都小平

（河南永銀化工實業(yè)有限公司，河南 舞陽462400）

河南永銀化工實業(yè)有限公司成立于2007 年，是一家生產(chǎn)燒堿、液氯、鹽酸、PVC 樹脂及水泥的綜合性企業(yè)。由銀鴿投資和永煤公司共同對原雙力公司進行增資擴股設(shè)立，分新老兩個廠區(qū)。老廠區(qū)位于舞陽縣城張家港路中段，新廠區(qū)位于珠海路南段，建設(shè)10 萬t/a 燒堿，12 萬t/a 聚氯乙烯（PVC）及1 200 t/d電石渣制水泥熟料工程，于2009 年4月開工建設(shè)，2011 年6 月投運。

目前燒堿裝置4 臺日本旭化成電解槽滿負荷運行，PVC 裝置處于停產(chǎn)狀態(tài)。為提高企業(yè)的生存能力，通過設(shè)備改造、避峰用電、改變設(shè)備運行方式等方法來降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力。

1 設(shè)備改造

該公司對所有30 kW 以上運行的設(shè)備進行排查，如果出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，進行更換設(shè)備或利用電廠、水泥現(xiàn)有變頻器對其改造，排查結(jié)果及處理問題方式如下。

1.1 對-35 ℃鹽水制冷機組進行整體設(shè)備更換

1.1.1 -35 ℃鹽水制冷機組存在問題

（1）-35 ℃制冷機組原設(shè)計是供應(yīng)PVC 裝置和一次鹽水膜法脫硝共同使用，由于PVC 裝置停產(chǎn)，其單獨供脫硝使用，存在俗稱的“大馬拉小車”現(xiàn)象。

（2）一次鹽水膜法脫硝所需冷凍水的溫度0 ℃即可滿足要求，而-35 ℃制冷機組由于自身原因和避谷運行的需要，一般冷凍鹽水溫度控制在-15～-26 ℃，使得制冷效率低，造成脫硝供冷成本高。

（3）運行設(shè)備多，-35 ℃鹽水系統(tǒng)需運行制冷機組、鹽水輸送泵、鹽水儲槽等設(shè)備。

1.1.2 解決方案

（1）選設(shè)備。一次鹽水400 kg 膜法脫硝裝置由廣州新普利公司提供工藝包和成套裝置。脫硝供冷可以直接采用0 ℃鹽水，制冷量31 萬kcal/h，制冷機組電機功率約125 kW。

（2）項目投資。0 ℃冷水機組（成套）購置費27.5 萬元；乙二醇和氟利昂購置費2 萬元；管道閥門購置費3 萬元；電纜1 萬元；其他（循環(huán)水鹽水系統(tǒng)管道改造、機組基礎(chǔ)、油漆保溫等）0.5 萬元，共計費用為34 萬元。

（3）原供冷裝置運行情況、數(shù)據(jù)說明。通常情況在0：00-8：00 連續(xù)運行8 h；22：00-24：00 運行1.0～2.0 h，夏季氣溫高-35 ℃冷凍機組在12：00-18：00運行1.0～2.0 h；-35 ℃冷凍機年平均日運行9.6 h，平均每小時用電量680 kW·h，日用電量6 528 kW·h；-35 ℃冷凍機組冷水循環(huán)泵（電機功率132 kW）全天運行，日用電量896 kW·h（電量少的原因是變頻改造的結(jié)果），合計用電量為7 424 kW·h/d。

（4）新增0 ℃冷水機組日運行電量：125×0.85×24=2 550（kW·h）。

（5）數(shù)據(jù)計算參數(shù)。

年運行時間：330 d；平均電價：0.60 元/kW·h，高峰時段（8：00-12：00、18：00-22：00）0.900 57 元/kW·h；平段（12：00-18：00、22：00-24：00）0.586 03 元/kW·h；低谷時段（0：00-8：00）0.310 12 元/kW·h。

（6）0 ℃冷水機組代替-35 ℃冷凍機組改造后項目收益。

原冷凍機組日運行費用：680×0.310 12 元/kW·h×8 h+680×1.6h×0.586 03 元/kW·h＋896×0.60 元/kW·h=2 862.25（元）。

原冷凍機組年運行費用：2 862.25×330=944 542.5（元）。

0 ℃冷水機組日運行費用：2 550×0.60=1 530（元）；0 ℃冷水機組年運行費用：1530×330=504 900（元）；年降低生產(chǎn)成本94.45-50.49=43.96（萬元）；投資回收期0.77 年。

1.2 對循環(huán)水泵、采鹵泵、5 ℃水泵、熱水泵、堿液循環(huán)泵進行變頻改造

傳統(tǒng)的工頻運行設(shè)備，當(dāng)后續(xù)系統(tǒng)的流量減小時，是通過關(guān)小閥門來實現(xiàn)的，變頻設(shè)備是通過降低轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的，當(dāng)關(guān)小閥門時工頻設(shè)備的耗用功率變化不大；變頻設(shè)備的耗用功率是與轉(zhuǎn)速的三次方成正比的，當(dāng)后續(xù)系統(tǒng)流量減少時，轉(zhuǎn)速會降低很多，耗用功率也會降低很多。故公司利用停產(chǎn)電廠現(xiàn)有變頻器對較大設(shè)備進行改造，來降低電力成本。下面以鹽礦采鹵泵（額定功率400 kW）來舉例說明。

永銀化工鹽礦采鹵泵（10 kV，型號YKK-450-2電機參數(shù)：Pe=450 kW，Ie=28.6A，COS￠=0.86），存在設(shè)計容量偏大。運行時依靠閥門調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量及壓力（閥門開度一般為30%～35%），兼顧電機負荷率（一般控制在額定電流Ie 的80%～85%）。電機啟動、運行方式為真空斷路器控制，水電阻降壓啟動，全壓運行。在實際運行中輕載運行的時間所占的比例是非常高，滿負載狀態(tài)運行時間少的現(xiàn)實狀況；流量、壓力靠閥門控制，勞動強度大，精確度低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。閥前、閥后壓差大，流量、揚程等不能按生產(chǎn)需要控制在最佳結(jié)合點處。閥門開度小，造成揚程高，浪費電能。

通過將停產(chǎn)熱電廠閑置的630 kW 高壓變頻器加入至現(xiàn)有采鹵泵動力拖動系統(tǒng)內(nèi)，閥門開度始終處于最大開度，對采鹵泵進行變頻開環(huán)控制，操作人員依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，進行頻率調(diào)節(jié)，達到采鹵泵流量、壓力等調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能目的。

項目實施前后效果對比：

改造前：高壓電機工頻運行，運行功率約為340 kW,一天平均消耗電能8 160 kW·h（2013 年9 月統(tǒng)計數(shù)據(jù)）；改造后高壓電機在44 Hz 運行，運行功率約為237 kW；一天平均消耗電能5 688 kW·h（2014 年2 月統(tǒng)計數(shù)據(jù)）；每天節(jié)約電能2 472 kW·h；每年節(jié)約電能：889 920 kW·h，按一度電0.60 元計算，年節(jié)約電費約53 萬元。

循環(huán)水泵（額定功率710 kW）變頻改造后，通過采取降低循環(huán)水系統(tǒng)壓力，及時關(guān)閉停用設(shè)備冷卻水、調(diào)整換熱設(shè)備進出口溫差等方法對循環(huán)水系統(tǒng)運行優(yōu)化，使循環(huán)水泵運行頻率有了大幅度降低，實施后經(jīng)過統(tǒng)計，每天較原來降低電耗7 680 kW·h以上，每年為公司節(jié)約電費152 萬元。5 ℃水水泵變頻改造后，一年可節(jié)約電費約12 萬元；堿液循環(huán)泵（額定功率45 kW）年也可節(jié)約電費約2 萬元。

2 避峰用電管理

2.1 避峰用電管理的依據(jù)來源

河南省發(fā)展和改革委員會于2018 年4 月23日發(fā)布《河南省發(fā)改委關(guān)于2018 年電價調(diào)整有關(guān)事項的通知》附件2 中《河南省電網(wǎng)峰谷分時電價表》中變壓器容量315 kVA 及以上用電、電壓等級為110 kV 的企業(yè)用電價格分為3 個時段：高峰時段（8：00-12：00、18：00-22：00）0.900 57 元/kW·h；平段（12：00-18：00、22：00-24：00）0.586 03 元/kW·h；低谷時段（0：00-8：00）0.310 12 元/kW·h。峰谷時段之間的電價差異很大，高峰與低谷的差價0.590 45 元，平段與低谷的差價為0.275 91 元，如果能將所有間歇運行的設(shè)備集中到低谷時段運行，在用電總量不變的情況下，將為公司節(jié)約不少電費。

2.2 企業(yè)間歇運行設(shè)備負荷統(tǒng)計

對該公司所有間歇運行設(shè)備進行統(tǒng)計造冊并對間歇運行設(shè)備的實際運行電流、功率進行測量、統(tǒng)計，以求全面掌握間歇運行設(shè)備的實際運行負荷，為今后的有效管控提供依據(jù)。避峰用電設(shè)備、裝置執(zhí)行統(tǒng)計表見表1。

表1 永銀化工避峰用電設(shè)備、裝置執(zhí)行統(tǒng)計表

2.3 優(yōu)化管控措施

永銀化工公司的《避峰用電管理制度》要根據(jù)企業(yè)實際發(fā)展情況及時修訂完善，確保制度的可行性。明確各單位的職責(zé)，明確此項制度的執(zhí)行全由生產(chǎn)調(diào)度來實施完成，調(diào)度人員必須熟悉全公司的生產(chǎn)情況，掌握了解間歇設(shè)備運行情況，如零點班接班后，純水裝置要開機，要開深井泵補水。零點班下班之前要將鹽酸罐V-708 液位打至最低，給八點、四點班生產(chǎn)留出儲存空間，打酸時要開高純鹽酸泵P-706 及酸霧吸收泵P-909。在7：30 之前，要將堿罐V-901、V-902 內(nèi)堿液循環(huán)均勻，保證堿液濃度均勻。在0：00-8：00，調(diào)度合理安排綜合廢水、生活污水、樹脂塔再生廢水等間歇設(shè)備啟運時間，將其設(shè)備開啟時間依次錯開，避免設(shè)備集中啟運。

在開啟大型設(shè)備前，要了解目前公司的運行總負荷。2018 年6 月前公司向電業(yè)局申報最大用電負荷不超過33 600 kW，6 月后不超出35 175 kW（5 月重新申報負荷，6 月1 日開始執(zhí)行），超過部分按雙倍收取費用。所以生產(chǎn)調(diào)度要了解負荷組成情況，設(shè)備開啟時電流一般是額定電流的4～7 倍，啟運瞬間負荷很大，所以一定要留出一定的負荷余量，避免大型設(shè)備啟運時，公司的負荷超出申報的最大負荷。如果實際負荷接近最高負荷時，可以停運循環(huán)水風(fēng)機，停運外排水泵、綜合廢水處理系統(tǒng)、淡鹽水返井泵（停運返井泵時必須嚴格按停泵操作法操作并記錄）及其他間歇運行設(shè)備，待負荷調(diào)整正常后，再開啟。

《避峰用電管理制度》規(guī)定各單位啟運設(shè)備或切換設(shè)備，非緊急情況下，必須通知調(diào)度，經(jīng)調(diào)度同意后方可啟運或切換，對違反規(guī)定單位進行考核處罰。

建立獎罰激勵機制，對控制負荷有效的班組進行獎勵，對控制負荷不力的班組進行處罰，獎罰分明。

2.4 避峰用電收益

企業(yè)平均電價：（0.90057×8+0.58603×8+0.31012×8）÷24=0.598 9（元/kW·h）。企業(yè)所有避峰用電的設(shè)備額定功率加起來為1 731 kW，但實際運行時沒有這么多，如：純水裝置設(shè)計總負荷為497 kW，實際運行功率為200～220 kW；深井泵電機功率75 kW，實際運行負荷為40 kW；廢鹽水泵P-165 額定功率15 kW，實際運行負荷15 kW；廢鹽水泵P-166 額定功率22 kW，實際運行負荷18 kW；堿液循環(huán)泵P-902 額定功率15 kW，實際運行負荷12 kW；堿液循環(huán)泵P-901 額定功率11 kW，實際運行負荷8 kW等，通過統(tǒng)計目前低谷時段避峰實際電量統(tǒng)計約為1 760 kW·h（由于香精廠試生產(chǎn)，-35 ℃冷凍機組未計算在內(nèi)）。

一般氯堿企業(yè)生產(chǎn)年有效天數(shù)是按333 天計算，則每年通過避峰用電可以為公司減少電費16.9 萬元。

3 設(shè)備運行方式改變

（1）該公司5 ℃水系統(tǒng)有2 種運行方式，5 ℃離心機組（廠家約克，機組型號YKTGTBJ35DGFS，制冷劑R134a，額定制冷量500 萬kcal，電機功率1 224 kW）；熱水型溴化鋰機組（廠家大連三洋，制冷量：200 萬kcal/h，機組電機功率加起來有8 kW）。

（2）5 ℃制冷機組原設(shè)計是供應(yīng)PVC 裝置和燒堿裝置氯氣、氫氣處理使用的，PVC 裝置停產(chǎn)，其單獨供氯氫處理使用，和-35 ℃冷凍機一樣也存在俗稱的“大馬拉小車”現(xiàn)象。

（3）溴化鋰機組運行的可行性：溴化鋰機組是一種利用熱能為動力，省電、無噪音的一種設(shè)備。永銀化工燒堿、PVC 裝置以前使用的蒸汽是由熱電廠通過管道送過來的，由于種種原因2013 年2 月熱電廠關(guān)停。為保證公司連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、為減輕環(huán)保壓力、為提高氫氣利用率，公司上了一臺8 t/h 臥式燃氫鍋爐，投運后，不僅滿足了生產(chǎn)系統(tǒng)的需要，還有較大富余，這為溴化鋰機組重新得以運行提供了保證。

（4）5 ℃離心機組變溴化鋰機組后，設(shè)備開啟時的電流一般是額定電流的4～7倍，啟運瞬間負荷很大，設(shè)備運行方式改變后，消除了5 ℃離心機組啟動瞬間負荷過大的因素，保證了公司用電負荷不超出所申報最大負荷，避免了電業(yè)局對超出所申報負荷的雙倍罰款；啟運溴化鋰機組停運5 ℃冰機為公司降低了電量。

（5）實際運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)：5 ℃冰機在夏季一般啟運3 h，冬天一般啟運1.5 h，按月平均2.25 h 計算年度耗電量1 224×0.85×2.25×333=779 519（kW·h）；溴化鋰機組啟運時需起運一臺熱水泵（額定功率45 kW），年度耗電量45×0.85×24×333=305 694（kW·h），故每年為公司節(jié)約電量473 825 kW·h，按0.60 元/kW·h計算，每年為公司節(jié)約電費約28 萬元。

4 結(jié)語

通過以上數(shù)據(jù)每年可以為公司節(jié)約306 萬元，充分體現(xiàn)了管理出效益。作為企業(yè)的管理人員，平時還需深入現(xiàn)場，要善于多發(fā)現(xiàn)、解決一些問題，并能夠虛心聽取職工反映的問題及建議。