摘要：为了对纺纱厂能耗情况进行量化分析，以11.52万锭集聚纺生产线为例，介绍了工艺流程和设备配台，统计了各工序主辅机、空调、除尘、制冷和照明等设备的总装机功率，对生产中实际总功率进行了测试，并对各类设备额定功率占比和实测功率占比进行了分析对比，找出无效能耗产生的原因和节能技术改造的重点。提出了一系列措施，包括采用空调风机变频控制，除尘系统和精梳吸落棉系统采用恒压变流量系统控制，细纱机吸棉风机与单定监测系统采用关联控制，优化集聚纺负压风机频率，避峰用电等。采用上述综合节能技术措施，全年可节约用电3.194×106kW·h，实现全厂综合节电5.7%的目标。

关键词：纺纱厂；能耗；量化分析；主辅机；空调和除尘；额定功率；实测功率；吸棉风机

现代新型纺织厂不断朝着规模大型化、设备自动化、运行高速化的方向发展。每万锭装机功率达到1100kW以上，具有连续运行、负荷率高的特点。空压、空调除尘及吸落棉设备装机功率高，用电负荷大，使实际能耗提高。在运行管理过程中，分析统计各工序设备的装机功率和实际能耗情况，找出具有节能改造潜力的部位，采用成熟节能技术和有效管理措施，降低无效能源消耗，是企业节能增效的有效途径。本研究根据某新建的现代化11.52万锭集聚纺纱生产线的具体情况，通过对主辅机装机功率统计、实际能耗测试和用能情况分析，理清纺纱车间空调除尘设备的装机功率与实际功率比，以找出节能运行管理的重点部位，并就几种行之有效的节能措施进行讨论。

一、纺纱生产线能耗情况分析

纺纱生产线能耗情况分析纺纱车间能耗主要包括主机生产能耗、辅助空调除尘、空压冷冻、照明能耗等。具体能耗大小与车间主机工艺配备有关，现以某11.52万锭集聚纺生产线为例进行分析。

1.1工艺流程与设备配置

该纺纱生产线设计规模11.52万锭，主机为新型国产设备，主要纺制中细特精梳棉纱，工艺流程和设备配置数量如下。JWF1012型往复式抓棉机（3台）→FA103B型双轴流开棉机（3台）→JWF1102型单轴流开棉机（3台）→JWF1026-160-10型多仓混棉机（4台）→JWF1124C⁃160型单辊筒清棉机（4台）→JWF016型异纤机（4台）→JWF1054型除微尘机（4台）→JWF1204B型梳棉机（50台）→JWF1313型并条机（12台）→JWF1383型条并卷机（6台）→JWF1278型精梳机（35台）→JWF1312B型并条机（12台）→JWF1458A型粗纱机（18台）→JWF1566JM型细纱机1200锭（96台）→VCRO⁃E型自动络筒机（72锭，26台）辅助设备有清梳联除尘系统9套，精梳吸落棉系统4套，前纺空调系统4套，细纱空调系统8套，络筒空调系统2套。空压机3台，两用一备，设计供气量64.4Nm3/min，供气压力0.85MPa。车间占地面积40986m2。主车间采用轻钢门字形结构，附房采用钢筋混凝土框架结构。工厂地点在河南某地。

2主辅机装机功率

按照设备铭牌统计设备装机功率，分工序主辅机设备装机功率汇总如表1所示。

从表1可以看出，包含制冷设备时，合计总功率13550.6kW，其中各设备装机功率占比为：主机73.2%，空调14.0%，除尘4.2%，空压2.1%，制冷5.0%，照明1.5%。由于近年来纺织设备自动化程度不断提高，清梳联工序装机功率有较大提高。按工序计算，清梳联工序占比10.9%，精并粗工序占比12.7%，细纱工序占比58.7%，络筒工序占比10.1%。由于制冷设备在夏季最热月视情况运行，按常年运行设备分类，主机设备装机功率占比77%，空调除尘装机占比19.1%，除主机设备外空调除尘是能源消耗大户。

1.3主辅机实际能耗

根据纺纱各工序设备的具体特点，设备配备功率的保险系数和负荷系数都存在差异，造成设备装机功率和实际能耗相差较大，运行中各设备的实测用电量真正体现了设备的实际能耗情况。以车间正常满负荷生产中细特集聚纺纱为基础，2020年1月至6月我们对车间总用电量和空调除尘系统用电量进行了实测统计，如表2所示。

从表2中用电量统计情况可知，在不开制冷机的情况下，由于主机装机功率大，负荷系数没有空调除尘设备的高，主机实际功率占比没有安装功率占比高。空调系统采用了空调温湿度自动控制技术，车间空调系统的耗电量，正常月份仍占车间总用电量13%~13.9%，略小于装机功率14.7%占比。除尘系统由于采用工频运行，实耗功率占车间总电量的6.5%~6.9%，大于装机功率4.4%的占比。在没有开启制冷的情况下，空调除尘用电量占车间总用电量的18.5%~20.6%，说明空调除尘系统的耗电量不可忽视，是节能运行管理的重点。为了分析除尘设备和服务主机的能耗情况，对清棉、梳棉、精梳主机设备安装功率和配套除尘设备功率进行统计，在车间主机设备全开、滤尘设备正常运行的情况下，测定对应的实耗功率，如表3所示。

从表3可以明显看出，主机设备安装功率比滤尘设备配套功率高，主机安装功率占61.4%~70.8%，配套除尘设备功率占比为29.2%~38.6%。但主机实耗、功率占比只有41.3%~53.3%，负荷系数为0.374~0.435；由于除尘设备采用设计配套风机参数直接开车，除尘设备实耗功率占比为46.7%~58.7%，设备负荷系数0.791~0.983。说明滤尘设备的负荷系数很大，实耗功率占比提高，能耗较大，是节能运行管理的重点。二、主要节能措施研究

2.1空调系统节能空调系统能耗是继主机设备后的第一大户。

由于空调系统是按车间设备全开、设备发热量大、夏季室外温湿度参数高的状态进行设计配套的。运行中多数情况车间冷负荷小于设计值，这就要求空调系统要随着车间负荷的变化随时进行调节，采用算法更大限度节省电耗。为分析风机变频调速的能耗情况，以30kW轴流风机为例，进行各频率段能耗检测，实测能耗情况如表4所示。

从表4可以看出，频率每降低1Hz，风机实测功率降低0.6kW~1.6kW，符合风机功率与转速3次方呈正比的基本规律。在冬季低速运行的情况下，甚至能降到原风机能耗的50%。风机能耗随着频率降低下降，但风机最低运行频率不宜低于35Hz，否则会大幅降低送风量和送风压力，影响车间气流组织和换气。表4中35Hz~45Hz为风机设定的常规运行频率段，在额定频率的70%~90%之间，节能效果明显。

2除尘系统节能

一般设计人员依据主机设备厂家提供的除尘排风量、压力参数，适当乘以安全系数来进行除尘设备和风机风量和压力的配备。在实际运行中多数系统呈现运行风量偏大，压力较高的现象，造成系统无效能耗增加。从表3可以看出，除尘设备的实际能耗接近于主机设备的实耗功率，是一个不容忽视的问题。采用恒压变流量控制自适应除尘系统，通过保证主要吸风口负压的方法，适应不同品种、不同运行情况下除尘及吸落棉设备的高效运行，可提高滤尘系统设备综合节能。采用恒压变流量自适应控制系统改造，可使清梳联除尘系统在主机正常运行的情况下主风机实耗功率下降25%以上。降低除尘吸落棉系统无用能耗，是滤尘吸落落棉系统节能改造的有效方法。把控好滤尘和吸落棉等辅机设备的开关车时间，做到紧跟车间主机设备停开车，减少辅机设备无用能耗时间，杜绝电能浪费。可以采用主辅机设备联动的形式进行联锁控制，通过联锁电路使辅机设备紧跟主机设备实现先开后停，减少辅机设备开车过早、停车过晚造成的电能浪费。以本案为例，若对清梳联除尘及精梳吸落棉系统进行恒压变流量改造，按表3中除尘系统实际能耗，按保守数据15%节能计算，该车间每月可节电4.5×104kW·h，全年可节电5.4×105kW·h。

2.3细纱吸棉风机节能试验

一般细纱吸棉风机都是以50Hz额定频率工作，无论断头多少，吸棉风机一直高速运行。参考细纱吸棉风机节能改造经验，利用主机单锭监测装置，与吸棉风机变频器进行关联，根据断头数量来控制吸棉风机的运行频率，以达到节能降耗的目的。以1070锭118#细纱机为例，吸棉风机7.5kW，纺纱品种JC9.8tex，锭速20000r/min，落纱长度5717m。利用单锭监测装置关联控制吸棉风机变频器，控制风机运行频率，将吸棉风机最小负压600Pa，对不同品种多台细纱机进行试验，日单台用电量如表6所示。由表6可以看出，采用单锭监测关联技术对吸棉风机进行改造后，单台细纱机日可平均节电45.25kW·h，全车间节电4344kW·h，全年可节约用电1.52×106kW·h。

2.4集聚纺负压风机节能试验

细纱集聚纺负压风机都是在最高负压值下运行，这样不但能耗较高，电器设备长期满负荷运行，大大缩短了使用周期，增加了保养工作量。通过大量试验，对负压值作适量调整，在满足生产工艺要求的情况下，可以降低负压风机的运行频率，达到减负降耗的目的。在满足工艺生产的情况下，对两个品种10台集聚纺负压风机频率进行了调节试验，细纱机301#~305#纺JC11.8tex，208#~212#纺JC9.8tex，具体能耗比较如表7所示。从表7可以看出，通过对集聚纺风机频率的调节，在满足正常生产的情况下，试验机台平均可实现每台降低功率1.5kW，若在全车间推广，可降功率144kW，全年可实现节电1.134×106kW·h。

2.5科学调度避峰用电

现在国家电网供电，一般采用峰平谷电价阶梯供电，峰平谷每个时段各占8h，以平段电价为基础，峰段电价是平段电价的1.5倍，谷段电价只是平段电价一半。一般清梳生产能力较大，主要以“保供应”为主，利用谷段、平段低电价时段，前纺多做储备，减少峰段开车时间，节约电费。以本车间为例，清梳联实际功率788.2kW，若按平均每天峰、平段各减少运行1.5h，每天峰段、平段可分别少用电1182.3kW·h，每年可节约电费39.73万元。

三、平台介绍

 1、安科瑞企业能源管控系统概述

  安科瑞企业能源管控系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、工艺、车间、产线、班组、重大能耗设备等的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、碳排分析，为企业加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

2、应用场所

  钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、造纸、化工、物流、食品、水厂、电厂、供热站、轨道交通、航空工业、木材、工业园区、医院、学校、酒店、写字楼以及汽车制造、机电设备、电器产品、工器具制造等离散制造业。

3、系统结构

  现场通过厂区局域网和平台通讯，平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后，客户可以在任意能与局域网联通的地方，通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看各处的运行情况。

  系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

  现场设备层：主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

  网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

  平台管理层：包含应用服务器、WEB服务器和数据服务器，一般应用服务器和WEB服务器可以合一配置。

  平台采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：

4、工业企业能耗监测系统功能

  平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理。实时监测企业各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业加强能源管理，提高能源利用效率和节能潜力，为节能改造提供数据依据。

（1）平台登录

  在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

（2）大屏展示

  用户登录成功之后进入大屏展示页面，展示企业及各区域的能耗折标、产值、异常、排名、占比、通讯情况，点击区域展示该区域的分类能耗、产值等相关信息。

在全球经济日益增长的背景下，纺织行业作为传统制造业的重要组成部分，面临着日益严苛的能耗管理挑战。如何通过有效的能耗监测系统提升企业的生产效率和降低运营成本，成为了业界普遍关注的热点问题。安科瑞电气股份有限公司凭借其先进的企业能耗在线监测系统，正在为纺织行业的可持续发展贡献智慧和力量。

企业能耗在线监测系统是利用现代信息技术、传感器技术和数据分析方法，对企业在生产过程中的能源消耗进行实时监测和管理的工具。这种系统不仅能够提供实时的数据监控，还能通过数据分析，帮助企业识别能源浪费和优化生产流程。安科瑞的产品涵盖了运维电力仪表、多回路电能表及电能管理系统的多种选项，为纺织行业提供了一整套解决方案。

，纺织企业的生产过程中，电力消耗是最大的能源开支之一。通过安科瑞的多回路电能表，企业可以对各个生产环节的电能消耗进行详细记录。这种精细化的电能监测，使得管理者能够清晰地了解到哪个生产环节的能耗较高，进而采取针对性的措施。数据显示，某大型纺织企业在实施安科瑞电力仪表后的六个月内，整体能耗降低了15%，这不仅提升了公司的经济效益，也为企业的绿色发展添砖加瓦。

来说，安科瑞的电能管理系统具有良好的数据分析能力，能帮助企业进行用能趋势的分析与预测。纺织行业的生产流程往往涉及复杂的设备和工艺，如何优化资源配置至关重要。通过对历史数据的分析，管理层能够更好地理解高峰时期的能耗状况，合理安排生产计划，避免不必要的电能浪费。安科瑞的预付费管理系统也为企业提供了更灵活的财务管理方式，实现预算控制和支出透明化，降低了财务风险。

安科瑞在技改和绿能项目中的应用实例也为行业人士提供了重要借鉴。某zhiming纺织公司通过引入安科瑞的解决方案，实现了设备的远程监控和故障预警，在有效减少停机时间的，确保了生产的连续性和高效性。这种前瞻性的管理手段不仅帮助企业降低了维修成本，也提高了生产的安全性。

从长远来看，随着创新科技的不断进步，安科瑞将继续投入研发，为纺织行业带来更多智能化、数字化的管理工具。利用4G智能电表和限流式保护器，安科瑞的能耗监测系统不仅能够实现能源消耗的实时监测，还能够通过云平台将数据进行远程管理。无论是离线还是在线，企业都能获取最精准的用能数据，形成系统化的能耗管理档案，确保每一度电的合理使用。

除了内部管理，安科瑞的能耗监测系统也助力企业实施能效对标与竞争分析。许多纺织企业面临着环保法规日益严峻的挑战，通过安科瑞的能耗监测系统，企业能够定期生成能耗报告，分析自身能效水平并找到差距。这不仅有助于企业提高在市场中的竞争力，也为其在未来的绿色认证中打下坚实的基础。

随着社会对可持续发展的重视，纺织企业在能源效率上的改进将直接影响其品牌形象。安科瑞的能耗在线监测系统为企业打开了另一扇窗，让企业不仅是利益的追求者，更是社会责任的承担者。尤其是在国际潮流与市场导向的双重压力下，企业的能耗管理已成为其可持续发展的关键所在。

在技术和管理创新的双重驱动下，安科瑞电气股份有限公司凭借其深厚的技术积累和行业经验，正在为纺织行业的能耗管理提供切实可行的解决方案。从提升能源使用效率到优化生产流程，安科瑞不仅是技术的提供者，更是战略合作伙伴。未来，期待更多的纺织企业加入到这一行列，通过高效的能耗监测系统，共同推动行业的绿色转型。

整体来看，企业能耗在线监测系统在纺织行业的应用并非jinxian于实时数据的获取，更在于通过系统化、专业化的管理手段，实现企业运营的全面优化。今天，纺织行业的未来掌握在那些愿意拥抱变化、积极探索先进技术的企业手中。选择安科瑞，拥抱高效的能耗管理，是每一个纺织企业在迈向可持续发展之路上的明智之举。