连续9年“能效领跑”心连心是如何做到的?——

作者:365竞猜 发布时间:2020-12-18 11:28

  连续9年“能效领跑”,心连心是如何做到的?——心连心绿色发展系列报道之二

  不久前,工业和信息化部、国家市场监管总局发布了2019年重点用能行业能效“领跑者”企业名单,合成氨行业中,无论是以优质无烟煤为原料,还是以烟煤(包括褐煤)为原料的生产单位,河南心连心化学工业集团股份有限公司(以下简称“心连心”)都以明显优势领先,又一次摘得“领跑者”桂冠。

  能效“领跑者”,是指同类可比范围内能源利用效率最高的产品、企业或单位,重点用能行业能效“领跑者”每年发布一次。据了解,2011年至2019年,心连心已连续9年获此殊荣。

  此外,心连心还被评为2015年全国工业企业电力需求侧管理示范企业,获得2019年国际清洁能源部长会议CEM-10能源管理领导奖,入选2018年~2019年全国优秀能源管理案例等。

  “我们要努力用最少的资源创造最大的社会价值。”心连心党委书记、董事长刘兴旭说,心连心坚持“总成本领先和差异化相结合”的发展战略,牢固树立“节能降耗、安全环保”意识,通过不断创新,大量使用新工艺、新技术,大力发展循环经济,不断提高成本控制水平,走出一条有心连心特色的内涵式发展之路。

  以烟煤为原料合成氨生产过程中,有一道重要工序是要把制备好的水煤浆,输送到1350℃的高温环境中,与空分来的氧气发生化学反应制成原料气,再以气体的形态进入下一个环节。

  在这一个工序中,传统的水煤浆气化工艺是通过一个顶喷式单喷嘴,直接把水煤浆和高压氧气喷进气化炉即可。到了心连心,事情悄悄发生变化,心连心合成氨事业部副总经理方子明介绍,他们选用的对置式多喷嘴水煤浆气化设备和工艺,水煤浆从多个喷嘴相向喷出,在空中激烈撞击后方才坠下。

  这样的碰撞不仅让原料与配料混合得更均匀,还在物理作用下“扩展”了受热面积,而对向喷射造成的短暂“滞空”又增加了原料反应时间如此一来,水煤浆反应得更加充分。

  方子明说,与传统工艺相比,在相同条件下,新工艺水煤浆气化环节生成的合成氨原料气有效气体量提高了4%~5%,炉渣中的残炭量降低了10%。

  4%,听上去是一个“微不足道”的数字,可一个又一个“微不足道”的数字叠加,量变最终引起质变。

  心连心在固定床间歇式气化炉引进富氧制气技术,使同等制气周期内吹风时间减少,增加制气时间,降低造气消耗,提升发气量,此项技术的应用,使气化炉效率提高3%;

  引进生产装置先进控制系统(APC),结合专家经验,克服了锅炉系统大滞后、强耦合、多干扰等控制难点,较好地实现锅炉系统安全高效率地燃烧自动控制,使锅炉效率提高1%;

  新增细磨机设备,从煤浆槽中分离出部分煤浆,经过进一步超细研磨,而后返回至棒磨机,通过细浆颗粒的填充,使同等煤质条件下入气化炉的煤浆浓度提升1%~3%;

  净化工艺、低温甲醇洗工艺、高效合成工艺在每个环节挖空心思降能耗、提效率,这省一点、那省一点,积少成多省出了“大账单”。

  2019年,心连心固定床工艺合成氨单位产品综合能耗为1072千克标煤,比国家能耗限额限定值1500千克标煤低428千克标煤;水煤浆工艺合成氨单位产品综合能耗为1206千克标煤,比国家能耗限额限定值1680千克标煤低474千克标煤。

  保守估算,2011年以来,心连心累计节约标准煤近30万吨,综合成本连续多年比同行业低10个百分点左右,尿素制造成本比行业平均水平低16%,在全国化肥行业普遍亏损的情况下,心连心仍然保持健康稳定的发展势头。

  超低能耗的背后,是超高的投入。据心连心总经理张庆金介绍,近几年,心连心累计投入资金超6亿元,用于节能工艺的引进和节能设备的改造,其中,较大的项目有投资6917万元建设的企业能源管理中心,投资5100万元的合成氨生产线节能技术改造等。

  在中国氮肥工业协会等部门的推动下,心连心开发的多项节能技术在全国同行业推广,带动全行业节约标煤近5000万吨。

  没有绝对的“垃圾”,只有放错地方的资源。在不断改进工艺和设备的基础上,心连心把目光瞄向传统观念中的“废物”“余剩”,巧妙地重新利用起来,进一步提高能效。

  心连心能源管理中心负责人赵金海给我们讲了几个心连心余热余压回收利用和变“废”为宝巧念“循环经”的故事。

  在锅炉工序要产生大量压力达到9.8兆帕的高压蒸汽,而尿素生产过程中需要利用的蒸汽压力不能过大,要限制在2.5兆帕左右。过去,企业都是在相应部位加装减温减压器,达到给高压汽体减温减压的目的。由于要精准控制减压的幅度和节奏,操作减压阀减压的整个过程不仅要损耗设备,同时,还需要额外耗费一定的能量。

  后来,心连心转变思路,把减温减压阀换成汽轮拖动装置,利用“多余”的7.3兆帕压力,推动汽轮机转子转动,产生能量,用来驱动其他转动设备运转原来把能量损失用到克服阻力上,现在把能量用到产生动力上,“一进一出”余压回收利用,产生了不小的经济效益。

  尿素的生产过程中,由于工艺需要,为了让生产条件一直处于合适的温度,要用大量的100℃~135℃的水来循环调节。这部分低位热,尿素企业一般都是用循环冷却水降温,造成大量热量损耗。

  心连心针对这部分低位余热,采用有机朗肯循环发电技术产生电能,在实际生产中发挥作用,降低生产电耗。

  赵金海说,心连心掌握了余热、余压回收利用的技术,根据各个生产环节的不同情况进行项目攻关,2014年、2015年、2016年,连续3年每年实施100项左右余热余压回收项目,目前,在整个厂区基本上杜绝了压力热力等能量的“跑冒滴漏”。

  不仅仅是余热余压充分利用,心连心变“废”为宝发展循环经济“事业”体现在生产的各个方面。

  心连心对煤气化炉气化灰水系统进行了梯级利用,实现优化,每天节约用水600吨。循环水排污通过中水回用处理循环使用后,利用率达到99%,达到清洁生产一级要求(>95%)。对全厂的废气回收加以重新利用,生产的二氧化碳纯度可以达到99.9999%,甲烷、一氧化碳的纯度可以达到99.999%,都成为符合国家标准的电子级气体,一年仅这些“废气”就可卖出2亿多元。利用粉尘回收系统对造粒塔废气进行洗涤、回收,回收了大量的尿素粉尘,形成溶液后返回系统重新利用,而且对净化空气起到了很好的效果。将煤灰炉渣全部进行深加工,制作水泥辅料或作为建筑材料进行销售,实现公司固体废物的全回收利用。

  刘兴旭说,心连心还筹建了煤化工循环经济专业化工园区,整合集团资源、协调合作,根据优势互补、利益最大化原则,开展了多项资源综合利用项目,促进能源资源综合高效利用,取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益。

  心连心实施节能目标绩效管理,采用压力、动力、激励相结合的管理方法,集中开展耗能设备能效提升活动,推进全员走好“节能路”。

  成立公司级节能降碳工作领导小组,总经理亲自挂帅,生产副总和技术副总(总工程师)担任副组长,统筹推进公司节能降碳工作。实行公司、分厂和车间三级能源管理架构,一级指导一级,一级监督一级,确保各项节能措施有效实施。公司积极响应国家节能政策及行动,于2017年成功入围国家100家节能自愿承诺用能单位。

  2003年成立能源管理专职机构能源管理中心,生产副总牵头,全面负责公司日常能源管理的组织、监督、检查和协调工作。按照“生产控制、技术创新,节能低碳、持续发展”能源方针开展节能减排,从节能及合理使用能源角度出发,有计划地对各用能单位的能源消耗进行监督检查,并结合各分厂和各职能部室开展节能项目攻关,促进公司节能潜力挖掘和节能技术进步。

  心连心实施节能减排目标绩效管理。严格落实节能目标责任制,通过节能目标绩效管理体系将企业的战略转变为全体员工的行为,用绩效管理来保障企业战略的实现,打通从战略到绩效实现的通道。

  建立对比机制和综合评价体系。心连心坚持标杆管理,生产系统内部建立对比机制,车间能耗指标通过纵向比较,不断优化改进操作。此外,公司坚持“走出去、引进来”的发展思路,不断参考同行先进指标,学习行业内的先进做法,通过资料收集、比较分析、跟踪学习,在赶上标杆的基础上实现超越。

  深入开展“能效对标活动”。面对成熟、稳定的生产工艺,如何避免按部就班、日复一日的重复工作是实现节能降耗的首要问题。心连心推出“对标”行动,既对先进企业进行整体“对标”,又针对先进工艺和设备进行专项对标。通过对标,查漏补缺,提升自身价值,持续节能降耗。

  此外,心连心每年还投入大量的人力、物力用于能源管理改善,以保证节能工作持续、有效开展:建立能源管理中心示范项目,实施节能管理专项奖励,建立专业内审员队伍,开展能源管理体系内外部审核。

  一套“组合拳”下来,心连心从上到下产生了节能降耗的“内生动力”。近年来,累计在节能降耗方面获得100余项专利和奖励,“22MPa节能型中压氨合成系统装置开发与应用”荣获氮肥协会科技进步二等奖,“尿素生产工艺技术装置研究与应用”荣获河南省科技进步二等奖。尤其是“年产45万吨合成氨装置清洁生产工程技术项目”,整体能源消耗和污染物排放均处于行业同类技术领先水平。


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