服装生产企业节能改造方案

服装生产企业节能改造方案孔凡栋;李锴霞;董晓文;张晓萍【摘要】Thereisadeepconcernoverthepresentsituationofhighenergyconsumptioninapparelmanufacturers.Thispaperfirstanalyzesthecauseleadingtothehighconsumptionofenergyandthendiscussescountermeasuresinrespectofillumination,sewingmachineandpressingequipment.Andaccordinglyseveraldifferentreformprogramsarepresented.Aftercomprehensiveanalysissuchasfeasibilitystudy,paybackperiodandmethodandsoon,anoptimalinnovationprogramsforapparelmanufacturersisgiven.Thedifficultycomesintoplayforsmallandmedium-sizedenterprisesinthatlackoffundsforenergytransformation,inabilitytoundertaketheinvestmentandtechnologicalrisks.Forthis,theenergyperformancecontractingmethodissuggested,whichisquitematureabroad.Accordingtothemethod,energy-savingbenefitscanbesharedwithoutfirst-phaseinvestment.Thereforethismethodcanreduceproductioncostsasmuchaspossibleandenhanceeconomicefficiency,thusrealizingcleanerproduction,energysavingandemissioncutinapparelmanufacturers.%针对服装生产企业高能耗的现状,分析了企业高能耗的原因,然后从照明节能、缝纫设备节能、熨烫设备节能3个方面探讨了节能降耗的有效对策与措施,并提出几种不同的改造方案,经过可行性分析、投资回收期计算等方面的综合分析找出最适合服装生产企业的改造方案.针对中小型企业缺乏改造资金,无力承担投资和技术风险的现状,提出采用国外比较成熟的合同能源管理方法,在不需要前期投资的情况下分享节能收益,尽可能降低企业生产成本,提高经济效益,从而实现服装生产行业清洁生产、节能减排的任务.期刊名称】《纺织学报》年(卷),期】2011(032)012【总页数】4页（P143-146）【关键词】服装生产企业;节能;照明;缝纫设备;熨烫设备【作者】孔凡栋;李锴霞;董晓文;张晓萍【作者单位】青岛大学,山东青岛266071;青岛大学,山东青岛266071;青岛求实职业技术学院,山东青岛266108;青岛大学,山东青岛266071;青岛大学,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TS941.5据测定，我国纺织服装生产过程中能源消耗约是4.84t（标煤）/t（纤维），服装行业能源消耗约占全行业的21.7%［1－2］。2009年国务院颁布实施的《纺织工业调整和振兴规划》指出，纺织工业能耗、水耗、废水排放量分别占全国工业总能耗、总水耗、总废水排放量的4.3%、8.5%和10%。规划明确提出，到2011年全行业实现单位增加值能耗年均降低5%、水耗年均降低7%、废水排放量年均降低7%;通过技术创新，发展“低碳经济”，提高产品竞争力［3］。长期以来，服装生产企业之所以会形成高能耗的现状，既有外部环境的影响，又有自身因素的作用［4－5］，其主要原因是:1）缺少资金，技术设备更新难。服装生产企业尤其是中小型企业更新设备缺乏资金，多使用旧设备，消耗自然比新设备高得多，造成很多隐形损失［6］。2）生产规模小，单耗成本高。服装生产企业大多为加工生产，订单多但定量少，造成采购成本、生产成本和管理成本高。3）管理不到位。缺少高素质人才，缺少现代化的管理，浪费多，效率低，投入和产出不成正比。服装生产过程中主要能耗包括:缝纫机、照明灯、空调消耗的电能，熨烫机使用的锅炉蒸汽，其中空调属于季节性使用，每年使用期［7］不超过6个月。本文从节约电能和蒸汽方面入手，提供服装生产能源的解决方案。缝纫设备节能改造2.1.1节能型工业缝纫机节能型缝纫机工作原理目前，服装厂中低端缝纫机上多使用离合器电动机，该电动机具有结构简单、可靠、启动、刹车时间短，成本低的优点。其缺点在于电动机通过传动带与驱动轮相连，使用时操作者踩动脚踏板，通过曲柄带动皮带轮旋转，又通过皮带带动机头旋转。经过传动带、驱动轮、皮带轮传递会造成能量损失，导致机器效率低。缝纫机不工作时，电动机仍运转耗电，浪费电能，根据测定，缝纫机的有效工作时间约为总工作时间的30%［8］，离合器电动机缝纫机平均消耗电能0.2202kW・h。另外，离合器和摩擦片需定期更换，增加了保养和维护成本。为了减少缝纫过程的电能损耗，节能型缝纫机在机头内安装伺服直驱电动机，无皮带传动，无轴承，直接连接缝纫针杆，省去了中间传动机构造成的能量损失。踩下脚踏板后，伺服控制器检测到变化，启动电动机，快速达到设定的转速，松开踏板，伺服控制器根据光学编码器的位置信号，把缝纫机停在设定的位置，即可实现缝纫机的即开即停，消耗电能为0.0532kW・h。同时，这种设计振动小，减少磨损，采用机头无油技术，避免了缝料的污染。经济效益分析根据北京铜牛瑞蓝制衣有限公司的使用情况，普通型缝纫机年耗电量528.48kW・h,节能型缝纫机年耗电量127.68kW・h,节能型缝纫机有明显的节能效果，其投资回收期为1.4a。节约电能的同时减少了二氧化碳、二氧化硫的排放，具有良好的环境效益。节能型缝纫机还带有自动切线功能，可减少操作员工的工作量，提升效率约10%［9］。更换伺服节能电动机鉴于普通平缝机离合器电动机的缺点，可以将离合器电动机更换为伺服节能电动机，采用数控伺服电动机控制系统可以使电动机的运转与缝纫机同步，能实现即开即停，无空载耗电，合理解决了离合器电动机始终运转的耗电问题。伺服节能电动机可广泛适用于平缝机、双针机、包缝机、绷缝机等各类工业用缝纫机。1台节能电动机售价比离合器电动机贵300元左右，1年节约电费约400元，使用9个月节约的电费就收回成本，无需太多投入就可达到节能、降耗的目的。综合分析节能型缝纫机具有节能、环保、高效、静音、无污染的优点，是未来发展的方向。但是购买节能型缝纫机需要一次投入较多的成本，而为目前缝纫机更换节能电动机，可以在投入较少的情况下达到节能、降耗的目的，可作为中小型企业节能改造的首选。照明节能改造2.2.1现状分析服装厂生产区域多使用40W的T8荧光灯照明，配电间、空调间、休息室、通道等生产附房和生活附房多使用白炽灯。荧光灯是利用低压汞蒸气放电产生的紫外线激发涂在灯管内壁的荧光粉而发光的电光源，因为含有重金属汞，会造成环境污染。大部分白炽灯约消耗能量的90%以热能的形式散失，只有约10%的能量转化为光，效率远低于其他照明设备。目前荧光灯和白炽灯已属于落后的电光源［10］。改造方向1）严格限制普通白炽灯应用。目前，美国、欧盟各国、日本等国家都已出台了禁用白炽灯的时间表，禁用白炽灯已成为各国节能减排的共同要求。2008年12月国家发改委编制了《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划》，在未来10a内禁用（禁售）白炽灯，加快节能减排，以减少能源浪费。2） 采用T5节能灯更换生产区域电光源。节能灯是将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备。T5节能灯灯管内部采用稀土作为原料，汞做固态化处理，发热小，显色性好，色彩真实鲜艳，接近太阳光，无频闪，观看细小物体时，清晰真实，不易产生视觉疲劳，电子镇流器相对于传统的电感镇流器工作时无噪音，特别适合服装缝纫流水线。T5直管型节能灯可用来直接替代原T8直管型荧光灯，实际操作中只需摘掉启动器和灯管，就可以完成替换，简单方便。使用T8荧光灯每月电费为:0.045kWx12h/dx25dx0.90元/kW・h=12.15元。相同条件下，使用T5节能灯每月电费为:0.028kWx12h/dx25dx0.90元/kW・h=7.56元，每月每只灯可以节省电费4.59元。根据《山东省高效照明产品推广工作实施方案》规定，T5及支架14W大宗用户享受23.1元/只的推广价格，28W大宗用户享受26.6元/只的推广价格，投资回收期二投资额/月收益=26.6/4.59=5.8月，投资回收期短，经济效益显著［11］。3） 试点LED节能灯。半导体发光二极管（LightEmittingDiode,LED）可以直接把电转化为光。LED节能灯利用高亮度白色发光二极管，不含汞，光效高、光谱纯、耗电少、寿命长、安全环保，有利于使用者的视力保护及身体健康，特别适合质检人员使用。以相同亮度比较,LED节能灯比白炽灯节能90%，比荧光灯节能60%，它的寿命可达10万h以上，远高于T5节能灯1万h的寿命。LED灯不含汞、铅等有害物质，废弃后不污染环境，属于冷光照明，极少散热，可减少因冷气消耗的电力及二氧化碳排放，减少温室效应，逐渐成为绿色照明的趋势性产品，在越来越多的节能改造工程中被采纳应用。在不需要一直照明的生产附房和生活附房内可使用声控灯，减少不必要的浪费。对于光线要求较高的质检区域，可以尝试使用LED节能灯。逐步淘汰白炽灯和普通荧光灯，提高节能灯的使用比例，加快节能技术改造。熨烫设备节能改造综合分析对比可知，在光效、色温、显色指数、平均寿命等技术指标上，LED灯优于T5灯，T5灯优于T8灯，T8灯优于白炽灯。目前，1只白炽灯售价是1~3元，T8灯是5~8元，T5灯是9~30元,LED灯是80~8000元。考虑到成本因素，在生产区域使用T5节能灯代替T8莹光灯是目前最经济、最有效的方案。现状分析服装厂熨烫设备需要的蒸汽通常由自备锅炉供给，通过架空式或地下式管道铺设方法将蒸汽输送给熨烫设备，熨烫设备末端安装回水管，剩余蒸汽通过回水管路直接排放或排放到终端回水箱内，这2种方法都不能有效的利用蒸汽，造成水和热量的浪费。且传统锅炉产生的蒸汽含水量高，蒸汽品质差，易产生熨斗带水现象，影响服装质量。改造方向面对服装生产多品种、小批量的趋势，采用变频电加热蒸汽发生器，根据生产线内实际工作的烫台数量产生蒸汽量，精确到每台熨烫设备，改变传统锅炉只有部分熨烫设备工作时，也需全管道供汽的缺点。从源头起，做好蒸汽的节约。针对回水管内剩余蒸汽不能有效利用的问题，采用蒸汽逐级利用法（见图1），将若干个熨烫机分成1组，每组由3部分组成，后部分熨头所用的蒸汽来自前部分排出的尾气。这种热能逐级利用的方法最大限度的减少了热能在管道中的损耗，可以节能30%左右。在熨烫过程中，熨斗尾汽阀门一直敞开也不会浪费蒸汽，提高了烫工的工作效率。蒸汽被充分利用后，不再有沸腾的蒸汽排到厂区内。蒸汽管网同样具有很大的节能潜力。部分工厂为了美观采用蒸汽管道平行铺设的方法，不能有效分离蒸汽和水，容易产生熨烫带水现象。通过改造可以使主管道低于支管道，分离冷凝水，获得足够干燥的蒸汽。过长的管道也会引起熨斗带水现象，通过增加汽水分离器和疏水阀，改变蒸汽的流动方向，将蒸汽中的水分离出来通过疏水阀排出，以保证蒸汽的干燥性。日常工作中，保持管道、设备良好的保温绝热效果，也可减少蒸汽输送过程中的热损失。2.3.3综合分析熨烫设备的改造涉及到蒸汽发生器（锅炉）、管网、熨烫机等方面，主要目的是减少蒸汽输送过程中的热损失，提高蒸汽干燥率，防止冷凝。2007年，浙江南派服饰有限公司投资94800元对熨烫设备进行节能改造，当年节约各项能源支出131379元，投资回收期=94800/131379=0.72a。在节约费用的同时年减排二氧化碳103186kg，减排二氧化硫11384kg。本文探讨的节能改造技术，单项改造费用在1万元左右，投资少，维护费用低，投资回收期短，技术成熟、稳定。在不影响服装企业日常生产的情况下，1a左右就可收回投资成本，取得良好的节能效果。对于资金缺乏的中小型企业，可以尝试合同能源管理的方法，即由节能公司为服装厂提供节能项目的资金、设备，包括安装调试、维修保养等一揽子服务，然后从服装厂节约下来的能源费用中获取利润，根据合同约定若干年后全套设备归服装厂所有。服装企业不用承担投资和技术风险，就可分享节能效益，有效解决企业在节能减排方面的资金、技术等难题。服装企业节能改造，一方面是响应国家节能减排号召，另一方面也能给服装企业带来切实利益，面对日益恶化的环境问题这也是服装企业社会责任感的体现。最终实现企业、社会、环境的共赢。相关文献】白婷•纺织业仍需挖掘发展潜力[N]•经济日报，2010-04-13(6).BAITing.Toexplorethepotentialsforimprovingtextileindustry[N].TheEconomicDaily，2010－04－13(6).曾莹.服装的低碳风潮[J].中国纤检，2010(6):20－21.ZENGYing.Low-carbontideforclothing[J].ChinaFiberInspection，2010(6):20－21.张亮.绿色服装生产认证体系探究[J].纺织导报，2008(8):88－89.ZHANGLiang.Researchoncertificationsystemfor"GreenClothing"production[J].ChinaTextileLeader，2008(8):88－89.[4]左崇良，熊晓云•纺织服装产业技术路线图的研究与制定[J]•纺织导报，2010(2):24-25.ZUOChongliang，XIONGXiaoyun.Researchonframingthetechnicalroutemapoftextileandapparelindustry[J].ChinaTextileLeader，2010(2):24－25.[5]徐慧娟，杨以雄•基于熵权TOPSIS的服装企业节能环保评价模型[J]•东华大学学报:自然科学版，2010,36(2):213-217.XUHuijuan,YANGYixiong.EnergysavingandenvironmentalprotectionevaluationmodelingarmententerprisebasedonentropyTOPSIS[J].JournalofDonghuaUniversity:NaturalScienceEdition，2010，36(2):213-217.[6]潘爱生.浅析中小企业节能降耗的有效措施[J].经济师，2009(11):254.PANAisheng.Abriefanalysisoneffectivemeasurestosaveenergyandcostpollutioninsmallandmediumsizedenterprise[J].ChinaEconomist，2009(11):254.[7]魏道培•服装厂如何节能减排[J]•中国纤检，2008(3):70-71.WEIDaopei.Howtosaveenergyandcostpollutioninclothingindustry[J].ChinaFiberInsp