深圳烟草工业有限责任公司 古劲声 518000
摘要：卷烟厂在生产的过程中对于环境的要求比较高，需要通过空调系统调节，空调能耗在整个烟草企业中占据40％左右，因此实现空调系统节能运行是烟草企业经济效益提升的关键。本文以卷烟厂空调系统的概述作为切入点，阐述当前卷烟厂空调系统节能环保现状，并且提出优化空调系统节能的具体对策。
关键词：卷烟厂；空调系统；节能环保；研究
0引言
卷烟生产工艺过程中产热、产湿、产尘，车间面积较大，负荷影响因素较多，经常24h连续生产，且恒温恒湿控制精度较高，因此空调系统相对复杂。如何更好地满足车间温湿度及空气品质的要求，同时又尽可能地减少能源的消耗，目前已有一定的研究，并提出了一些节能措施，但是仍然缺乏一定的系统性，对卷烟厂的需求及现有空调系统形式存在问题的认识还不够深入。因此深入研究烟厂空调系统及环保节能现状具有较大的应用价值。
1卷烟工艺流程及负荷特点
1.1工艺流程及要求
卷烟工艺流程是根据烟叶原料的理化特性，按照一定程序通过各种加工方法和设备，把原料制成合格产品的加工过程。卷烟工艺流程主要有烟片处理、叶丝加工、梗丝加工、掺配加香、膨胀烟丝、滤棒成型及卷接包等。相对湿度直接影响烟丝含水率、产品质量和物料消耗，是空调系统的主要控制参数。卷烟厂的主要生产过程集中在联合工房内完成，因此，联合工房是主要的空调对象。主要生产车间的面积根据产量来设计，以年产量50万箱为例，主要生产车间的面积均在7000～14000㎡之间，净高在4.5m以上，空调面积较大。另外还有一些生产辅房和办公科研用房。为了减少烟丝的造碎，提高原料利用率，目前大多数卷烟厂制丝车间的温湿度控制与卷接包车间相同。
1.2负荷特点
卷烟厂负荷来源主要有生产设备、照明、物料、人员、围护结构和新风。不同车问工艺不同，负荷特点也有所差异，但主要的生产车间，如卷接包和制丝车间，车间设备发热量大，夏季冷负荷的70％～80％来源于生产设备和照明，全年供冷时间长，部分地区如广州、福建及云南、贵州地区需要全年供冷。贮叶间全年需要保持35～40℃，全年表现为热负荷。联合工房不同车间之间表现出冷、热负荷共存的特点。制丝车间生产工艺过程中产湿量大，其中局部排风带走了大部分的湿负荷，但是相比其他车间仍然存在较大的湿负荷。其他车间的湿负荷主要来源于工作人员，卷烟厂车间面积大，人员密度小，湿负荷很小，室内热湿比趋近于+∞。
2卷烟厂中空调系统现存的问题
卷烟厂空调系统是卷烟生产的关键设备，目前卷烟厂所使用的空调系统主要是一次回风全空气系统，空气经过集中处理后送入工作车间。其主要分为：水系统形式。卷烟厂空调水系统主要是通过水泵实现对温度的控制；风系统形式。风系统主要是通过风机变频以及改进湿热处理手段实现节能。结合卷烟厂实际生产工艺对空调系统性能的要求，目前卷烟厂空调系统的节能体系还存在不少的问题，具体表现为：一是空调系统调节能力差，能耗高。空调系统的调节能力差是造成空调系统能耗高的重要因素。
例如在制冷机出水的温度是恒定的，这样导致其适应末端负荷变化的能力变化不足，需要依靠调节实现，但是由于制冷站和联合工房之间的距离远，导致冷水运输的过程比较长，造成能耗流失；二是大能量小流量造成能源损耗大。由于卷烟厂空调系统所采取的是集中冷源，而且不同的生产车间对于空调系统的应用要求不同，例如制丝车间的本身温度就高，其需要空调的温度就低。为了满足车间的生产，在实际工作中烟草企业需要选择水泵型号较大的，这样才能保证制冷效果，而由于水泵压力大，而运输管道不均衡导致压力在阀门处的损失较大。
3卷烟厂空调系统节能优化的具体对策
3.1优化空气处理流程，降低能耗
空调系统空气处理流程不同所导致的能耗高度也不同，结合卷烟厂空调区域不同的工况和室内外空气状态，需要进一步优化空气处理流程：一是当新风比焓大于室内设计状态时，需要采取新风按照最小新风比与回风混合，然后经过表冷器降温除湿后，再热后经送风机送入室内；二是当新风比焓在室内空气比焓与送风比焓之间时需要根据具体的空气含湿量的关系对空气流程进行设计，例如新风含湿量小于送风含湿量时需要对全新风进行喷雾加湿处理。
3.2采用二次泵系统及变频泵代替调节阀
为了能够较好地迎合末端负荷的各种变化，减轻水泵的消耗，与此同时减少制冷机侧变流量对制冷机的影响，建议让用户侧用变频水泵代替调节阀。采用变频泵代替调节阀，是指在压头不足处加装水泵，通过调节水泵的转速来实现对系统的流量调节，并达到节能的目的。用变频泵代替调节阀，尾端依据自身回路时刻要求配上一定的水泵，设计时将负荷特性变化相似的空调末端设备并联在同一条支路上，可减小水泵输送功率31.9％，这样可以提升系统相对稳定的性能，以此也摆脱了利用调节阀令水泵相应的工作点偏离方向造成系统不安稳、阀门关小时由于节流和压降而引起噪声等问题。
3.3加大互联网控制，提高空调系统智能化
基于传统的空调控制模式所存在的能耗大的缺陷，烟草企业要加大对互联网、大数据技术的应用，通过智能化控制系统实现对空调系统的自动化控制：一是烟草企业要加大对空调系统在线监测，通过在线监测及时发现空调系统的运行状态，进而根据监测的数据等对空调系统的运行进行客观的评价，以此形成最优化的供能方案；二是构建差异化的空调控制系统，实现温度与湿度的自动控制。
3.4提高人们的节能意识，规范生产操作
在进一步优化空调系统设计的基础上，降低空调系统能源消耗的重要举措之一就是要提升员工的节能意识，及时根据生产需要对空调系统进行合理的操作应用：一是卷烟厂工作人员要合理应用空调系统。例如在满足安全生产，保证生产质量的前提下，员工要尽可能利用自然资源降低空调运行时间。例如在员工就餐时，员工可以通过开窗通风的方式降低空调的运行转速，以此降低空调能耗；二是要严格规范生产操作，避免因工作不规范而导致能耗过高。例如设备检修人员要做好相关设备的检修，避免因设备故障而造成能耗增加。
4结束语
目前的空调系统形式主要存在系统调节能力差、制冷机开启时间长和部分负荷下效率低、高质低用、冷热抵消、高温蒸汽漏热漏湿以及自然冷源利用不充分等问题。已有的节能研究主要集中在提高制冷机COP、风机水泵变频、热湿处理过程的控制及冷却塔免费供冷4个方面，没有从根本上解决卷烟厂空调系统的问题。在此基础上，笔者认为今后的研究方向，一方面应该对卷烟厂的需求和负荷特性进行深入研究认识，另一方面取消冷水的集中制备，进行热回收和有效利用自然冷源，可降低空调系统的能耗，应研究开发出适用于卷烟厂的新型空调系统。
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