王艷麗

(中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271)

隨著國家對節(jié)能減排的重視，以及新環(huán)保標準《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB 31570—2015)中“現(xiàn)有企業(yè)工藝加熱爐自2017年7月1日起煙氣中氮氧化物，特別限值地區(qū)執(zhí)行100 mg/m3的排放限值【1】規(guī)定的實施，”工業(yè)加熱爐煙氣中氮氧化物的排放值變成了亟待解決的問題。為此決定對現(xiàn)有全部加熱爐開展低氮改造，成立了低氮改造項目專項工作組，通過推進實施基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”，達到降低NOx排放量的目標，滿足綠色環(huán)保的要求。

1 基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”的內(nèi)涵和主要做法

基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”的內(nèi)涵是：綜合運用科學管理手段，按照“務(wù)虛、務(wù)實、落實”3個步驟，將“精細化”理念貫穿于生產(chǎn)管理全過程，最大限度地實現(xiàn)過程銜接、監(jiān)督管理、生產(chǎn)運行的科學化、精細化與合理化，消除因管理粗放而導致的生產(chǎn)組織不力、施工效率低下等種種弊端，從而大幅度提升整體管理水平、施工效率、服務(wù)質(zhì)量與市場競爭力。

“務(wù)虛”——即“務(wù)虛”策劃，是指在項目進行前，公司有關(guān)部門及單位對項目的可行性、操作過程、注意事項、突發(fā)情況等各種要素進行分析研究的前期過程。加熱爐低氮改造項目組是操作主體，調(diào)研當下低氮燃燒器結(jié)構(gòu)原理、類型以及各品牌使用情況和排放情況，包括檢測與標定所有加熱爐熱效率以及NOx等排放情況，形成總體研究方案，評價項目可行性和有效性。

“務(wù)實”——即“務(wù)實”設(shè)計，是指在“務(wù)虛”策劃第一個步驟完成之后，有關(guān)部門和單位討論總體研究方案、提出低氮燃燒器改造技術(shù)要求、通過招標選擇制造廠家，確定最終改造設(shè)計方案并見證其可行性的整個過程。

“落實”——即“落實”執(zhí)行，是指在改造現(xiàn)場嚴格執(zhí)行和落實“務(wù)虛”策劃和“務(wù)實”設(shè)計的整個過程。對每臺加熱爐低氮改造現(xiàn)場，都應(yīng)嚴格按照“務(wù)虛”策劃和“務(wù)實”設(shè)計的整體方案要求，精細組織和落實，不允許出現(xiàn)任何粗枝大葉和馬虎湊合，更不允許在沒有專家和領(lǐng)導評估把關(guān)的情況下搞一些降低標準的“自選動作”。

“三步法”的主要做法如下。

1.1 開展“務(wù)虛”策劃，做到三個“提前”

1.1.1 提前成立專項工作組

為盡可能地全面掌握加熱爐NOx排放狀況，推進低氮改造項目實施，提前成立了工業(yè)加熱爐低氮改造項目專項小組，以公司相關(guān)管理部門和二級技術(shù)服務(wù)單位領(lǐng)導為指導層，熱能技術(shù)研究室主任為管理及決策層，技術(shù)人員為執(zhí)行層，各作業(yè)部技術(shù)人員現(xiàn)場配合。專項小組各層面的設(shè)立，能夠使各級技術(shù)人員思想認識到位、崗位責任以及工作落實到位，為加熱爐低氮改造管理項目的開展提供了堅實的人力資源基礎(chǔ)。具體分工如表1所示。

表1 專項工作組分工

1.1.2 提前摸清現(xiàn)場狀況

專項工作組提前摸清現(xiàn)場低氮改造的狀況，具體問題如下：

1) 了解當下加熱爐NOx排放狀況是否超出新環(huán)保標準要求的100 mg/m3。

2) 提前確定低氮改造對象。確定有多少臺加熱爐NOx超標以及是否全部需要改造。

3) 改造后是否能夠長期保持低NOx狀態(tài)。

4) 關(guān)鍵是如何保證NOx長期達標。

針對上述問題，專項組提前著手進行調(diào)研，因為只有清楚上述問題后，才便于“務(wù)虛”策劃階段，形成總體研究方案，有效地開展下一步工作。

1.1.3 提前消除風險隱患

提前對重點改造對象進行跟蹤，并派專業(yè)人員隨時了解現(xiàn)場監(jiān)測情況，并收集低氮改造需要的資料，與乙方及相關(guān)方對加熱爐規(guī)格、運行參數(shù)及燃料組成等各方面進行溝通交流，及時消除存在的各種風險，避免改造時各種可能的復雜情況發(fā)生。

1.2 搞好“務(wù)實”設(shè)計，精細生產(chǎn)組織

1.2.1 結(jié)合實際，確定總體研究方案

專項工作組的監(jiān)測優(yōu)化組，前期調(diào)研了公司3個作業(yè)部的共計47臺加熱爐。對其NOx含量進行檢測，檢測部位主要集中在各爐的輻射室頂部檢測孔處，其中合格的15臺，超標的32臺，合格的15臺中接近標準限值的有10臺。

為適應(yīng)新標準的要求，決定對公司內(nèi)加熱爐燃燒器進行全部低NOx改造。監(jiān)測優(yōu)化組在前期工作的基礎(chǔ)上，形成總體研究方案。結(jié)合實際，專項工作組對總體研究方案進行了討論和評價，確定了最終總體研究方案。

1.2.2 精細生產(chǎn)組織管理，保證低氮改造項目順利進行

本次加熱爐低氮改造項目有以下難點：1)全過程時間緊、任務(wù)重；2)加熱爐現(xiàn)場改造時間集中于檢修期間，共2個月，且成群改造，風險大；3)烯烴部裂解爐改造難度大，目前國內(nèi)尚無成功案例。

針對上述難點，專項小組強化過程控制，建立了動態(tài)溝通機制，每周組織各小組及相關(guān)單位召開碰頭會，針對生產(chǎn)預報進行溝通，調(diào)配、安排、確定處理人員以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制等工作。專項組第一小組——牽頭組織組，總體負責生產(chǎn)組織，包括隊伍調(diào)配、設(shè)備調(diào)撥和技術(shù)人員的調(diào)整，使整個項目組做到“分工不分家”，努力提高生產(chǎn)時效，避免單兵獨立作戰(zhàn)“瞻前不顧后、顧東不顧西”的弊端。

1.2.3 加強設(shè)計方案評審，為低氮改造過程提供科學指導

科技項目的工業(yè)應(yīng)用研究，需要提前在試驗裝置上進行多次試驗，通過對試驗結(jié)果的不斷驗證、完善，最終形成設(shè)計方案。有了設(shè)計方案，制造廠家方可按照相關(guān)設(shè)計要求進行批量制造。安裝施工前的設(shè)計方案將直接關(guān)系到安裝施工的成功與否以及試驗目的是否能夠?qū)崿F(xiàn)，為此專項組積極組織專家進行評審論證。

“務(wù)實”設(shè)計階段，3個作業(yè)部(煉油部、化工部、烯烴部)分別提出低氮燃燒器改造技術(shù)要求，且通過招標選擇了制造廠家，經(jīng)過協(xié)商，初步制定了公司加熱爐低氮燃燒器試燒試驗方案。見圖1。

為了保證低氮燃燒器的改造效果，要求對低氮燃燒的設(shè)計進行實物試驗見證，即試燒試驗見證。專項組派出兩組人員分別赴兩家制造廠進行低氮燃燒器試燒試驗現(xiàn)場見證評審。

評審小組見證了8種型號的燃燒器在不同操作模式(自然通風、強制通風)下共10組試燒試驗，結(jié)果顯示，在正常操作狀態(tài)下試燒測試項目均達標，異常操作狀態(tài)下測試燃燒器安全性合格，試燒試驗檢測報告中的各項參數(shù)均滿足設(shè)計要求。隨后兩家制造廠開始按照相關(guān)設(shè)計要求進行低氮燃燒器的批量制造，并于公司檢修期間對其進行安裝。

圖1 低氮燃燒器試燒試驗方案

1.3 強化“落實”執(zhí)行，確保實現(xiàn)改造目標

1.3.1 加強組織協(xié)調(diào)，共同推動項目運行

與一般研究項目相比，工業(yè)應(yīng)用型科技項目經(jīng)常涉及到多個部門、多個單位、多個專業(yè)，所以部門之間的組織協(xié)調(diào)工作非常重要?！肮镜偷紵鞴I(yè)應(yīng)用研究”項目是公司設(shè)備改造重大項目，研究成功將有效解決污染物(氮氧化物)排放問題。

該項目涉及到公司6個管理部門、3個作業(yè)部、1個二級技術(shù)服務(wù)單位，以及4家制造商、4家外協(xié)單位和1家大學院所。項目歷時長達2年，在項目進行過程中，專項工作組充分發(fā)揮各自作用，所涉及的各相關(guān)單位和部門不斷加強溝通協(xié)調(diào)，積極落實現(xiàn)場改造的各項工作進程。在牽頭組帶領(lǐng)下，相繼組織了10余次工作協(xié)調(diào)會，細化研究內(nèi)容和職責分工，通報各部門承擔內(nèi)容的進展情況和取得的成果，協(xié)調(diào)解決工作銜接和技術(shù)攻關(guān)方面的問題，有力推動了項目運行。

1.3.2 加強跟蹤監(jiān)督，組織技術(shù)專家現(xiàn)場指導

研究成果的現(xiàn)場應(yīng)用是保證工業(yè)應(yīng)用研究項目成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為確保設(shè)備改造成功，針對每臺重點加熱爐的現(xiàn)場改造，專項組都指派高素質(zhì)的技術(shù)專家進行駐地現(xiàn)場跟蹤，共同研究分析，解決存在問題，推動改造過程順利進行。

在此過程中，各位技術(shù)專家對現(xiàn)場改造方案的步驟、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、安全注意事項、HSE風險識別及預防措施等各方面進行討論研究，突出重點，兼顧全面，努力提高方案的指導性、操作性和安全性。

1.3.3 加強優(yōu)化調(diào)整，穩(wěn)定低氮排放狀態(tài)

隨著檢修結(jié)束，加熱爐低氮改造現(xiàn)場圓滿完工，但開車后進行過低氮改造的加熱爐運行狀況不佳，問題不斷，大致總結(jié)有如下幾點：1)煙氣檢測O2和CO含量同時超高；2)加熱爐開工初期，存在點不著火的現(xiàn)象；3)設(shè)計負荷不適宜，不能充分點燃工作。針對上述問題，專項工作組采取一系列措施，技術(shù)層面和管理層面“雙抓”，開展低氮燃燒器應(yīng)用性能的不斷優(yōu)化調(diào)整，以確保加熱爐可以長期、穩(wěn)定保持低NOx排放狀態(tài)。

1.3.4 加強基層培訓，保證長期應(yīng)用的有效性和持續(xù)性

現(xiàn)場低氮改造工作完成后，管理人員及重點崗位操作人員的水平成為制約后續(xù)低氮燃燒器在加熱爐改造后是否能夠長效應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素。

員工水平高低直接影響著工作能否順利開展，因此，企業(yè)在大力投入、改善硬件設(shè)施的同時，還必須同步提高員工素質(zhì)，提升企業(yè)的軟實力，用軟件讓硬件真正“硬”起來。

通過開展員工培訓，建立完善的培訓機制，各級管理部門明確崗位職責，建立規(guī)章制度，提升員工技能水平。專項工作組合力制定《公司加熱爐低氮燃燒運行作業(yè)指導書》、《低氮燃燒器運行管理規(guī)定》、《公司加熱爐低氮燃燒器培訓教材》等管理制度和相應(yīng)的考核標準，做到管理系統(tǒng)，有制度、有標準、有程序、有檢查、有考核。低氮燃燒器培訓教材見圖2。

同時在培訓中做到有點、有線、有面。培訓包括管理層培訓和應(yīng)用層培訓兩個層次。管理層培訓涉及領(lǐng)導層及管理部門，目的在于提高執(zhí)行力和協(xié)調(diào)力；應(yīng)用層培訓涉及各車間技術(shù)人員，目的在于掌握及熟練具體操作。通過培訓確保各層次人員責任到位、協(xié)調(diào)到位、操作到位、整改到位。培訓機制的建立，不僅可以提高員工素質(zhì)及管理水平，更是增強企業(yè)凝聚力和競爭力的重要舉措。

圖2 低氮燃燒器培訓教材

2 基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”的實施效果

2.1 提升了加熱爐低氮改造(工業(yè)應(yīng)用項目)的專業(yè)管理水平

通過建立分公司重大設(shè)備改造的項目管理體系，推行基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”，低氮改造專項工作組整體管理水平迅速提升主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1)在人員結(jié)構(gòu)上，項目管理人員、技術(shù)人員、與施工人員達到了1∶2.7∶20的高效模式；2)在組織管理上，實現(xiàn)了“貼近基層，貼近乙方，貼近現(xiàn)場”的屬地管理，解決了以往機構(gòu)臃腫、層次繁瑣、辦事推諉等組織弊病，實現(xiàn)了項目管理下的高效、快速、簡捷等優(yōu)良運轉(zhuǎn)；3)在制度管理上，推陳出新，在市場的不斷變化中積極探索和制定新的合適的管理制度，提升干部職工的工作熱情和積極主動性。

2.2 攻堅克難，低氮改造全過程時效顯著提高

在前述加熱爐低氮改造項目三大難點的壓力下，通過“務(wù)虛”策劃、“務(wù)實”設(shè)計、“落實”執(zhí)行3個步驟，推進實施基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”模式，同時通過細化生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)管理、精細生產(chǎn)運行管理等措施，確保了重點加熱爐低氮改造項目的順利開展。專項工作組充分發(fā)揮各小組的作用，將責任和工作落實到位，有效降低了改造風險，提高了改造全過程時效。

2.3 完成低氮改造目標，NOx排放量滿足新環(huán)保要求

通過實施基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”，保證了加熱爐低氮改造項目順利完成，且完成了改造目標——NOx排放量滿足新環(huán)保要求。公司共集中升級改造加熱爐42臺，其中煉油部23臺，化工部13臺，烯烴部6臺。

隨著檢修開車后低氮燃燒器應(yīng)用性能的不斷優(yōu)化調(diào)整，加熱爐達到了環(huán)保驗收條件。2017年2月～5月，對其公司設(shè)備部、安環(huán)部、裝備院、作業(yè)部和第三方進行了聯(lián)合驗收。為保證檢測數(shù)據(jù)的可信性和準確性，各方采取“背靠背”形式開展驗收，結(jié)果一致表明，NOx排放量均低于80 mg/m3，滿足新環(huán)保標準要求。

2.4 新技術(shù)大顯神威，特色優(yōu)勢更加凸顯

在基于綠色環(huán)保的加熱爐低氮改造管理“三步法”模式的指導和引領(lǐng)下，經(jīng)過自主創(chuàng)新和引進消化吸收，形成了國有新技術(shù)——烯烴裝置裂解爐低氮改造技術(shù)，實現(xiàn)了國內(nèi)烯烴裂解爐低氮燃燒器改造應(yīng)用成功的新突破，為公司贏得了榮譽，并提高了技術(shù)知名度。