一、立项背景

降本增效是当前烟草行业提高竞争力和持续稳定发展的一件大事，各项工作都在创新中不断前进，各卷烟工业企业不仅以产品质量“超标准、做极品”为目标，更要在进一步提升自动化水平的同时减少能源消耗，降低生产成本，追求精益生产和管理。

在卷烟生产的过程中，对现场环境温湿度要求很高，需要空调系统来保证，导致空调系统耗能在企业总耗能中的占比超过了30%。运用精益管理工具对节能潜力点进行分析，基于温湿度智能控制对中央空调系统进行研究，采用优化PID算法及动态焓湿图智能识别控制措施，在保证环境温湿度控制标准的前提下下，可以减少水、电、蒸汽等能源消耗。

二、内涵和主要做（方）法、原理

在空调系统实际生产过程中，必须通过各种方法和途径创造优质的工艺环境。采用合理的控制和管理策略，使环境温、湿度等参数得到准确的控制，创造良好的温湿度环境，提供一个适应卷烟连续和优质生产的工艺环境。空调系统通过采用相关的技术和手段，达到节能的目的，如：空调系统对车间温湿度、新风温湿度等进行数据采集、统计、分析等处理，找到设备最佳的工作状态，通过准确控制，使设备在最佳状态运行，从而提高能源利用效率，降低能源消耗。

本项研究旨在通过温湿度控制技术研究，实现环境温湿度精准控制。综合运用六西格玛统计技术、温湿度变送器标定技术和PID（比例-积分-微分）自动控制技术，保障卷烟加工工艺和产品质量。首次将环境温湿度控制方式由设定值控制改为设定域控制，系统采用动态实时焓湿图，在此之上辅助以优化算法，区域目标控制优化计算模块，使空调控制参数在满足工艺要求的情况下在一个范围内浮动，同时研究并应用了温湿度传感器校准、空调机组温湿分控、喷淋运行控制等技术，能显著提高温湿度校准精度，降低空调的能源消耗。

三、创新亮点和值得学习借鉴之处

（一）将Windows操作系统的超级终端程序应用到温湿度传感器的校准过程中，可以实现对温湿度单点、双点至多点校准，校准后被检表输出的温湿度值与标准值误差极小，数据得到控制精准。

（二）对PID算法进行优化，将环境温湿度控制方式由设定值控制改为设定域控制，系统采用动态实时焓湿图，在冬季加温加湿工况下，采用温湿度负偏差运行技术，对空调机组运行进行控制，节约了能源消耗。

（三）采用了表冷器温湿分控技术，将表冷器分为两层，上层容量约是原表冷器2/3，下层容量约是原表冷器1/3。上层作为除湿表冷器，下层作为辅助降温表冷器，可在除湿工况中实现温、湿分层控制。中央空调智慧节能监控系统可以给出最优控制路径，实时指导空调系统控制方向。

（四）将空调机组喷淋系统加湿由单台大功率变频离心泵改为两台小功率一定一变离心泵，根据控制区域湿度变化而改变水泵工作状态，每台潜水泵可单独控制启停，在加湿量要求较小时，开启变频电机控制；加湿量变大时，开启定频电机进行调节，节约能源并提高湿度控制精度。

四、实施应用前后效果（益）情况对比

该项目成果于2019年1月开始，《环境温湿度精准控制技术研究》项目成果在洛阳卷烟厂动力部由K3空调机组推广至K4、K5、 K6、 K7、K8共6组空调机组进行应用，环境温湿度控制允差值降低超过20%，卷烟质量标偏、吸阻标偏指标保持稳定并有所提高。采用空调机组节能操作法，优化空调机组控制，减少制冷机开启时间，年节约电、天然气等能源费用50.9万元。项目实施投入运行后，卷烟制造过程中产次品率下降0.5%，从而达到提质降耗、减少浪费、增加效益的目的，年可节约制造费用约45.2万元。合计产生经济效益108.1万元。

五、可推广应用范围

项目取得的研究成果可应用于对环境温湿度有特殊要求的领域，包括烟草加工业及其他行业下属企业，有助于企业实现节能减排，减少大气污染，经济和社会效益明显。