一种基于单位耗汽量的产品耗汽量分配方法

摘要

本发明涉及一种利用机器设备的单位时间耗汽量、产品工艺时间、设备工作时间等参数进行连续耗汽设备的耗汽量分配，利用设备单位水量升高1℃的耗汽量、单位水量保温的耗汽量、设备盛水体积、温度变化值等对间歇耗汽设备的耗汽量进行分配。具体地，通过将车间设备分为两类，分别通过不同的分配步骤到产品上，然后按照产品的工艺将所有消耗的蒸汽加起来得到产品的耗汽量数据。

说明书

技术领域

本发明涉及产品生产过程中总蒸汽耗用量的统计和分配问题，具体地，涉及利用机器设备的单位时间耗汽量、产品工艺时间、设备工作时间等参数进行连续耗汽设备的耗汽量分配，利用设备单位水量升高1℃的耗汽量、单位水量保温单位时间的耗汽量、设备盛水体积、温度变化值等对间歇耗汽设备的耗汽量进行分配。 

背景技术

目前环境问题日益受到重视，而温室气体是造成环境恶化的重要原因之一。2014年1月，国家发展改革委气候司对外发布了《关于加强应对气候变化统计工作的意见》指出，要建立健全覆盖能源活动、工业生产过程等领域的温室气体基础统计制度，改善温室气体清单编制和排放核算的统计支撑。蒸汽生产造成大量温室气体排放，采用合理的分配方法核算工业生产过程中不同产品耗汽量至关重要。因此，如何将蒸汽耗用量数据分配到每个产品上是亟待解决的问题。由于工厂生产种类繁多的产品，往往无法尽列其种类，生产需要很多个工序，生产过程中需要多种耗蒸汽的设备，有连续使用蒸汽的也有间歇性使用蒸汽的设备。然而大多数企业未能实现对每台设备耗汽量的测量，这给产品电耗核算造成了很大的困难。 

对产品耗汽量的现有核算方法，大多是用产品产量比例进行简单的分配，忽略了不同产品之间除产量外其他影响蒸汽耗用量的因素，如设备种类、工艺时间等的差异，而这些差异直接导致不同产品生产过程之间耗汽量的差异。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种更为精确的产品耗汽量的核算方法。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于单位耗汽量的产品耗汽量分配方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤一：对于间歇式用蒸汽设备，首先收集设备在每个时间段内生产时升温阶段的每吨水每升高1摄氏度的蒸汽耗用量M_升温steam及保温阶段的每小时每吨水的蒸汽耗用量M_保温steam，将产品分几大类，固定工艺曲线，即固定升温阶段的温度差和保温时间；收集每缸水生产产品的种类，每种产品的产量以及分几次染， 然后计算染色车间额定耗汽量K_染色，然后求出每种产品的额定耗汽量，其中产品x的额定耗汽量K_染色(x)，最后求出每种产品在染色设备上的耗汽量，其中产品x在染色设备上的耗汽量K_染色实际(x)，其中： 

K_染色(x)＝M_升温steam×T_升温×G_water+M_保温steam×t_保温×G_water； 

式中： 

ΔT_升温是升温阶段的升温温差； 

G_water一缸水的的质量； 

t_保温为保温时间； 

K_染色实际是车间实际计量得到的染色车间耗汽量； 

步骤二：对于连续通蒸汽的设备，首先要收集车间内用蒸汽设备单位时间通蒸汽的量M_连续i、每天工作时间T及每月工作天数D，然后收集核算产品的生产周期和生产工艺时间t，产品x在连续通蒸汽设备i上的耗汽量 式中： 

M_连续i是连续通蒸汽设备i单位时间通蒸汽量； 

t为产品x在连续通蒸汽设备i上的工艺时间； 

T为连续通蒸汽设备i每天工作时间； 

D为连续通蒸汽设备i在产品x生产周期内的工作天数； 

M_{车间实际steam}某车间内在产品x生产周期内的耗汽量； 

步骤三：求每种产品生产过程中的蒸汽耗用量，产品x生产过程中的蒸汽耗用量M_steam(x)＝K_染色实际(x)+∑M_连续i(x)，∑M_连续i(x)为产品x在各个连续通蒸汽设备上的耗汽量之和。 

优选地，在进行蒸汽耗用量数据收集时，需要知道核算产品的生产周期，收集企业在这个周期内每个车间的设备单位耗汽量数据、产品产量数据和工作时间数据，工厂内每个车间包括的耗汽设备和耗汽设备的名称、个数、单位耗汽量及核算产品生产周期内每天工作时间，核算产品的生产周期、各个工序所用设备、以及在此设备上的工艺时间 

本发明提供的方法创新性地将根据企业复杂的蒸汽损耗数据得到某种产品的耗汽量，有利于产品耗汽量的评估，从而获得单种产品的耗汽量，解决了核算产品耗汽量的困难。 

附图说明

图1是B工厂办公区域示意图； 

图2是B工厂A产品工序流程及所用设备图。 

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。 

本发明提供了一种基于单位耗汽量的产品耗汽量分配方法，其步骤为： 

步骤一：对于间歇式用蒸汽设备，首先收集设备在每个季节生产时升温阶段的每吨水每升高1摄氏度的蒸汽耗用量M_升温steam及保温阶段的每小时每吨水的蒸汽耗用量M_保温steam，将产品分几大类，固定工艺曲线，即固定升温阶段的温度差和保温时间；收集每缸水生产产品的种类，每种产品的产量以及分几次染，然后计算染色车间额定耗汽量K_染色，然后求出每种产品的额定耗汽量，其中产品x的额定耗汽量K_染色(x)，最后求出每种产品在染色设备上的耗汽量，其中产品x 在染色设备上的耗汽量K_染色实际(x)，其中： 

K_染色(x)＝M_升温steam×T_升温×G_water+M_保温steam×t_保温×G_water； 

式中： 

ΔT_升温是升温阶段的升温温差； 

G_water一缸水的的质量； 

t_保温为保温时间； 

K_染色实际是车间实际计量得到的染色车间耗汽量； 

在进行蒸汽耗用量数据收集时，需要知道核算产品的生产周期，收集企业在这个周期内每个车间的设备单位耗汽量数据、产品产量数据和工作时间数据，工厂内每个车间包括的耗汽设备和耗汽设备的名称、个数、单位耗汽量及核算产品生产周期内每天工作时间，核算产品的生产周期、各个工序所用设备、以及在此设备上的工艺时间。 

步骤二：对于连续通蒸汽的设备，首先要收集车间内用蒸汽设备单位时间通蒸汽的量M_连续i、每天工作时间T及每月工作天数D，然后收集核算产品的生产周期和生产工艺时间t，产品x在连续通蒸汽设备i上的耗汽量 式中： 

M_连续i是连续通蒸汽设备i单位时间通蒸汽量； 

t为产品x在连续通蒸汽设备i上的工艺时间； 

T为连续通蒸汽设备i每天工作时间； 

D为连续通蒸汽设备i在产品x生产周期内的工作天数； 

M_{车间实际steam}某车间内在产品x生产周期内的耗汽量； 

步骤三：求每种产品生产过程中的蒸汽耗用量，产品x生产过程中的蒸汽耗用量M_steam(x)＝K_染色实际(x)+∑M_连续i(x)，∑M_连续i(x)为产品x在各个连续通蒸汽设备上的耗汽量之和。 

本实施例以核算一个产品种类繁多，且无法根据耗汽量进行分类的情况下产品A耗汽量的碳足迹为例，碳足迹是一种分析温室气体排放数量的方法，它是指一项活动、一个产品(或服务)的整个生命周期、或者某一地理范围内直接和间接产生的二氧化碳排放量(或二氧化碳当量排放量)。其中，产品碳足迹标签的使用成为一种国际发展趋势，越来越多的企业要求供应商提供产品的碳足迹值。而在印染产品碳足迹核算过程中，蒸汽引起的温室气体排放是其产品碳足迹的重要组成部分。因此本实施以染色产品耗汽产生的碳足迹的核算为典型应用，但本发明不仅限于产品碳足迹的核算。 

图1是B工厂的布局图，表1是B工厂的A产品工序及设备信息表，表2是染色车间设备及产品信息，表3是6类染色产品的工艺信息，表4是砂洗车间的设备信息表，表5是整理车间的设备信息表。染色设备在升温阶段的单位耗汽量为0.003t/(℃·t)，即每吨水升高一度需要0.003吨蒸汽；保温阶段的单位耗汽量为0.001t/(min·t)。产品A是在2013年5月份完成了整个生产周期的，B工厂2013年5月份工作25天，5月份染色车间耗汽量为800t，砂洗车间耗汽量300t，整理车间耗汽量700t。A产品产量6000m，共染10缸，用G21染色设备。本例中应用的蒸汽的碳足迹系数为410kgCO₂e/t。本发明以上述数据为分析对象进行本发明方法的实施案例分析。 

表1 

表2 

表3 

表4 

表5 

步骤一：对于间歇式用蒸汽设备(如染色设备)，首先收集设备在每个季节生产时升温阶段的每吨水每升高1度的蒸汽耗用量M_升温steam，保温阶段每小时每 吨水的蒸汽耗用量M_保温steam。将产品分几大类，固定工艺曲线，即固定升温阶段的温度差和保温时间；收集每缸生产哪种产品，每种产品的产量以及分几次染。然后按照下面公式计算染色车间额定耗汽量K_染色，然后求出产品A的额定耗汽量K_染色(A)，最后求出产品A在染色设备上的耗汽量K_染色实际(A)。 

； 

K_染色(A)＝M_升温steam×T_升温×G_water+M_保温steam×t_保温×G_water＝3.875+3.25+2.75＝9.875t； 

步骤二：对于连续通蒸汽的设备，首先要收集车间内用蒸汽设备单位时间通蒸汽的量M_连续i、每天工作时间T及每月工作天数D，然后收集核算产品的生产周期和生产工艺时间t。产品在某连续耗汽设备上的耗汽量计算公式如下： 

步骤三：求产品A生产过程中的蒸汽耗用量，公式如下： 

M_steam(A)＝K_染色实际(A)+∑M_连续i(A)＝18.56+4.63＝23.19t 

步骤四：求出产品B生产过程中使用蒸汽产生的碳足迹，如下： 

PCF_steam(A)＝M_steam(A)×C_steam＝23.19×410＝9508.64kgCO₂e 。