摘要：本文闡述了節電降耗對棉紡企業競爭力的重要性。從采用先進技術和精益管理兩個方面，探討通過運用先進技術、加強技術改造、實施工藝優化、管理體系保證等措施和手段，來實現企業節電降耗，有效降低成本。
1、節電降耗對企業競爭力重要性日益提高
隨著經濟的發展，能源的不斷開發和節約利用，日益重要。電能作為企業重要成本，對企業競爭力的重要作用日益提高。我國是世界第二大能源生產國和消耗國，我國在單位GDP能耗、單位產值能耗、綜合能源利用率等主要指標方面，與世界先進水平還有較大差距。
在目前棉紡企業直接生產成本中，用電成本是繼原料成本后的第二位主要成本要素。我國的電費比國際許多國家電費要高，棉紡行業作為微利行業，成本壓力在不斷加大。企業如何通過技術進步和精益管理，來實現節電降耗，有效控制成本，提升企業競爭能力，是棉紡企業面臨的重要問題，需致力加大研究和推進。
對棉紡企業，其電力消耗衡量和考核指標，主要可分為以下幾項。
?。?）綜合電耗。指企業在統計報告期內，生產過程中所消耗的各類電量之和。單位為千瓦·時。生產過程中，由于承擔不同的生產分工職能，因而會產生不同種類的消耗電量，如各工序用電、基本生產用電、輔助生產用電等。
（2）產品可比單位產量綜合電耗。指企業在統計報告期內，按照規定的計算方法，將棉紗生產過程中，各品種、各規格產量，分別進行修正，折合為棉紗標準品產量，分別計算成產品可比單位產量綜合電耗。單位為千瓦·時。由于紗線產量與生產品種、捻系數、線密度、卷裝工藝等諸多因素有關，因此要折合成一定標準品產品，再折算成標準品耗電量，才能對不同企業、不同產品的耗電水平作出可比較的考量。
（3）單機電耗。指企業在統計報告期內某一機臺或設備單位時間的耗電量，單位為千瓦·時。體現不同工序不同設備的耗電量。
2、采用先進技術和精益管理實現企業節電降耗的技術手段
2.1 運用先進技術
棉紡設備主機采用新型傳動系統、新型驅動技術、機電一體化技術、工廠新型照明系統等，對節電降耗都有較好收效。
?。?）新型傳動系統主要是廣泛使用同步齒形帶傳動，替代傳統帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動形式。同步齒形帶傳動實現帶與帶輪嚙合傳遞動力和運動，能消除原傳統傳動形式的不同步現象，帶與帶輪之間無相對滑動，傳動比準確，傳動平穩，無間隙和滑差，對電耗、噪音、產品質量都有益。
?。?）新型驅動技術包括交流伺服驅動、稀土金屬永磁同步電機驅動、數位伺服AC電機、無電刷變換電機驅動、直流共母線控制技術等，能提高功率，減少電能消耗，達到較好的節電效果。
?。?）機電一體化技術主要是將機械和電氣結合成一體，進一步發揮兩者組合功能，簡化機構，減少電耗。如紡織主機、空調風機、水泵上采用的變頻技術，通過調節負載的電源頻率，來調節負載速度，滿足負載的變化，使原有恒轉矩負載，通過變頻器調節紡紗工藝和速度，來實施提高產量，提高效率，達到節電目的。
?。?）對多機臺電機采用水冷技術，降低電機發熱，通過提高電機的電磁負荷，提高負載能力和效率，降低電耗。水冷電機是針對新型細紗機變頻調速的特點，采用先進的電磁計算和特殊的絕緣系統，使得更能適用于變頻器供電系統。該電機調速均衡、平滑、調頻范圍廣。利用冷卻水把電機運行時產生的熱量帶走，使電機的冷卻溫度由原來的80℃左右降到40℃左右，從而達到提高負載能力和效率。同時由于電機散熱部分形成的熱量直接由冷卻水系統輸送至車間廠房外，不再進入空調系統，電機散熱量減少，使車間熱量減少，溫度降低，對控制車間空調送風量，減少空調送風風機的能耗，也有益處。
?。?）在照明系統中，傳統電感鎮流器式熒光燈照明，功率因數和發光效率較低。新型節能燈采用新型電子鎮流器，提高功率因數，發熱耗電較少，電能利用率提高，有益于電網輸送效率，燈管壽命延長，配合高效反光系統，光效亮度提高，節電效果明顯。LED等光源技術，改變了傳統燈管的發光原理和結構，具有發熱量小，光電轉換高等特點，隨著成本不斷降低，其產業化使用前景也很廣闊。
?。?）細紗工序是棉紡企業生產運行中動力消耗最大的工序，細紗機動力負荷約占整個紡紗工程的50%。因此，細紗主機及器材對電耗影響至關重要。對細紗主機，增加錠數已成為趨勢。目前國際最新型長車已達1824錠，帶集落長車已成為棉紡企業提高勞動生產率，降低用工的重要選擇。長車與短車就同等錠數計算絕對耗電量并無明顯優勢，但由于勞動生產率和效率的提高，單位產量的耗電量等成本比短車有一定優勢。也是作為勞動密集型傳統棉紡行業解決勞動力用工緊缺的一項技術進步措施。
?。?）太陽能運用于棉紡企業生產和后勤，如利用太陽能加熱水、發電、照明等。隨著太陽能運用技術的不斷發展，將更多地為企業節約能耗。
（8）在新廠設計中，對廠房建筑設計應考慮節能效果，有效減少廠房建筑傳導熱和輻射熱。紡織廠廠房設計時，在滿足工藝設備合理排列的前提下，盡可能將廠房設計成墻體總長度較小的形狀，以降低墻體導熱而造成能量的損失。通過改善圍護結構的保溫隔熱性能，提高空調系統的能效比，有效提高能源的使用效率。如輔助用房設計在主車間外圍，改變主廠房單層墻直接與外界空氣接觸的結構形式，使附房形成一定的熱量阻隔，減少墻板、地面造成的能耗損失。
重視廠房窗戶的構造，夏季要減少日光通過窗戶直接照射到車間內。控制窗戶與墻體面積比，盡量減少窗戶面積和數量。在加強廠房建筑節能管理上，要提高車間廠房門窗的密閉性能，減少車間內空氣與室外空氣的自由交換，降低能耗。許多企業在冬季寒冷季節，在主要通道上懸掛隔簾，防止干冷空氣進入車間，減少車間熱量損失，也是一項實用的辦法。廠房房頂要做好保溫層，防止能量損失，同時也要防止冬季屋頂結露。廠房表面顏色應利于減少夏季吸熱。
?。?）棉紡企業中空調除塵系統能耗要占生產能耗的20%以上。設計選用先進合理的空調除塵系統和機組，是節電降耗的重點。工廠設計空調除塵方案中，風機、水泵應采用變頻控制技術，有效降低負荷不足情況下能耗。合理設計、布局空調除塵系統送排風管道及尺寸。除塵系統中盡可能減少彎頭、三通、變徑等異型管道的數量，確保流體合理流動速度和壓力，減少阻力損失，確保氣流順暢和傳送效率。選用節能型軸流風機、新型翼型風機、高效噴霧風機等節能風機和節能系統。新型復合材料保溫風管得到逐步應用，與鍍鋅鐵皮風管和玻璃鋼風管相比，在提高隔熱性能、減少漏風量、提高輸送風效能和環保性能等方面，在不斷改進。節能噴嘴和高效擋水板節電節水方面潛力，也在不斷使用挖掘。
空調自動控制系統是棉紡企業技術進步的方向。采用變頻調速、傳感器檢測、計算機技術實現紡紗生產空調風量、噴淋量、混風比例等自動實時控制，利于減少能源浪費，利于對生產車間溫濕度的精確控制，達到產品質量的穩定，利于減少人為因素對質量和能耗的波動，減輕空調工工作強度和工作量，實現企業節能、減員、穩定生產、信息化、網絡化的效果。
（10）配電室安全、節能運行，主要是提高功率因數、降低線損。安裝諧波治理、無功補償裝置，能減少無功電流，提高功率因數，有效提高電網電能質量。在節能的同時，對提高電能系統可靠性和機械設備穩定性也有益。合理選擇節能型變壓器、合理配電線路長度以控制供電半徑、增大導線截面積和采用電阻率較小導線、減少接點數量以降低電阻，都是降低線損的措施。同時，選擇與負載相匹配、效率較高的電動機。
2.2 加強技術改造
對現有棉紡設備、器材采用一定的技術改造措施，實現節電降耗，降低生產成本，穩定產品質量，是棉紡企業運行中比較實用的選擇。
（1）對空調風機、水泵、部分老設備主機，通過變頻技術改造，根據負載需求，調節負載電源頻率以合理負載速度，達到節電效果。
?。?）通過對空調送風風機、回風風機、地吸風機等，采用新型節能風葉輪改造，利用風葉輪材質、葉型、重量等參數的優化改變，達到提高風量，降低運行功率，提高效率，節省電耗。
?。?）細紗機是紡紗設備中主要電能消耗機型，其卷繞部分又是細紗機能耗的重點。減少錠盤直徑，能有效提高機械動力傳遞，降低電耗。采用17mm~19mm錠盤直徑錠子，還有利于錠速提高，增加單產。新型高速高性能錠子的研發、使用，在錠膽結構、軸承、錠桿、錠子下尖摩擦方式的改進，對推進細紗高速化，降低單位產量紗線電耗有益。
?。?）對傳統細紗吸棉風機結構、形式、功率進行改進的節能型細紗吸棉風機，在真空度滿足生產工藝要求的前提下，減少了電機功率，降低了細紗機斷頭吸棉裝置的電耗。
?。?）節能錠帶在摩擦系數穩定性、重量、尺寸、接頭等方面改進，對提高紡紗效率，降低電耗，具有優勢。
?。?）改進細紗機滾盤材料，與原鐵皮滾盤相比，重量減輕，圓整度、尺寸穩定性、摩擦系數等改進后，在減少滑溜、穩定加捻效率的前提下，能有效減少細紗機主軸的傳動負荷。
?。?）加強細紗機巡回吹吸風機的配置和管理。在兩臺細紗機并排的情況下，可配一套吹吸風裝置。在運行時間的循環上，可根據不同產品品種要求作優化調整。吹吸風濾塵集成盒的改進，都有利于降低電耗。
?。?）細紗機下張力架改進為軸承式，使滑動摩擦成為滾動摩擦，對改善下皮圈運行穩定性、節電，有一定效果。
?。?）在帶集落的細紗長車機臺上，部分品種可選擇合適直徑的鋼領，發揮集落自動化的優勢，化解鋼領直徑適當減小帶來的卷裝縮小、落紗次數增加、工作量增加的矛盾，在卷裝、張力、斷頭優化基礎上，機臺斷頭率、成紗各項質量指標基本穩定不變的前提下，鋼領直徑適當減小，利于錠速的提高，從而提高細紗的產量。雖然錠速提高，產量增加，直接生產電耗也同步增加了，細紗單位產量的耗電量并沒有降低，對直接生產成本影響不大，但通過產量的提高而攤低了企業的固定成本，使企業總成本有所降低。
2.3 實施工藝優化
從技術經濟角度，合理優化設計工藝參數，針對不同品種特點和要求，發揮設備能力，是降低產品單位產量能耗的重要手段。
（1）先進的工藝流程，如清梳聯流程、精梳后帶自勻器單并工藝、粗細聯、細絡聯、粗細絡聯等采用了機電一體化、先進驅動系統、自動化、連續化等新技術，在提高產品質量，有效提高勞動生產率，降低產品單位產量成本方面，具有先進性。
?。?）采用合理、先進的工藝參數，在確保產品特性和質量的基礎上，對降低生產電耗有一定收效。如各工序定量、車速、牽伸分配的優化選擇，對有效實施供應、產能、效率，降低生產電耗都有影響。牽伸加壓、紗線捻度、錠帶張力等工藝參數，都與生產電耗有密切聯系。
?。?）細紗錠速十段變速工藝參數是與產品質量、斷頭、電耗相關密切的一項工藝參數。根據產品特點要求，重點從小紗和大紗段進行優化，在保證質量和斷頭基礎上，通過分段定長比例優化試驗，增加中紗段高速生產的長度，提高中紗段高速產量，達到降低單位產量生產電耗。
下面為某廠在國產細紗機上，對J14.6K品種進行一落紗中十段錠速工藝優化的案例。
原工藝設計錠速的變化，一落紗從小紗到大紗紡紗過程中，十段錠速中每一段定長比例為固定調整值，一般控制在5%， 錠速的變化一般控制在1500r/m左右。通過優化十段變頻調節參數，反復試驗摸索，在確保成紗質量及小紗、大紗斷頭率基本沒有改變的基礎上，高速生產的長度達到了76%, 增加了16%的細紗高速段產量，從而達到了提高產量降低用電單耗的效果。
2.4 管理體系保證
?。?）加強節能管理制度建設，形成企業節能管理體制。依據國家《節約能源法》，強化各級節能法制意識和責任意識。明確職能部門主管節能的管理工作。
?。?） 加強能源計量檢測和統計、分析體系建設，制訂各級能耗目標考評體系，與各層級各崗位績效考核密切掛鉤，做到層層責任落實。
?。?）管理體系的精細化。在強化全員節能意識和措施的基礎上，一些節能關鍵管理措施，必須高度重視。如根據電能峰、谷、平不同時段組織錯峰生產，有效利用棉紡企業部分工序間隙性生產計劃的特點，合理安排各工序計劃、開臺、產能，多利用平、谷電，有效減少峰電，來降低電耗成本。通過精益管理，有效提高設備運轉率、生產效率、產品制成率、產品一次性合格率，減少空錠、斷頭、疵品、故障、返工。重視設備維修中潤滑、磨損、精度對能耗的影響，針對各企業設備特點和產品特點，改革傳統設備維修保養體系，建立與產品質量、人員結構、能耗控制責任掛鉤的設備維修方式。加強日常管理及季節變換空調調節的管理和措施。加強對企業日常運行中的“跑冒滴漏”現象的管理，有效控制企業運行中的各種漏氣、漏風、漏水、漏油等浪費現象。
?。?）加強技術培訓，提高專業技能素質。在抓好基礎管理的同時，加強對各級設備維修人員、運轉操作人員、空調空壓電器專業人員的能源知識培訓和基礎管理培訓，加強人員對主機、輔機、特種設備、專件器材、新技術新工藝的使用、維護、管理培訓，以達到良好的安全、質量、節能運行效果。
3、結語
節能減排，提高能源利用率，建設節約型社會，是國家經濟和社會發展的重要戰略。對棉紡企業更是提升競爭力、生存發展的必需。采用先進技術和精益管理，是實現企業節電降耗、降低成本的有效途徑。
