這些費(fèi)用還不包括環(huán)保監(jiān)測費(fèi)、設(shè)備維護(hù)費(fèi)、環(huán)保稅等費(fèi)用，成本支出壓力較大。

3電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的引入

隨著豐臺樞紐生產(chǎn)力布局的整體改造，于2018年分解搬遷至豐西區(qū)域和豐臺折返區(qū)域，為解決搬遷后豐臺折返職工的洗浴問題，將豐臺折返一處廁所改建成浴室，在供熱方案選定時，節(jié)能環(huán)保部門再充分考慮燃油鍋爐的種種弊端，決定改變當(dāng)前傳統(tǒng)供熱模式，積極尋找合理高效解決方案，通過市場調(diào)研及實際計算比對，最終選定正溫度電磁感應(yīng)加熱設(shè)備，作為燃油鍋爐熱能交換的替代產(chǎn)品,并于同年5月利用技術(shù)改造資金，首次嘗試安裝使用正溫度電磁感應(yīng)加熱設(shè)備用于浴室供熱源，經(jīng)過近9個月的使用，通過綜合比對計算，確認(rèn)其具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4電磁感應(yīng)加熱簡介

正溫度電磁感應(yīng)加熱設(shè)備，采用三位一體的加熱方式，即：W（渦流加熱）、S（短路加熱）、M（漏磁加熱），是一種新型的加熱技術(shù)，利用磁力線導(dǎo)通特殊的材料做電加熱外殼產(chǎn)生熱能，從而實現(xiàn)電磁熱的轉(zhuǎn)換。其工作原理為：將交流電轉(zhuǎn)換為特定頻率電流產(chǎn)生交變磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁力線作用在特殊的加熱外殼時磁力線被切割，產(chǎn)生大量的小渦流使特殊的加熱外殼迅速發(fā)生，達(dá)到加熱容器內(nèi)水的目的。電磁感應(yīng)加熱設(shè)備有以下優(yōu)點。

4.1熱效能比很高

三位一體的加熱方式不僅利用電流中的有功率，還充分利用感應(yīng)電路的銅損、鐵損、雜散損耗及短路漏磁等無功功率轉(zhuǎn)化為加熱水的熱能，現(xiàn)階段國家規(guī)定的電加熱能效比等于產(chǎn)生熱量/有功功率的前提下，經(jīng)過國家權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)檢測，運(yùn)行功率因數(shù)>0.98，產(chǎn)品效能和系統(tǒng)效能比可分別達(dá)99%和93%，詳見圖1。

4.2安全環(huán)保性高

電磁儲能設(shè)備為常壓設(shè)備，不存在高壓隱患，同時，設(shè)備采用水電分離的制造工藝，運(yùn)行時設(shè)備外殼呈零電位，不存在漏洞隱患，運(yùn)行十分安全；電磁儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方便簡潔，無危廢氣體排放，符合國家節(jié)能減排及環(huán)保政策。

4.3故障低不積垢

電磁儲能設(shè)備的主機(jī)副邊外殼上的線圈與外殼之間形成磁化通道，水流通過此通道在加熱的同時水質(zhì)也被磁化，磁化后的水質(zhì)不易在電磁儲能加熱設(shè)備腔體內(nèi)結(jié)垢，首先設(shè)備發(fā)熱效率不會衰減，其次不會因為過熱損壞設(shè)備，可保障設(shè)備長期保持穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4使用壽命較長

電磁感應(yīng)加熱設(shè)備本身參照變壓器國標(biāo)（GB標(biāo)準(zhǔn)）使用壽命標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)計使用壽命為20年，在眾多成功案例中，有著結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、易維修、無故障的特點。

4.5節(jié)支效果較好

對比其他能耗對，以1m3自來水由18℃加熱至58℃的成本消耗（詳見表1），電磁感應(yīng)加熱設(shè)備不僅在產(chǎn)品效能，系統(tǒng)能效比有著較高的優(yōu)勢，在成本支出方面也有著明顯優(yōu)勢，詳見圖2。

5現(xiàn)場應(yīng)用情況分析

目前豐臺折返區(qū)域浴室安裝設(shè)備為，一臺40Kw的正溫度電磁感應(yīng)加熱設(shè)備，對8m3儲水罐進(jìn)行循環(huán)加熱，已滿足每天100余人的洗浴需求，設(shè)備自安裝運(yùn)行9個月以來，未發(fā)生任何設(shè)備故障，總體運(yùn)行平穩(wěn)而且熱效率較高，即使在冬季仍能高效運(yùn)行，較傳統(tǒng)的空氣源熱泵系統(tǒng)有著明顯的優(yōu)勢，9個月中總計消耗電能3.9萬Kwh。根據(jù)實際消耗情況，按照該浴室日均需水量6噸計算，采用電磁感應(yīng)加熱設(shè)備年消耗電量不超過5萬Kwh，按照集團(tuán)公司公布電價標(biāo)準(zhǔn)0.85元計算，成本支出不超過4.3萬元；如采用燃油鍋爐供熱，按每噸水需要消耗燃油6公斤計算，年消耗燃油13.1噸，僅燃油成本支出10.5萬元；如采用電熱管加熱的電鍋爐供熱，按每噸水需要消耗耗電53Kwh計算，年消耗電能11.6萬Kwh，成本支出9.9萬元。詳見圖3。綜上計算，電磁感應(yīng)加熱設(shè)備成本支出，較燃油鍋爐、電熱管鍋爐可分別減少6.2萬元和5.6萬元，同比減少達(dá)59.1%和56.6%，由此可見電磁加熱設(shè)備的節(jié)支效果非常顯著。

6成功案例簡介

6.1北京局集團(tuán)公司北京通信段

2017年冬季北京局集團(tuán)公司北京通信段，入冬之前通過集團(tuán)公司煤改電技術(shù)改造項目，在該段管內(nèi)30余處安裝了正溫度電磁加熱設(shè)備，用于供熱、取暖使用。經(jīng)過一個采暖期的運(yùn)行，未發(fā)生任何故障，按照供暖面積與實際用電計算，各處所一個采暖期每平方米的耗電量一般在30-70Kwh/m2，與供應(yīng)商給出的標(biāo)準(zhǔn)不大于100Kwh/m2相符合。

6.2張家口市張北地區(qū)煤改電項目

2017年河北張家口市張北農(nóng)村地區(qū)煤改電項目，政府公開招標(biāo)采購電采暖設(shè)備，國內(nèi)共有8個廠商應(yīng)標(biāo)，其中包括正溫度電磁感應(yīng)加熱設(shè)備。張北縣政府環(huán)保局，采用標(biāo)準(zhǔn)房屋現(xiàn)場接表計量的驗證的方式進(jìn)行測試，并且提出了每日每平方米耗電不得超過0.8Kwh/m2的苛刻標(biāo)準(zhǔn)，通過測試，此次應(yīng)標(biāo)的電熱轉(zhuǎn)換設(shè)備、高壓電極儲能磚產(chǎn)品，都應(yīng)能耗每平方米耗電高達(dá)1.5-2Kwh，被縣政府拒付設(shè)備款并由廠家自己拆除設(shè)備，僅正溫度電磁加熱設(shè)備以低于張家口市張北縣政府規(guī)定的，每日每平方米耗電不得超過0.8Kwh/m2苛刻標(biāo)準(zhǔn)，在眾多產(chǎn)品中脫穎而出，一舉成為張北縣政府采購產(chǎn)品。

7成功案例能耗數(shù)據(jù)對比

我們從北京通信段（數(shù)據(jù)由北京通信段提供，詳見表2）與北京西車務(wù)段（數(shù)據(jù)由北京西車務(wù)段提供，詳見表3）分別采集電磁感應(yīng)設(shè)備、空氣源熱泵及電熱鍋爐，在上述單位沿線部分工作場所一個采暖季（2017-2018年采暖季）的電能消耗情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)對此。通過數(shù)據(jù)對比得出，電磁感應(yīng)加熱設(shè)備較空氣源熱泵及電鍋爐，具有明顯優(yōu)勢，確實具備高效節(jié)能的特點。

8未來投資方向展望

目前豐西區(qū)域還有2臺燃油鍋爐，為南北兩職工浴池供熱使用；豐臺折返有1臺燃油鍋爐用于部分房屋的冬季供熱使用，結(jié)合成功案例，通過綜合考慮，2019年已向集團(tuán)公司遞交可行性研究報告申請，擬利用技術(shù)改造資金，將現(xiàn)有燃油熱水鍋爐，全部替換為正溫度電磁加熱設(shè)備，徹底結(jié)束燃油鍋爐的使用，消除氮氧化物的排放設(shè)備。改造后，不僅完全決燃油鍋爐所存在的環(huán)保隱患，實現(xiàn)供熱設(shè)備0排放的綠色目標(biāo)，而且可減少年生產(chǎn)用燃油支出，降低成本支出。根據(jù)節(jié)能部門保守數(shù)據(jù)統(tǒng)計，替換電磁加熱設(shè)備后，全段用于上述供熱的年總體電能消耗，預(yù)計不超過170萬Kwh，按照集團(tuán)公司公布電價標(biāo)準(zhǔn)0.85元計算，用電成本支出不超過144.5萬元，相對使用燃油鍋爐年支出300噸，成本支出240萬元而言，可實現(xiàn)減少生產(chǎn)用燃油300噸，最終可降低成本節(jié)支95.5萬元，同時設(shè)備維護(hù)成本也大幅下降，環(huán)保監(jiān)測費(fèi)用、排污費(fèi)、排污稅也隨之大幅下降。總之，正溫度電磁加熱設(shè)備，通過成功案例及豐臺折返區(qū)域近一年的使用情況，設(shè)備不僅運(yùn)行平穩(wěn)、無故障，而且有著完全消除環(huán)保排放隱患和節(jié)支效果明顯的特點，是秉承綠色發(fā)展原則的首選。當(dāng)前國家高度重視環(huán)境保護(hù)與生存發(fā)展，我們將注重環(huán)境保護(hù)、堅持節(jié)能減排、努力降低支出，為京津冀協(xié)同發(fā)展，建設(shè)美麗和諧的社會主義國家貢獻(xiàn)力量。

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作者:孔為國 單位:北京潔利安時代能源科技中心