这一系列的文章，将给出一些例子--关于工程师如何在工厂内部几乎不增加开支的前提下找到能源浪费的根源。第一部分（CONTROL ENGINEERING China2009年5月刊）关注的是工厂、设备用电、电机和驱动；第二部分将关注能源重用以及专项节能方案。

　　在很多制造企业、尤其是流程工业中，锅炉都是一个主要的能量来源。因此，优化锅炉燃烧过程，在设备和环境允许的范围实现效率最大化就显得十分重要。改进燃烧控制是降低工厂运营成本、提高安全性的一项最简单的方法。
　　“有效的燃烧控制是指对于锅炉燃烧控制多变量、效率最优、基于模型可预测的控制”，霍尼韦尔过程解决方案公司发电产品市场经理Ming Ge说道：“燃烧控制应该在燃烧室内达成一个尽量高的空燃配比，因为燃料的参数都不尽相同，并且还会受到其他影响。空燃（A/F）配比更高，就意味着无论是在稳定还是动态的环境下，都可以降低排放期间的变化。变化的减少也就让燃烧过程效率更高。”
　　然而，在锅炉效率和对于燃气排放的关注之间存在一个平衡。“锅炉效率取决于A/F比率，因此需要计算最优的空气燃料比，这样在保证燃烧效率的热量效率最大的同时控制工程网版权所有，限制一氧化碳

和氮氧化物的用量。” Ming说道，然后计算A/F比例www.cechina.cn，确保排放不会超过阈值限制。
　　通过A/F比例监控进行有效的燃烧控制，还可能获得如下收益：
　　■ 燃料用量减少2%~5%；
　　■ 温室气体排放减少2%~4%；
　　■ 总体运营和维护成本减少3%~5%。

　　燃烧进给计划和安排
　　有时对于一家工厂来说，减少能源成本可能简单到只是购买便宜的能源。而购买到便宜的能源需要计划和安排，对工厂在一段时间如何满足可能的需求进行预测。计划员需要考虑可以在其工厂内使用的能源类型，以及如何搭配保证工厂的需要。
　　霍尼韦尔过程解决方案公司精炼事业部高级市场经理Pat Kelly说：“不同原料的生产和质量数据以及过程单元配置、物料可得性以及价格方面的知识，共同构成了运营计划的输入变量。一个优秀的计划工具应该可以同时考虑产品组合限制、能源成本，甚至二氧化碳排放限制和费用，以确定可以实现工厂利润最优化的给料量。”
　　尽管这些计划可以帮助确定给料量，但是它们并不提供具体的操作指南。如果要执行某一计划，它必须被转化成几天或者几周之内合理的行动。
　　“这可能是一个复杂的步骤，许多计划员需要借助图表才能制定出可行的操作安排。”霍尼韦尔过程解决方案公司化工与能源事业部高级市场经理Brendan Sheehan说：“因此，他们通常会采用他们知道的最可行的方案，这可能需要根据一个常规数据库进行更新。然而，使用安排模型可以帮助用户找到最优的安排方式，在数量、质量和逻辑的限制下实现利润最大化。除此之外，这个模型还可以根据特定需要运行，反映出工厂环境的任何变化或者给料是否可行。”
　　Kelly认为，通过改进计划和安排来优化给料选择，一家规模在每天100,000桶的炼油工厂的能源效率通常可以提高2%，相应的每年二氧化碳的排放可以减少12,000到24,000吨。

　　窄点分析及能源重用
　　广为接受的能效提高方法包括预热蒸汽的热量回收，用于对过程中的蒸汽进行预加热，而这些蒸汽通常是需要锅炉中使用燃料加热的。这一过程的困难之处在于，要确定哪些蒸汽应该预加热、要加热到什么程度www.cechina.cn，哪些蒸汽需要冷却而又冷却到什么程度，加热和冷却的界限又在哪里。
　　解决这一问题的最好方法，首先就是获取生产单元能量流的精确信息，可以测量每种蒸汽相关的能量和物料流。霍尼韦尔的Sheehan推荐道：“你可以根据流量表提取必要的热量数据。通常，需要加热的蒸汽被标注为‘热’蒸汽，而需要冷却的蒸汽被标注为‘冷’蒸汽，每个都有一个起始温度、热容量、流速以及预计要达到的期望温度。”
　　Sheehan指出通常存在一个最小安全温度（DTmin），也就是温度-热含量图上“热”曲线和“冷”曲线之间的最小安全距离。“两条曲线之间的最小距离被称作窄点”，Sheehan说道。窄点分析提供了一个能耗最小化的目标。
　　“如果存在多股蒸汽CONTROL ENGINEERING China版权所有，它们在图上也会合在一起CONTROL ENGINEERING China版权所有，所以温度-热含量图上会出现冷热‘复合曲线’”，Sheehan说：“将两条组合曲线尽可能的靠近，直到达到最小温度差值的目标，这时候窄点就出现了。你还可以看到过程面向目标最小安全温度所需的冷热收益。”
　　窄点分析可以在热交换网络设计之前，快速识别出可能的能源节约程度。然而，由于组合曲线虽然给出整体收益水平，但是却没有涵盖具有多个冷热水平的情况，所以窄点分析并不直接提供能源节约的数字。
　　Sheehan还介绍说“为了解决这一问题，我们将冷组合曲线向上移动1/2个最小安全温度，将热组合曲线向下移动1/2个最小安全温度，从而建立了一个‘总复合曲线’，这一‘总复合曲线’的建立来自两条组合曲线移动之