烟草工业制丝车间的能耗分析与节能改造策略

烟草工业制丝车间的能耗分析与节能改造策略

闫振宏

身份证号码：411102197507122515

  摘要：烟草工业作为传统制造业的重要组成部分，其制丝车间在生产过程中能耗较高，对资源利用效率和环境保护构成挑战。本文深入分析了烟草工业制丝车间的能耗现状，识别了主要能耗环节及其影响因素，并提出了针对性的节能改造策略。通过优化生产流程、更新节能设备、加强能源管理、提升员工节能意识以及探索新能源应用等措施，旨在降低制丝车间的综合能耗，推动烟草工业的绿色发展。

  关键词：烟草工业；制丝车间；能耗分析；节能改造

  引言

  烟草工业制丝车间是卷烟生产的核心环节，其能耗水平直接影响企业的生产成本和环境影响。随着全球能源危机和环保压力的加剧，烟草企业迫切需要采取有效措施降低制丝车间的能耗，提高能源利用效率。本文旨在通过能耗分析与节能改造策略的研究，为烟草工业的可持续发展提供理论支持和实践指导。

  1. 烟草工业制丝车间能耗现状分析

  1.1 能源种类与结构

  烟草工业制丝车间的能源使用主要包括电力、蒸汽、压缩空气、水以及有时会使用的天然气或液化石油气(LPG)。燃煤和蒸汽在许多情况下是主要的能源形式，尤其是对于提供高温处理和干燥过程中所需的热量。燃煤作为传统热源，其热转换效率通常在30%-40%之间，这意味着大量的能量在转换过程中被浪费。蒸汽作为一种二次能源，虽然在输送和使用过程中也有损耗，但在某些情况下，购买外部供应商的蒸汽可以减少企业自产蒸汽的损失，从而提高整体能源效率。在寒冷地区的工厂，冬季取暖成为额外的能耗负担，这可能包括车间加热、管道保温以及物料预热等，导致总体能耗在这一季节显著上升。

  1.2 生产系统能耗分布

  制丝环节是整个制丝车间能源消耗的重头戏，据相关数据显示，这一环节的能耗可占总能耗的78%至94%。具体到不同的生产工段，能耗分布如下：（1）膨胀烟丝段：由于涉及高温处理和压缩气体使用，这一阶段往往能耗最高，主要用于烟丝的膨胀和干燥。（2）叶片处理段：包括烟叶的切割、撕裂和去梗等过程，能耗主要来自于机械设备的运行和加热。（3）梗丝处理段：梗丝的加工需要消耗大量能量，尤其是在破碎和干燥工序中。此外，设备的运行效率、生产计划的合理性以及员工的操作习惯都对能耗有着不可忽视的影响。例如，老旧设备的维护状况不佳会导致能源浪费，而不合理的生产调度可能导致能源的无效使用，而员工的操作习惯则可能影响设备的能效表现。

  2. 烟草工业制丝车间能耗分析

  2.1 设备与工艺能耗

  在烟草工业的制丝车间中，设备的运行是能耗的主要来源之一。各类设备如水洗梗机、切丝机、烘丝机等，在执行各自功能的过程中，均需消耗电能、蒸汽或其他形式的能源。这些设备的能耗特性各不相同，主要受以下几个因素影响：（1）设备类型与效率：不同类型的设备，其设计原理和运行机制有别，因此能耗也存在差异。例如，水洗梗机在预热阶段可能会有能源的预损失，即在达到工作温度前，部分能源被无效消耗。而烘丝机，由于其工艺需求，必须维持较高的温度以确保烟丝的干燥程度，故其能耗自然偏高。（2）设备老化与维护：设备的老化和维护状况也会影响其能源效率。未经定期维护的设备可能因磨损或故障而消耗更多能源。（3）工艺参数：生产工艺的参数设定，如温度、湿度、压力等，对能耗有直接影响。优化这些参数，可以使设备在更高效的状态下运行，从而降低能耗。

  2.2 原料配方与能耗关系

  原料配方是制丝过程中另一个关键因素，它直接关系到制丝车间的能耗水平。不同价位的卷烟产品，其原料配方比例不同，这将影响到能耗的高低。例如，高价位卷烟倾向于使用更多的优质烟叶，叶丝（由烟叶加工而成）的占比大，而梗丝（由烟梗加工而成）的占比小。这是因为叶丝的品质更高，更适合高档次的烟草制品，但同时也意味着在制丝过程中需要更多的能源来处理和加工。

  优化原料配方比例，可以有效降低能耗。通过减少梗丝的使用量并提高叶丝的利用率，不仅能够减少制丝过程中的能耗，还可以提升产品质量。同时，探索使用新的原料处理技术，比如生物酶解技术，可以在减少能源消耗的同时，提高原料的利用率和产品质量。

  总之，通过设备的更新换代、工艺参数的优化调整以及原料配方的合理配置，制丝车间可以实现能源的高效利用，降低生产成本，同时减少对环境的影响，推动烟草工业向更加绿色、可持续的方向发展。

  3. 节能改造策略

  3.1 优化生产流程

  优化生产流程是降低能耗、提高生产效率的关键环节，通过精确的生产计划，避免生产线的频繁启动和停止，因为设备在启动阶段的能耗往往高于稳定运行状态，同时，减少设备的空载时间，确保设备在必要时才启动，避免能源的无谓浪费。重新设计物料从仓库到生产线的运输路径，选择最短或最高效的路线，减少物料搬运的次数和距离，降低运输过程中的能耗。此外，采用高效的物料搬运设备，如电动叉车、自动化导引车(AGV)等，也可以减少能耗。引入先进的自动化设备和智能化控制系统，如自动化物料处理系统、智能传感器和数据分析工具，以提高生产效率，减少人力成本，并实现精准的能源管理。自动化设备可以减少人为错误，而智能化系统则能根据实时数据调整生产参数，确保能源的最优利用。

  3.2 更新节能设备

  设备更新是实现节能减排的重要手段，定期评估设备的能源效率，及时淘汰那些能耗高、效率低的老旧设备，更新为高效节能的新设备。投资于最新的制丝技术，如采用热回收系统、优化干燥和冷却工艺，提高能源利用效率，减少能耗，使用低能耗的卷接机和包装机，减少生产过程中的能源消耗，同时考虑设备的维护成本和寿命，以长期效益为导向，将传统照明设备替换为LED灯具，LED灯具能效高、寿命长，能显著降低照明能耗。

  3.3 加强能源管理

  强化能源管理是持续节能的关键，制定一套全面的能源管理制度，包括能源使用标准、考核指标、能源审计程序等，确保能源管理有章可循，采用现代化的能源管理系统，如智能电表、传感器网络和大数据分析平台，实时监测和记录能源消耗情况，通过数据分析找出能耗异常和潜在的节能机会，定期对能源管理人员进行专业培训，提升其对能源管理的认知和技术能力，确保能源管理体系的有效运行，将能源节约成效纳入员工绩效考核体系，设立节能奖励机制，激发员工的节能意识和行动，共同推动企业节能目标的实现，烟草工业制丝车间不仅能有效降低能耗，还能提高生产效率，减少运营成本，为企业的可持续发展奠定坚实基础。

  3.4 提高员工节能意识

  3.4.1强化教育与培训

  企业应定期组织节能降碳的专题培训，邀请行业专家或内部经验丰富的员工分享节能技巧和案例，使员工深入了解节能减排的重要性和具体操作方法。培训内容应包括但不限于能源管理基础知识、设备操作优化、日常办公节能措施等。

  3.4.2开展节能知识竞赛

  举办节能知识竞赛或挑战赛，鼓励员工学习并实践节能技巧。这不仅能增强员工对节能知识的掌握，还能在企业内部形成积极向上的竞争氛围，促进节能文化的传播。

  3.4.3培养节能习惯

  倡导员工在日常工作中实施节能行为，如合理使用办公设备、节约用水用电、减少一次性用品消耗等。通过设置节能目标，比如降低一定比例的能源消耗，来引导员工养成良好的节能习惯。

  3.4.4建立激励与考核机制

  将节能降耗指标纳入员工的绩效考核体系中，对于达成节能目标的个人或团队给予物质奖励或表彰，以此激励员工主动参与节能活动。同时，对未能达到节能标准的部门进行指导和改进，确保整个企业朝着节能减排的目标迈进。

  3.5 探索新能源和可再生能源应用

  3.5.1利用太阳能和风能

  卷烟厂可以安装太阳能光伏板和风力发电机，利用自然界的太阳光和风力产生电力，为企业的运营提供清洁、可再生的能源。这不仅有助于减少对化石燃料的依赖，还能显著降低运营成本。

  3.5.2生物质能源的创新应用

  探索生物质能源在卷烟生产过程中的应用，如利用烟草残渣或其他农业废弃物作为生物质燃料，替代传统的煤炭或天然气。这种做法不仅可以降低化石能源的消耗，还能实现废物资源化，提升企业的环境友好形象。

  3.5.3能源结构的多元化与清洁化

  通过引入多种类型的新能源和可再生能源，卷烟厂能够逐步调整其能源结构，减少对单一能源的依赖，降低能源价格波动的风险。同时，清洁化的能源结构有助于减少温室气体排放，符合全球可持续发展的趋势。

  以上措施的实施需要企业高层的支持和全体员工的共同努力，通过持续的投入和创新，卷烟厂将能够在节能减排方面取得显著成效，同时提升自身竞争力和品牌形象。

  结论

  烟草工业制丝车间的能耗分析与节能改造策略是降低企业综合能耗、提高能源利用效率的重要途径。通过优化生产流程、更新节能设备、加强能源管理、提升员工节能意识以及探索新能源应用等措施的实施，可以显著降低制丝车间的能耗水平，推动烟草工业的绿色发展。未来，烟草企业应继续加大节能改造力度，加强技术创新和管理创新，为实现可持续发展目标贡献力量。

  参考文献 

[1]吴悦,李文亮,孙乾德.降低卷烟厂制丝车间集中除尘系统能耗的方法[J].设备管理与维修,2019,(23):160-162.

[2]葛鹏.浅谈烟草企业节能降耗措施与研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014,(11):186.

[3]许梁.XM公司制丝车间能源管理项目的计划与控制[D].厦门大学,2017.