DB31T-风机系统运行能效评估技术规范编制说明

上海市节能减排类地方标准《风机系统运行能效评估技术规范》编制说明标准编制组2022年3月

上海市地方标准《风机系统运行能效评估技术规范》编制说明一、工作简况（一）任务来源本标准任务由上海市市场监督管理局于2021年6月16日下达，根据沪市监标技〔2021〕341号文，《风机系统运行能效评估技术规范》列入2021年度第二批上海市地方标准制修订项目计划第40项，提出单位为上海市经济和信息化委员会，技术归口单位为上海市能源标准化技术委员会。（二）标准制定背景和预期效果风机是用能单位常见的电机拖动设备之一，广泛应用于各类工业企业及建筑中，风机系统是通用设备/系统中重要的耗电系统，因其数量较多而整体能耗较大。风机系统包括风机机组、输送管网及末端设备，因应用场景的不同，不同系统差异性较大。风机系统的能效水平是包含管网及末端设备的整体能效水平，其能效水平的评价相对风机更为复杂。目前上海市制定发布了水泵、空压机系统的能效评估技术规范，无风机系统的评估技术规范。本标准的制定有利于规范风机系统能效水平的评估，促进风机系统能效水平的提高，改善管理，减少能源消耗；同时，为风机系统的设计、节能运行以及科研工作提供客观的依据，也为合同能源管理等技术改造的实施提供有力实测数据，为上海市节能的深入开展提供技术支撑，助力碳达峰、碳中和的目标实现。（三）主要起草单位和技术归口单位本标准起草单位：上海市能效中心（上海市产业绿色发展促进中心）、上海市质量监督检验技术研究院、上海理工大学等。本标准技术归口单位：上海市能源标准化技术委员会。（四）主要工作过程1、资料收集与研究编制组对目前国内现行的相关标准进行了研究，包括GB/T10178-2006《工业通风机现场性能试验》、GB/T13466-2006《交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)系统经济运行通则》、GB/T13467-2013《通风机系统电能平衡测试与计算方法》、GB/T13470-2008《通风机系统经济运行》、GB/T15913-2009《风机机组与管网系统节能监测》，以及已发布的上海市地方标准DB31/T944-2015《水泵系统运行能效评估技术规范》、DB31/T1237-2020《空压机系统运行能效评估技术规范》，作为本标准编制的主要依据。2、风机系统情况调研风机系统应用广泛，系统配置各不相同，不同功能和用途的风机系统差异较大。针对上述情况，对上海市风机生产及配置风机系统的工业企业进行了调研，调研结果显示，工业企业配置的风机系统绝大部分为压力低于30000Pa、压力比小于1.3的通风机，透平鼓风机及透平压缩机数量较少，因此本标准适用范围为一般用途通风机，包括轴流式、离心式风机。从调研情况来看，风机系统的节能管理有较大的提升空间。主要是因为，1、风机系统往往作为其他装置/系统的一部分，即作为辅助设施，节能管理的焦点更加注重装置/系统本身的性能，忽略了风机系统的性能。2、风机系统因用途和功能不同而多种多样，造成难以以统一的标准对不同的系统进行评价，导致管理的缺失。3、在工业企业中，风机系统往往较为分散，节能监测的计量器具不够完善，造成基础运行数据的缺失，进而影响系统的经济运行。3、标准修订过程2021年6月～2021年9月，针对风机系统开展调研，调研了上海市风机生产企业及不同规模的工业企业，通过调研，掌握了当前上海地区风机系统现状和特点，获得了第一手资料，为标准制订提供了重要依据。2021年10月，编制组对目前国内现行的相关标准进行了研究，包括GB/T10178-2006《工业通风机现场性能试验》、GB/T13466-2006《交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)系统经济运行通则》、GB/T13467-2013《通风机系统电能平衡测试与计算方法》、GB/T13470-2008《通风机系统经济运行》、GB/T15913-2009《风机机组与管网系统节能监测》，以及已发布的上海市地方标准DB31/T944-2015《水泵系统运行能效评估技术规范》、DB31/T1237-2020《空压机系统运行能效评估技术规范》，确立了标准修订的工作思路。经过前期的调研及实际项目经验的积累，2021年11月召开标准起草小组第一次工作会议，制定了标准编制工作各阶段工作计划，就工作目标、工作程序、时间节点作布置并将标准中各部分内容落实至各参加单位。2021年12月至2022年2月，标准编制组多次召开工作会议，研究、讨论标准主要内容，对标准适用范围、评估目标、评估内容、现场检测、数据收集、数据分析、系统能效优化等进行反复研讨，于2022年2月形成了工作组讨论稿。2022年3月，召开专家评审会，编制组针对专家咨询意见进行修改，于当月形成标准征求意见稿，并面向行业专家、使用单位及相关企业征求意见，收到反馈意见总计12条，采纳了其中2条，不采纳0条；2022年3月通过分析、汇总反馈意见，在此基础上，经与反馈意见单位交流，完成《风机系统运行能效评估技术规范》征求意见稿。2022年3月，由上海市能源标准化技术委员会组织专家对上海市节能减排类地方标准《风机系统运行能效评估技术规范》（征求意见稿）及相关材料进行审查。2022年4月，根据审查会专家会议意见，对标准征求意见稿、编制说明等相关资料进行修改完善，并形成了标准送审稿，拟报市标准化行政主管部门组织专家审查。二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据（一）制定标准的原则1）协调性原则本地方标准为风机系统运行能效评估技术规范，其内容应符合国家和本市现行的方针、政策、法律、法规，另外还应与上海市其他同类标准相协调，结合上海市风机系统运行能效现状，通过标准的实施，促进其运行能效的提高。2）适用性原则技术要求的确定，不仅要考虑科学、先进，还要考虑适用，符合行业发展实际要求，确保标准执行的可操作性。3）规范性原则本地方标准严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写。（二）标准的主要内容1、调研情况与数据分析调研后发现本市风机系统能效现状：风机系统应用广泛，系统配置各不相同，不同功能和用途的风机系统差异较大。针对上述情况，对上海市风机生产及配置风机系统的工业企业进行了调研，调研结果显示，工业企业配置的风机系统绝大部分为压力低于30000Pa、压力比小于1.3的通风机，透平鼓风机及透平压缩机数量较少，因此本标准适用范围为一般用途通风机，包括轴流式、离心式风机。从调研情况来看，风机系统的节能管理有较大的提升空间。主要是因为，1、风机系统往往作为其他装置/系统的一部分，即作为辅助设施，节能管理的焦点更加注重装置/系统本身的性能，忽略了风机系统的性能。2、风机系统因用途和功能不同而多种多样，造成难以以统一的标准对不同的系统进行评价，导致管理的缺失。3、在工业企业中，风机系统往往较为分散，节能监测的计量器具不够完善，造成基础运行数据的缺失，进而影响系统的经济运行。编制组根据调研情况，确定了本标准的适用范围及主要思路。2、关键内容分析及确认通过调研，同时结合以往已开展的风机系统检测评估项目，考虑到目前风机系统的现场检测、运行管理、节能评估等情况，确定了能效评估的流程和内容。考虑到风机系统能效评估中风机系统运行情况及基础数据的重要性，规定了评估小组的成员应包括评估机构、被评估单位的风机系统运行管理人员和相关的工艺人员、及其他有可能对评估结果带来影响的机构/人员（如节能改造单位、能源托管运行管理单位等）。结合风机系统的特点，将能效评估分为现场检测和现场调查两部分，明确了检测要求，同时提出了无法通过现场检测得到的部分数据的获取方法。现场调查是能效评估的重要组成部分，是制定检测评估方案、分析系统需求、提出优化改进措施的重要前提，标准中对初步数据收集的资料给出了明确规定，包括以下：a）收集风机系统设计资料，包括设计文件及图纸；以及已实施的风机系统节能改造相关资料，包括改造方案、设计图纸、验收资料等；b）了解风机系统计量器具配置、日常运行、维护管理、在线监测控制系统、能效考核等情况，收集设备台帐、检测校准报告、运行及维护记录、在线监测系统数据记录、能效考核指标文件等资料；c）收集被评价风机系统在能源审计、能管管理体系、清洁生产审核等节能相关项目中的信息；d）开展现场踏勘，核实确认收集信息与现场设备的一致性，初步了解风机运行情况；e）召开评估小组会议，对收集信息及现场踏勘情况进行充分交流。上述资料是制定评估方案的基础，是开展风机系统能效评估的关键步骤。在能效评估实施的现场调查中，进一步细化了应详细调研的资料，分为对被评估单位的详细调研，以及被评估风机系统的详细调研。其中，被评估风机系统分为风机机组及进气口、输送官网、末端，并详细列明了需现场调研的关键内容。包括以下：被评估单位：a）被评估单位生产经营基本情况；b）节能管理制度及节能目标；c）风机系统配置情况；风机机组及进气口：a）电动机、风机额定能效等级；b）风机机组调节控制方式；c）风机机组计量、监控、调节仪表配置；d）风机性能曲线、并联/串联风机的性能曲线；e）风机实际运行工况与设计工况的偏离；f）风机机组安装、运转噪音；g）进气口的布置、进气管道布置及过滤器、入口导叶情况；h）风机系统全年累计电力消耗；i）电动机、风机维修及改造情况。输送管网：a）管道泄漏及保温（需要时）；b）阀门开度及控制情况；c）管网布置及局部阻力件。末端：a）末端的工艺需求，包括温度、压力、流量、流速、送风形式等；b）末端使用中可能存在的浪费；c）风机系统配置与末端需求匹配情况；d）风机系统调节控制方式对末端需求响应的有效性。能效评估中的数据分析，是评估过程中的最关键内容，是提出优化措施改进能效的基础。参考目前风机系统现行的标准，结合不同系统的情况，标准提出了数据分析的原则和基本要求，对分析内容进行了规定，是后续编制的基础。能效评估的最终目的是优化系统能效，减少能源消耗，所以提出合理可行的优化措施是评估的最终目标。标准提出了优化措施的四个方向，并详细列出了具体措施，见下：优化系统配置优化系统配置的措施如下：a）更新电动机及风机，采用高效风机机组替换原设备，更新的风机应满足GB19761的要求；b）对风机进行改造，如叶轮切削等；c）优化风机机组配置，使风机出口压力、流量等更匹配实际需求，使风机在高效区运行，同时减少因调节、泄漏、失速等造成的损失；d）利用并联/串联风机系统的配置；e）区分不同需求的系统，分别配置更符合实际需求的风机系统。改善调节监控系统改善调节监控系统的措施如下：a）增加调节控制系统，改变以人工操作为主的控制方式；b）更换损坏、失效的调节控制传感器及管道附件，确保调节控制系统对需求变化的有效响应；c）完善能耗计量器具的配置，依据GB17167配置计量器具。降低管网系统阻力损失a）去除/减少不必要的阀门等管道阻力件；b）减少和去除沉积物和水垢，清理、维护堵塞的设备，如过滤器、消声器等；c）切断通往处于非运行状态或非必需设备的流道；d）高流速系统中采用较大直径管道，以降低管道中的流动阻力，降低管道连接处的流动阻力，更换老旧或腐蚀的管道。加强日常维护日常维护包括以下：a）定期检查所有系统组件；b）轴承润滑与更换；c）电机维修或更换；d）风机清洁。（三）标准编制的主要依据及参考资料本标准的编制主要依据是《上海市地方标准管理办法》（沪府令8号），并结合上海风机系统运行能效系统现状、及相关的国家、上海市节能标准。GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则GB19761通风机能效限定值及能效等级GB/T10178工业通风机现场性能试验GB/T13466交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)系统经济运行通则GB/T13467通风机系统电能平衡测试与计算方法GB/T13470通风机系统经济运行GB/T15913风机机组与管网系统节能监测GB/T19075工业通风机词汇及种类定义GB/T30257节能量测量和验证技术要求通风机系统三、标准主要条款说明1、本标准名称：《风机系统运行能效评估技术规范》，是首次制订。2、范围：本文件适用于离心式、轴流式通风机系统运行能评估和节能潜力分析，其他型式风机系统可参照执行。3、术语和定义考虑到与其他的标准的一致性，本标准提出了五个术语和定义，其他术语和定义与相关引用标准相同。4、评估组织与准备主要包括成立评估小组、初步数据收集及现场踏勘、确定评估目标及制定评估方案三个部分，按照评估的流程确定了上述三个部分。考虑到风机系统能效评估中风机系统运行情况及基础数据的重要性，规定了评估小组的成员应包括评估机构、被评估单位的风机系统运行管理人员和相关的工艺人员、及其他有可能对评估结果带来影响的机构/人员（如节能改造单位、能源托管运行管理单位等）。其中，评估机构作为专业的第三方评价机构，利用自身的技术优势提供服务，但是被评估单位及其他相关单位的人员同样不可忽略，应邀请上述单位的关键人员作为评估小组成员全程参与评估过程。这是因为不同配置的风机系统差异性较大，运行管理情况也差别较大，应充分考虑不同系统的实际需求。标准中对初步数据收集的资料给出了明确规定，包括了风机系统基础设计资料，以及已实施的风机系统节能改造相关资料，日常运行管理维护资料、以及在其他节能相关项目中的信息等。这些信息是了解风机系统需求、运行现状的重要资料，评估过程中应最大程度的收集上述信息，并应通过现场核实及召开评估小组会的形式明确资料的有效性，避免因信息不对称导致的评估偏差。完善的评估方案是顺利完成评估的保证，在制定方案之前，应明确评估的目标，评估的目标可以是标准中列出的一项或几项，甚至更多，具体情况根据被评估系统现状、评估需求等确定。评估方案的制定过程中应充分考虑方案的可实施性，并应得到相关各方的认可，这是顺利实施评估的保证。5、能效评估实施结合风机系统的特点，将能效评估分为现场检测和现场调查两部分，明确了检测要求，同时提出了无法通过现场检测得到的部分数据的获取方法。数据获取的方式中，应尽可能的采取现场检测的数据，并应覆盖系统运行的典型工况周期。如现场无法检测，a）利用系统配置的监测系统、控制系统的数据；b）根据系统配置情况，利用理论计算的方式得到所需数据。