涂料行业中节能减排的标准化和信息化

    摘要：介绍了我国节能减排方面的情况，对涂料中的节能减排标准化和信息化分别作了介绍，呼吁涂料界对此问题进行研讨。

    关键词：节能减排；标准化；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
 

    近年来我国政府开始全力关注自主创新，要把“中国制造”转变成“中国创造”。但是能源问题一直是严重制约我国经济发展的核心问题。由于能源属一种战略性物质，与整个工业经济发展息息相关。除了开发新的能源，利用大自然留给我们的自然资源外，节能减排就是最好的间接开发能源的方法。自然资源是有限的，物质不灭定律明确告诉我们，物质可以由一种变成另一种，但其总量是一个常数。有许多物质的转化是不可逆的。为此我国政府把节能减排列为国家战略目标来看待。我国在节能减排方面有许多工作要做。节能及能源利用效率的提升还有很大的空间。能源效率已成为全球关注的课题，能源的集约和最有效的优化管理、利用已是当今世界的战略性问题。

节能减排可简单归纳成两个方面：

    （1）技术性节能：即通过新材料、新工艺、新设备等硬件技术加强对能源的开发利用，提高能源在利用过程中达到最节约化和最高利用率。

    （2）管理性节能：即通过对企业的能源管理模式进行优化，实行精细化生产运营和清洁生产管理。其中清洁生产的核心是节能、增效、降耗和减少排污。清洁生产的实现要运用大量的数学模型、信息化技术、优化流程及操作过程，在提高生产产品率的同时付出最低的能耗指标。

    本文所介绍的标准化和信息化是属于管理性节能范畴的内容。

    我国是世界第二大能源消耗国和CO₂排放国。对于能耗和污染问题我国政府一直是高度重视的。随着我国经济发展的不断深入和现代化生活水平的提高，能源消耗越来越大，但是能源的利用率偏低。经济发展在以前相当一个时期内是靠高能耗、高资源开发和低人工工资取得的，这种高能耗、低资源利用率状况不改变，就无法保持高发展速度。能源的大量开采和低水平的耗费、环境污染去换取产品的增产这是两大不能容忍的现状。世界各国和各种环保组织也不断对我国提出要求，要求我国对这种现状尽快处理和改变。如果任其泛滥，预计到2030年，我国的CO₂排放量将达到全世界总排放量的40 %左右。我国政府针对上述情况已采取相应措施，制订一系列法律法规：2004年6月我国政府发布了“中长期能源节约的特殊计划”，根据此计划我国的GDP中能源强度将降低20 %，而污染物总排放量再降低20 %。

    2009年11月哥本哈根会议上，我国宣布：到2020年，我国的单位GDP（国内生产总值，Gross DomesticProduct）CO₂排放量和2005年相比要下降40 %～45 %。要实现这个目标，我国的各行各业、也包括我们的涂料行业在内，将面临十分繁重的低碳经济的革新工作。发达国家承担20 %的减排目标，其基础技术发达。而我国属最大的发展中国家，家底薄，要在改善民生、逐步脱贫的基础上完成40 %以上的减排，其困难程度可想而知。

    我国是涂料的生产大国和使用大国，石油化工企业在国家发改委公布的千家重点耗能企业中占340家，在环保部公布的废气废水污染源国家重点监控的企业中分别占482家和803家，这些石化企业中也不乏涂料企业及与涂料原料生产企业相关的企业。因此我们必须高度重视节能减排的问题，涂料行业的发展和能否可持续地发展，就要看我们对这个问题懂得多少，理解与否，持什么态度和采取什么切实有效的措施了。

    2.1.1 热力学第一定律

    热力学第一定律（first law efficiency by thermodynamics）认为，能量既不能产生也不会消失，只会由同一种形式转变为另一种形式。据此，能量在数量上守恒，可以算能量的平衡账，概念与方法均相当简单，容易掌握，可以得出效率值。热力学第一定律是节能减排管理的基础。

    2.1.2 热力学第二定律

    热力学第二定律(second law efficiency by thermodynamics)认为，系统的熵总是增加的，也就是说，能量在转换过程中损失了它的“品质”，或者做某种作业的能力。

    按照第二定律定义的能量转换效率，大多数耗能活动的能量转换效率小于10 %，而第一定律的能量转换效率则可以达到很高的水平。按照第二定律定义的能量转换效率，大多数耗能活动的能量转换效率小于10 %，而第一定律的能量转换效率则可以达到很高的水平。

    根据第二定律的能量转换效率表明能源效率还有很大的提升潜力。同时依据能量在质量上的贬值性，可以定出系统的理想状态点和极限的路径。概念和方法都相对复杂，难以掌握，但是可以得出引起能量转换效率差异的本质原因，从而可以明确采取有效节能措施的方向。这是找到并实施有效节能减排措施的依据。

    2.1.3 热经济学研究

    为了进行热经济学的研究，分析技术的经济效益，有必要按照能量转化为功的能力的差别对能量进行分类：高级、低级、僵态能量。

过程的可逆性：① 可逆过程，理想过程、极限；② 实际过程不可逆，为此应在所具备的条件下追求向极限逼近；③ 是实际中节能工作的本质。

    用能原则方法：① 本质节能；② 过程节能（按质梯次用能）。

    工艺过程能量的种类：① 与物流移送有关的能量，即位能/势能、泵送、压缩机、降压；② 与物质状态有关的能量，即相态、纯度；③ 与化学反应有关的能量，即化学焓、终止剂或回炼汽油能耗、工艺排弃能耗。

    简单是效率的基础，多技术共用可以化解提高热效率的难题。

    2.1.4 推荐的节能管理方法

    2.1.4.1 热量利用型方法

    装置间热联合；低温位余热发电和低温位余热制冷；水热介质技术在烟气余热回收中的应用。

    2.1.4.2 能级利用性方法

    夹点技术在装置热网络中的应用；气分利用低温热替代蒸汽技术；蒸汽分级利用和背压透平技术。

    2.1.4.3 减少损失型方法

    特种隔热防腐涂料；机泵过剩控制技术：变频、叶轮切削；热电装置锅炉及汽轮机、疏水器改造；闭式回收高温凝结水技术；熄灭火炬与硝烟蒸汽；共轴机组。

    2.1.4.4 减少阻力型方法