涂料行業(yè)中節(jié)能減排的標準化和信息化

    摘要：介紹了我國節(jié)能減排方面的情況，對涂料中的節(jié)能減排標準化和信息化分別作了介紹，呼吁涂料界對此問題進行研討。

    關鍵詞：節(jié)能減排；標準化；信息化

    Abstract:This paper introduces the situation of energy-saving and emission-reduction in China,narrates the problems existing in the standardization and informatization of energy-saving and emission-reduction of the coatings,and appeals to coatings industry for the investigation of the problems.
    Keywords:energy-saving and emission-reduction,standardization,informatization
 

    近年來我國政府開始全力關注自主創(chuàng)新，要把“中國制造”轉變成“中國創(chuàng)造”。但是能源問題一直是嚴重制約我國經濟發(fā)展的核心問題。由于能源屬一種戰(zhàn)略性物質，與整個工業(yè)經濟發(fā)展息息相關。除了開發(fā)新的能源，利用大自然留給我們的自然資源外，節(jié)能減排就是最好的間接開發(fā)能源的方法。自然資源是有限的，物質不滅定律明確告訴我們，物質可以由一種變成另一種，但其總量是一個常數(shù)。有許多物質的轉化是不可逆的。為此我國政府把節(jié)能減排列為國家戰(zhàn)略目標來看待。我國在節(jié)能減排方面有許多工作要做。節(jié)能及能源利用效率的提升還有很大的空間。能源效率已成為全球關注的課題，能源的集約和最有效的優(yōu)化管理、利用已是當今世界的戰(zhàn)略性問題。

節(jié)能減排可簡單歸納成兩個方面：

    （1）技術性節(jié)能：即通過新材料、新工藝、新設備等硬件技術加強對能源的開發(fā)利用，提高能源在利用過程中達到最節(jié)約化和最高利用率。

    （2）管理性節(jié)能：即通過對企業(yè)的能源管理模式進行優(yōu)化，實行精細化生產運營和清潔生產管理。其中清潔生產的核心是節(jié)能、增效、降耗和減少排污。清潔生產的實現(xiàn)要運用大量的數(shù)學模型、信息化技術、優(yōu)化流程及操作過程，在提高生產產品率的同時付出最低的能耗指標。

    本文所介紹的標準化和信息化是屬于管理性節(jié)能范疇的內容。

    我國是世界第二大能源消耗國和CO₂排放國。對于能耗和污染問題我國政府一直是高度重視的。隨著我國經濟發(fā)展的不斷深入和現(xiàn)代化生活水平的提高，能源消耗越來越大，但是能源的利用率偏低。經濟發(fā)展在以前相當一個時期內是靠高能耗、高資源開發(fā)和低人工工資取得的，這種高能耗、低資源利用率狀況不改變，就無法保持高發(fā)展速度。能源的大量開采和低水平的耗費、環(huán)境污染去換取產品的增產這是兩大不能容忍的現(xiàn)狀。世界各國和各種環(huán)保組織也不斷對我國提出要求，要求我國對這種現(xiàn)狀盡快處理和改變。如果任其泛濫，預計到2030年，我國的CO₂排放量將達到全世界總排放量的40 %左右。我國政府針對上述情況已采取相應措施，制訂一系列法律法規(guī)：2004年6月我國政府發(fā)布了“中長期能源節(jié)約的特殊計劃”，根據此計劃我國的GDP中能源強度將降低20 %，而污染物總排放量再降低20 %。

    2009年11月哥本哈根會議上，我國宣布：到2020年，我國的單位GDP（國內生產總值，Gross DomesticProduct）CO₂排放量和2005年相比要下降40 %～45 %。要實現(xiàn)這個目標，我國的各行各業(yè)、也包括我們的涂料行業(yè)在內，將面臨十分繁重的低碳經濟的革新工作。發(fā)達國家承擔20 %的減排目標，其基礎技術發(fā)達。而我國屬最大的發(fā)展中國家，家底薄，要在改善民生、逐步脫貧的基礎上完成40 %以上的減排，其困難程度可想而知。

    我國是涂料的生產大國和使用大國，石油化工企業(yè)在國家發(fā)改委公布的千家重點耗能企業(yè)中占340家，在環(huán)保部公布的廢氣廢水污染源國家重點監(jiān)控的企業(yè)中分別占482家和803家，這些石化企業(yè)中也不乏涂料企業(yè)及與涂料原料生產企業(yè)相關的企業(yè)。因此我們必須高度重視節(jié)能減排的問題，涂料行業(yè)的發(fā)展和能否可持續(xù)地發(fā)展，就要看我們對這個問題懂得多少，理解與否，持什么態(tài)度和采取什么切實有效的措施了。

    2.1.1 熱力學第一定律

    熱力學第一定律（first law efficiency by thermodynamics）認為，能量既不能產生也不會消失，只會由同一種形式轉變?yōu)榱硪环N形式。據此，能量在數(shù)量上守恒，可以算能量的平衡賬，概念與方法均相當簡單，容易掌握，可以得出效率值。熱力學第一定律是節(jié)能減排管理的基礎。

    2.1.2 熱力學第二定律

    熱力學第二定律(second law efficiency by thermodynamics)認為，系統(tǒng)的熵總是增加的，也就是說，能量在轉換過程中損失了它的“品質”，或者做某種作業(yè)的能力。

    按照第二定律定義的能量轉換效率，大多數(shù)耗能活動的能量轉換效率小于10 %，而第一定律的能量轉換效率則可以達到很高的水平。按照第二定律定義的能量轉換效率，大多數(shù)耗能活動的能量轉換效率小于10 %，而第一定律的能量轉換效率則可以達到很高的水平。

    根據第二定律的能量轉換效率表明能源效率還有很大的提升潛力。同時依據能量在質量上的貶值性，可以定出系統(tǒng)的理想狀態(tài)點和極限的路徑。概念和方法都相對復雜，難以掌握，但是可以得出引起能量轉換效率差異的本質原因，從而可以明確采取有效節(jié)能措施的方向。這是找到并實施有效節(jié)能減排措施的依據。

    2.1.3 熱經濟學研究

    為了進行熱經濟學的研究，分析技術的經濟效益，有必要按照能量轉化為功的能力的差別對能量進行分類：高級、低級、僵態(tài)能量。

過程的可逆性：① 可逆過程，理想過程、極限；② 實際過程不可逆，為此應在所具備的條件下追求向極限逼近；③ 是實際中節(jié)能工作的本質。

    用能原則方法：① 本質節(jié)能；② 過程節(jié)能（按質梯次用能）。

    工藝過程能量的種類：① 與物流移送有關的能量，即位能/勢能、泵送、壓縮機、降壓；② 與物質狀態(tài)有關的能量，即相態(tài)、純度；③ 與化學反應有關的能量，即化學焓、終止劑或回煉汽油能耗、工藝排棄能耗。

    簡單是效率的基礎，多技術共用可以化解提高熱效率的難題。

    2.1.4 推薦的節(jié)能管理方法

    2.1.4.1 熱量利用型方法

    裝置間熱聯(lián)合；低溫位余熱發(fā)電和低溫位余熱制冷；水熱介質技術在煙氣余熱回收中的應用。

    2.1.4.2 能級利用性方法

    夾點技術在裝置熱網絡中的應用；氣分利用低溫熱替代蒸汽技術；蒸汽分級利用和背壓透平技術。

    2.1.4.3 減少損失型方法

    特種隔熱防腐涂料；機泵過�？刂萍夹g：變頻、葉輪切削；熱電裝置鍋爐及汽輪機、疏水器改造；閉式回收高溫凝結水技術；熄滅火炬與硝煙蒸汽；共軸機組。

    2.1.4.4 減少阻力型方法