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能源管理中心建设对节能工作的影响

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摘要:国家鼓励高耗能企业建设能源管理中心,文章结合氧化铝能源管理中心的具体实践,介绍了氧化铝能源管理中心的建设内容,以及给企业带来的影响,还说明了在实施能源管理中心建设时的几点体会,旨在给其他能源管理中心建设企业一些参考。

关键词:氧化铝;能源管理中心;节能

国家为促进“节能减排”和“两化融合”战略,财政部、工业和信息化部于2009年联合下发了《关于印发<工业企业能源管理中心建设示范项目财政补助资金管理暂行办法>的通知》(财建[2009]647号),支持企业开展能源管理中心建设项目研究。随后,工业和信息化部发布了钢铁、石油和化工、建材、有色金属、轻工等五大行业能源管理中心建设实施方案,明确了能源管理中心项目建设目标,还对企业能源管理中心的基本要求、建设内容和预期功能、验收标准、实施程序、保障措施等方面做了详细规定。其中《有色金属企业能源管理中心建设实施方案》中明确提出:计划在2020年前,有色金属行业建设80个企业能源管理中心,其中铝(含氧化铝)冶炼企业约30个。国家统计局数据显示,2018年氧化铝产量7253万吨,同比增长9.9%,氧化铝产量仍然保持着高增长势头。所有氧化铝企业都是国家“万家企业”重点用能单位。如何更好地节能降耗、控制成本,一直都是氧化铝企业研究的重要课题。

1建设氧化铝能源管理中心的意义

氧化铝生产流程长,工艺复杂,且多数与热电联产,使用多种能源,能耗水平与生产指标密切相关。建设能源管理中心,为指标优化提供技术手段,对能源及工艺参数的监测与分析,测算生产过程的物料平衡和热平衡,构建专家数据模型,同时运用精益生产管理工具,查找能源使用的可改进点,指导生产技术人员采取优化措施,减少能源浪费、提高能源利用效率,最终实现保护资源和环境的目标。河南某氧化铝企业能源管理中心项目已经通过工业和信息化部验收,节能效果达到建设要求。企业通过能源管理中心项目建设和几年来的运行实践,完善了氧化铝生产系统的软、硬件,提高了生产管控能力,提升了能源管理水平,提高了广大员工的节能意识,产生的结果是产品能耗的大幅降低,产品竞争力显著提升。

2氧化铝能源管理中心的建设内容及影响

河南某氧化铝企业采用拜耳法管道化溶出生产工艺,大型用能设备有破碎机、磨机、溶出机组、沉降槽、过滤机、种分槽、蒸发器和焙烧炉等,其配套热电厂为氧化铝生产提供高低压蒸汽和电力、煤气、水等,配备有煤粉炉、循环流化床锅炉、煤气炉和背压式、抽凝式发电机。企业每年能源消耗总量超过120万吨标准煤。建设能源管理中心,对现有能源计量、生产检测、控制与网络基础设施进行排查、设计和完善;建立一套集中、扁平化的氧化铝能源管控一体化系统和能够指导实际生产的氧化铝专家数据模型,实现能源生产、输配、使用等环节的在线监控、能源平衡调度和基础能源管理等功能;为氧化铝企业生产组织提供技术分析手段和工具,达到系统节能、降低成本的目标。

2.1建立能源实时监控系统

能源管理中心项目完善了氧化铝生产系统中的计量仪表和检测设备,建设了涵盖整个氧化铝生产系统监控网络,按需配置硬件终端和服务器,通过各种接口技术采集所有能源计量和检测信息,提供可靠、稳定的基础数据。实现氧化铝能源介质、关键工艺参数及主要用能设备运行效率的在线监测,生产调度人员实时了解能源的生产量、使用量和损耗量,为管理者装上“眼睛”,及时发现不合理用能,减少能源浪费。

2.2建立能源科学调度系统

在能源管理中心系统中设计氧化铝实产模型的测算,及时掌握生产动态,同时对能源进行科学预测与排产优化,实现能源生产、输配与使用环节的信息共享与动态平衡,减少因生产过剩、质量过剩而造成的能源浪费。在能源管理中心系统中,实现能源生产、输配、使用单位的协同办公,即生产总调、供热调度、供水调度、供电调度、天然气(煤气)调度等集中在一起,实现信息共享,科学预测与安排产量,对整个生产系统各种能源的供需进行统一调度指挥,提高能源利用效率。

2.3建立能源系统诊断优化系统

针对拜耳法生产氧化铝的三大耗能工序(溶出、蒸发、焙烧),建立能源数据库,对能耗波动进行实时预警,并从外部条件、内部操作等因素入手,自动查找出现波动的一个或多个原因(如能源介质质量波动、工艺参数波动、设备热效率低等),提出优化操作的建议,同时还在溶出系统建立起专家分析建议模型,为生产调度与操作人员提供决策建议。2.4建立能源量化管理系统通过能源管理中心采集的数据,自动完成氧化铝产量、单位产品能耗的计算和报表的生成,通过不同格式的报表,建立科学的“公司、分厂、车间、班组”四级能耗评价体系,实现能源业绩持续改进。在能源管理中心系统中固化新的能源管理工具,即:能耗桥、负载曲线、设备OEE等,对焙烧、蒸发、溶出、磨机重点耗能设备进行分析,查找设备运行中的能源浪费点,指导岗位人员进行操作优化,向技术人员提出节能挖潜方向,实现氧化铝生产系统节能。2.5优化企业管理层级通过能源管理中心建设,对生产控制系统优化和升级,实现了生产控制指挥集中化,由多层级、多区域的分散控制改为两层级、区域合并的集中控制,完成了实时信息的集成共享和深化应用,完成了公司与厂级调度整合,实现生产管理扁平化,生产指令直至一线操作人员、检修人员,减少了岗位人员配置,提高了管理效率。

3能源管理中心建设的几点体会

(1)能源管理中心建设是信息、工艺和管理的结合,单纯地将其理解成一个信息化项目,缺少工艺专家的思想和精益管理工具的应用,就会沦为一个数据采集与报表系统。比如氧化铝焙烧炉,单纯的焙烧炉产量与能源消耗,无法判断能源浪费的根源,无法开展能源业绩的评价,而通过负载曲线分析,就能判断出运营损失和负载损失,就能够指导提高焙烧炉改善能效的方向。(2)企业的能源管理中心建设,需要有企业效益为先理念、生产集中管控理念来指导决策,需要有工艺及管理、平衡模型及调度、网络接口技术来实现管控,需要有建设方领导的决心、承建方解决复杂问题的决心才能够实现良好的应用效果。

参考文献

[1]财政部、工业和信息化部《关于印发<工业企业能源管理中心建设示范项目财政补助资金管理暂行办法>的通知》(财建[2009]647号).

[2]工业和信息化部《有色金属企业能源管理中心建设实施方案》.

作者:薛克 单位:中国长城铝业有限公司

能源管理中心建设对节能工作的影响责任编辑:张雨    阅读:人次