馬春令，張遵

(河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467200)

【節(jié)能與降耗】

氯堿企業(yè)能源管理系統(tǒng)運(yùn)行總結(jié)

馬春令*，張遵

(河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467200)

能源管理系統(tǒng)；節(jié)能改造；運(yùn)行；經(jīng)濟(jì)效益

介紹了河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司能源管理系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)及運(yùn)行效果。

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們充分認(rèn)識(shí)到了環(huán)境對(duì)人類發(fā)展的重要性。各國(guó)都在采取積極有效的措施改善環(huán)境，減少污染。這其中最為重要也最為緊迫的問題就是能源問題，要從根本上解決能源問題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施。針對(duì)高耗能行業(yè)來說，建立管控一體化的能源管理系統(tǒng)，采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對(duì)企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)施集中監(jiān)控和數(shù)字化管理，改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗。在國(guó)家層面上，財(cái)政部、工業(yè)和信息化部在工業(yè)領(lǐng)域開展能源管理系統(tǒng)建設(shè)示范工作，中央財(cái)政安排資金對(duì)示范項(xiàng)目給予適當(dāng)支持。河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“神馬氯堿發(fā)展”)能源管理系統(tǒng)項(xiàng)目入列國(guó)家2013年工業(yè)企業(yè)能源管理中心建設(shè)示范項(xiàng)目，成為當(dāng)年入列的上百家企業(yè)中唯一的氯堿企業(yè)。

1 企業(yè)能源消費(fèi)現(xiàn)狀

1.1企業(yè)基本情況

神馬氯堿發(fā)展是河南省大型氯堿化工生產(chǎn)企業(yè)，主要產(chǎn)品有30萬t/a燒堿、30萬t/a聚氯乙烯樹脂、液氯及其他氯產(chǎn)品。全廠的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

1.2用能概況

企業(yè)的能源消費(fèi)種類包括電力、蒸汽和自來水。電力來源有兩條線路，供電電壓均為110 kV，經(jīng)2臺(tái)63 000 kV·A變壓后一路為35 kV再經(jīng)23 600 kV·A整流變壓器變?yōu)?70～340 V供離子膜電解槽使用，另外一路變?yōu)?0 kV，供高壓設(shè)備直接使用或通過1 600 kV·A變壓器轉(zhuǎn)化為400 V供各生產(chǎn)設(shè)備和辦公生活等部門使用。蒸汽由外蒸汽管網(wǎng)供給，經(jīng)過蒸汽站計(jì)量后供到各個(gè)生產(chǎn)部門，分別供燒堿廠的鹵水預(yù)熱、氯氫廠的氣體干燥、聚氯乙烯樹脂汽提干燥。自來水由市政管網(wǎng)供給。

企業(yè)用能系統(tǒng)如圖2所示。

1.3主要用能設(shè)備

據(jù)統(tǒng)計(jì)，神馬氯堿發(fā)展主要設(shè)備有3 000多套，主要耗能設(shè)備約有570套，包括復(fù)極式離子膜電解槽、聚合釜、氯化氫合成爐、氯氣壓縮機(jī)、氫氣壓縮機(jī)、干燥床、冷凍機(jī)、包裝機(jī)、壓濾機(jī)、破碎機(jī)、換熱器等主要耗能設(shè)備，作為高耗能化工企業(yè)，能源消耗占公司成本的70%左右。

圖1產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖

Fig.1Processflowdiagramofproductproduction

圖2用能系統(tǒng)圖

Fig.2Chartofenergyconsumptionsystem

2 能源管理系統(tǒng)概況

該項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容包括：管控一體化生產(chǎn)能源調(diào)度管理平臺(tái)，能源管理現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)采集控制系統(tǒng)改造，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)等。

本項(xiàng)目依托神馬氯堿發(fā)展現(xiàn)有離子膜法燒堿和聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)系統(tǒng)，利用現(xiàn)代化通信、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)企業(yè)的電、蒸汽等能源以及壓縮空氣、氮?dú)狻⒀h(huán)水等能源介質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)企業(yè)內(nèi)部能源狀況和各生產(chǎn)工藝進(jìn)行監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)內(nèi)部能源利用狀況、生產(chǎn)情況等進(jìn)行全方位、全過程的監(jiān)控，平衡匹配全廠各環(huán)節(jié)的用能量，使能源系統(tǒng)高度統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。主要建設(shè)內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。

(1)管控一體化生產(chǎn)能源調(diào)度管理平臺(tái)。構(gòu)建能源管理系統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)和應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能源管理的能源數(shù)據(jù)采集、能源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表、能源數(shù)據(jù)分析等功能。

(2)能源管理現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建廠區(qū)的能源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、信息的傳輸平臺(tái)。

(3)現(xiàn)場(chǎng)采集控制系統(tǒng)改造。對(duì)電力系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、水系統(tǒng)、主工藝單元、計(jì)量設(shè)備進(jìn)行改造，以滿足能源監(jiān)測(cè)點(diǎn)和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制。

(4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)用能設(shè)備、生產(chǎn)工段的視頻監(jiān)控，在能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源監(jiān)控點(diǎn)的視頻圖像瀏覽和遠(yuǎn)程控制。

(5)重要用能工段和設(shè)備改造。通過對(duì)燒堿、氯化氫生產(chǎn)過程中的氫氣、氯化氫氣體回收以及副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐等節(jié)能設(shè)備的改造，減少能源的散失。

(6)能源管理系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)。構(gòu)建能源監(jiān)控管理、DCS和視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)環(huán)境平臺(tái)，包括設(shè)備運(yùn)行環(huán)境所需要的場(chǎng)地、電源、消防等。

能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

Fig.3Structuraldiagramofenergymanagementsystem

3 運(yùn)行效果

能源管理系統(tǒng)項(xiàng)目從2014年3月開始做前期準(zhǔn)備工作并在11月開工，于2015年底基本竣工并投入運(yùn)行。故項(xiàng)目建造前的能耗統(tǒng)計(jì)時(shí)間范圍為2013年全廠運(yùn)行數(shù)據(jù)，建成后能耗統(tǒng)計(jì)為系統(tǒng)運(yùn)行后2016年全廠運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3.1項(xiàng)目計(jì)算邊界

項(xiàng)目邊界圖如圖4所示。

圖4 項(xiàng)目邊界圖

該項(xiàng)目邊界為：建設(shè)單位完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)，從各種原輔材料、能源開始進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)到各種產(chǎn)品的產(chǎn)出。

3.2節(jié)能量計(jì)算方法

項(xiàng)目節(jié)能量參照文獻(xiàn)[2]中多種產(chǎn)品節(jié)能量計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

式中：ebi—統(tǒng)計(jì)報(bào)告期第i種產(chǎn)品的單位產(chǎn)品綜合能耗，t標(biāo)準(zhǔn)煤；eji—基期第i種產(chǎn)品的單位產(chǎn)品綜合能耗，t標(biāo)準(zhǔn)煤；Mbi—統(tǒng)計(jì)報(bào)告期產(chǎn)出的第i種合格產(chǎn)品數(shù)量，t；n—基期內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類數(shù)。

3.3項(xiàng)目運(yùn)行前后能耗比較

企業(yè)能源管理系統(tǒng)建成前2013年公司的燒堿產(chǎn)品產(chǎn)量為246 960.9 t，消耗電能605 937 885 kW·h，消耗蒸汽81 207 t；PVC產(chǎn)品產(chǎn)量為193 035.35 t，消耗電能207 615 873 kW·h，消耗蒸汽216 526 t。企業(yè)能源管理系統(tǒng)建成后2016年公司的燒堿產(chǎn)品產(chǎn)量為285 246 t，消耗電能655 409 094 kW·h，消耗蒸汽69 057 t；PVC產(chǎn)品產(chǎn)量為198 385 t，消耗電能201 060 506 kW·h，消耗蒸汽216 036 t。詳細(xì)比較情況見表1。

表1 能源管理系統(tǒng)運(yùn)行前后能源消耗比較

注：電力當(dāng)量值取1.229 t標(biāo)準(zhǔn)煤/(萬kW·h)，等價(jià)值取3.18 t標(biāo)準(zhǔn)煤/(萬kW·h)，根據(jù)中國(guó)企業(yè)電力聯(lián)合會(huì)公布的2014年全國(guó)供電煤耗為318 g標(biāo)準(zhǔn)煤/(kW·h)；蒸汽為0.6 MPa飽和蒸汽，溫度159 ℃，焓值2 756 kJ/kg，根據(jù)GB 2589—2008[3]每千克標(biāo)準(zhǔn)煤熱值為29 307.6 kJ計(jì)算，蒸汽折標(biāo)系數(shù)為0.094。

3.4企業(yè)能源管理系統(tǒng)項(xiàng)目節(jié)能量

參照文獻(xiàn)[2]中計(jì)算方法進(jìn)行了節(jié)能量計(jì)算，結(jié)果見表2。

表2 節(jié)能量計(jì)算結(jié)果

由表2可知:企業(yè)自能源管理系統(tǒng)投入運(yùn)行后，綜合能耗明顯降低，年節(jié)能量為18 660.19 t標(biāo)準(zhǔn)煤。

4 結(jié)語

通過能源管理系統(tǒng)建設(shè)，完善了能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和利用，優(yōu)化了能源管理流程，建立起客觀的能源消耗評(píng)價(jià)體系，為企業(yè)減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約能源和改善環(huán)境起到了重要作用。

能源管理系統(tǒng)的建成，為企業(yè)提供了一套成熟、有效、方便、先進(jìn)的能源系統(tǒng)整體管控方案和平臺(tái)，提高了企業(yè)的能源精細(xì)化管理水平。

[1] 王樂之,于軍林,任勇強(qiáng),等. 能源管理中心在冶金企業(yè)節(jié)能減排中的作用[C].北京金屬學(xué)會(huì)冶金年會(huì),2010:51-53.

[2]全國(guó)能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 13234—2009 企業(yè)節(jié)能量計(jì)算方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009-03-11.

[3] 全國(guó)能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB 2589—2008 綜合能耗計(jì)算通則[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008-02-03.

[編輯：董紅果]

Runningofenergymanagementsysteminchlor-alkalienterprises

MaChunling，ZhangZun

(Henan Shenma Chlor-alkali Development Co., Ltd., Pingdingshan 467200, China)

energy management system; energy-saving reconstruction; running; economic benefits

The construction and operation effect of the energy management system project in Henan Shenma Chlor-alkali Development Co., Ltd. were introduced.

TQ083.4

B

1008-133X(2017)08-0031-04

馬春令(1967—)，男，高級(jí)工程師，畢業(yè)于河南城建學(xué)院，現(xiàn)任河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司總工程師，從事氯堿生產(chǎn)技術(shù)管理及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)工作。

2017-06-10