王麗媛，關(guān)德彪，李子萌

(甘肅稀土新材料股份有限公司燒堿廠，甘肅 白銀 730922)

甘肅稀土新材料股份有限公司(以下簡稱“甘肅稀土”)燒堿廠于2010年實施了《氯堿生產(chǎn)能量系統(tǒng)優(yōu)化工程》暨離子膜制堿技術(shù)改造項目，2011年3月一次投產(chǎn)成功，燒堿產(chǎn)能為2萬t/a，淘汰了原有隔膜制堿落后工藝；2012年實施了自動下點火式三合一鹽酸合成爐改造，鹽酸產(chǎn)能為6萬t/a，淘汰了原有手動點火工藝。目前，一次鹽水工序采用先進的陶瓷膜過濾設(shè)備，電解槽采用nBiTAC898型電解槽，合成爐為SHYL-200型自動下點火式三合一鹽酸合成爐，整個生產(chǎn)系統(tǒng)控制采用DCS及PLC控制，工藝過程安全、穩(wěn)定、高效，隨著生產(chǎn)過程自動化水平的逐步提高，能源管理邁上了新臺階。

燒堿廠能源有電、蒸汽、自來水三大類，其中電耗成本占總能耗的85.2%，蒸汽消耗成本占總能耗的14.5%，因此，有效降低能耗是降成本的關(guān)鍵。表1為2020年能耗占比。

表1 2020年甘肅稀土能耗占比

國家節(jié)能監(jiān)察中心對氯堿行業(yè)的能耗指標(biāo)督察嚴(yán)格，在《燒堿單位產(chǎn)品能源消耗限額國家標(biāo)準(zhǔn)》GB 21257—2014 中明確規(guī)定：離子膜法液堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥30%的燒堿單位產(chǎn)品綜合能耗折標(biāo)煤≤375 kg/t。因其與經(jīng)濟成本和正常生產(chǎn)緊密相連，故做好能源管理至關(guān)重要。

在日常管理中嚴(yán)格執(zhí)行PDCA管理辦法，每月由廠長牽頭組織制定能源基準(zhǔn)值、目標(biāo)值及節(jié)能計劃；目標(biāo)制定后進行全員培訓(xùn)，做到有計劃、有布置、有落實、有回應(yīng)、有總結(jié)、有考核；通過開展形式多樣的各種措施推進能源管理——激勵全員職工開展降本和能源管控的合理化建議，并舉行成本網(wǎng)格化細(xì)化到每位職工、精細(xì)化管理切實執(zhí)行、黑板報微信網(wǎng)絡(luò)宣傳等活動，讓能源管理真正落到實處，激發(fā)職工的積極性，讓廣大職工樹立節(jié)能意識和節(jié)能的重要性，一點一滴節(jié)約，月末時做細(xì)總結(jié)和績效考核，回頭看制定的目標(biāo)和計劃完成情況，結(jié)合實際，查找不足，總結(jié)亮點，固化亮點，再進行下個月的能源措施的實施和計劃，依次循環(huán)，逐步推進能源管理。日常工作中，燒堿廠始終堅持以節(jié)能技改為中心，加強能源管理，強化節(jié)能意識，狠抓節(jié)能降耗措施。

1 完善能源管理制度，并嚴(yán)格考核

(1)通過細(xì)化、規(guī)范化制度，加強制度建設(shè)，嚴(yán)格考核措施，反復(fù)梳理流程，完善標(biāo)準(zhǔn)、計量、統(tǒng)計分析考核等管理辦法，確實做到能源管理的全面引導(dǎo)、全程監(jiān)控；保障能源管控“縱向到底，橫向到邊”，做到全員參與。

(2)層層分解能源管理指標(biāo)、細(xì)化目標(biāo)考核，同時建立嚴(yán)格、規(guī)范和明確具體的定性定量考核制度，將目標(biāo)和指標(biāo)與個人的績效緊密聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，使員工主人翁精神得到高度發(fā)揮，促進能源管理工作的有效開展。

(3)通過班組月能源競賽在分廠內(nèi)部形成“比、學(xué)、趕、超”的良好能源節(jié)約目標(biāo)和氛圍，定量能源節(jié)約目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建能耗數(shù)據(jù)標(biāo)桿，建立健全獎懲制度，保證合理化建議渠道通暢。定量目標(biāo)指標(biāo)，讓職工明確任務(wù)，明確責(zé)任。

(4)堅持小改小革的鼓勵政策，爭先創(chuàng)優(yōu)，嚴(yán)格獎懲，保證公平、公正，激發(fā)達標(biāo)積極性，并在經(jīng)濟責(zé)任考核中一一兌現(xiàn)，做到管理不留空白和死角。

通過完善能源管理制度，極大地提高了職工的節(jié)能意識，增強了節(jié)能工作的主動性與創(chuàng)造性。

2 抓好能源計量和統(tǒng)計分析工作

2.1 加強能源計量工作

能源計量工作是能源科學(xué)管理的基礎(chǔ)，為此將計量儀表做到了全覆蓋，加強常規(guī)維護，保證其良好運行，保障實行數(shù)據(jù)定量管理，有利于促進能源狀況的改善。燒堿廠前期安裝有電度表、水表和蒸汽表，但數(shù)據(jù)全部需要能源管理員從現(xiàn)場抄表后再計算，費時費力；況且只反映某個區(qū)間段的能源消耗，不能連續(xù)記錄，缺乏科學(xué)合理的指導(dǎo)性。于是新增了9臺蒸汽流量計，13塊三相四線有功電能表，在《兩化融合在生產(chǎn)管控中的應(yīng)用》項目中，將三相四線有功電能表全部更換為智能電度表，將3臺生產(chǎn)用蒸汽流量計和13塊智能電度表數(shù)據(jù)全部采集到離子膜DCS中，實時反映能源消耗情況，有歷史趨勢方便查詢和統(tǒng)計分析，并在這些數(shù)據(jù)的支撐下在DCS監(jiān)控系統(tǒng)中自動生成了《燒堿單位產(chǎn)品能耗班報》，每班的產(chǎn)量和能耗一目了然，不再需要人工抄表和統(tǒng)計，如圖1所示。

圖1 燒堿單位產(chǎn)品能耗班報

2.2 強化能源統(tǒng)計分析工作

自動生成的班報表，能及時反映出產(chǎn)量和能源消耗，杜絕了數(shù)據(jù)滯后性。只有把指標(biāo)的制定、能耗的計算和分析統(tǒng)計三者結(jié)合起來，才能對復(fù)雜的能耗進行有限的監(jiān)督，從一堆統(tǒng)計數(shù)據(jù)中找出能耗變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)問題，從而提出改進措施。能源管理員及時查看班報，每月根據(jù)班報表做好當(dāng)月的能源統(tǒng)計，進行數(shù)據(jù)分析和改進措施。

3 加強生產(chǎn)、設(shè)備管理，狠抓“無泄漏”工作

通過保持電解槽高負(fù)荷運行，提高產(chǎn)品產(chǎn)量，降低能源單耗，最近兩年電解槽一直保持在17.5 kA電流運行。

(1)治理能源泄漏，堵住效益流失。日常生產(chǎn)中，通過“三檢一查”、定期檢維修等制度，通過節(jié)前檢查、每周四的大檢查等管理方式，變被動堵漏為主動治漏，很好地治理了現(xiàn)場的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。

(2)對主要關(guān)鍵設(shè)備制定設(shè)備點檢表，要求崗位人員按要求到場巡檢并填寫記錄。

(3)生產(chǎn)現(xiàn)場安裝“打更棒”，要求崗位人員定點巡檢崗位及設(shè)備，實現(xiàn)巡檢地點、人員、事件等顯示，便于管理者管理。

(4)加強自動化管控，原有的大型設(shè)備采用PLC控制，雖然保護功能齊全，但分散在廠房各處，需要現(xiàn)場有人值守，有時出故障不能及時發(fā)現(xiàn)。2019年將2臺132 kW空壓機、2臺65 kW冷凍機、1臺90 kW冷水機組都通過RS485通訊方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫x子膜DCS，將關(guān)鍵參數(shù)提前做了預(yù)警，當(dāng)偏離指標(biāo)控制參數(shù)后開始報警提醒崗位人員及時采取相應(yīng)措施，將事故消滅在萌芽狀態(tài)，并記錄在《燒堿廠崗位工藝控制聯(lián)鎖報警記錄》中，方便查看。

4 改進措施

緊盯生產(chǎn)過程，借鑒同行先進經(jīng)驗，依靠職工智慧，群策群力實施節(jié)能技術(shù)改造，從根本上提高設(shè)備運行能力和能源的高效利用，近幾年共實施節(jié)能技改13項，其中較大型8項，一般性5項，節(jié)約能源費用500萬元。

4.1 離子膜電解槽大修

離子膜和電極涂層是決定電解槽槽電壓及電流效率的重要因素。2010年投運以來，經(jīng)過8年時間的運行，電解槽性能整體下降，槽電壓上升明顯，為解決離子膜和電極涂層在運行過程中活性下降、性能退化問題，有效降低電耗，對離子膜電解槽進行了大修，大修后平均槽電壓降低0.3 mV，噸堿電耗降低200 kW·h/t，節(jié)約電費200萬元/a。

4.2 脫氯后淡鹽水回用于陽極液

通過實施脫氯后淡鹽水回用于陽極液項目，大大降低了自用堿和鹽酸的消耗，提高了成品堿產(chǎn)量，噸堿電耗、水耗及汽耗下降明顯，每月節(jié)約自用堿(折100%)25 t，節(jié)約鹽酸50 t，產(chǎn)生經(jīng)濟效益60萬元/a。

4.3 淘汰高耗能電動機

第一、二批淘汰高耗能電動機22臺，后期陸續(xù)更換7臺節(jié)能電動機，可產(chǎn)生經(jīng)濟效益5萬元/a。

4.4 蒸汽余熱利用

一次鹽水用蒸汽預(yù)熱改為用電解槽出口濕氯氣余熱預(yù)熱，預(yù)熱后鹽水溫度達到60～70 ℃，完全滿足工藝要求，停用原先蒸汽加熱；陰極側(cè)進料液為液堿+純水，液堿需要蒸汽加熱保持槽溫，純水直接從純水槽通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后進電解槽，溫度較低，改為用一部分成品堿將進槽純水溫度加熱到70 ℃左右來提高槽溫，降低加熱循環(huán)堿的蒸汽使用量，節(jié)省蒸汽費用100萬元/a左右。

4.5 蒸汽冷凝水回收利用

蒸汽冷凝水用于辦公樓供暖、加熱再生廢水，降低化鹽汽水混合器加熱所需蒸汽量，用于化鹽配制氯化鋇及碳酸鈉，降低了采暖蒸汽和自來水的消耗，2020年全年共收集冷凝水6 500 m3左右。

4.6 暖氣改造

結(jié)合北方冬天的環(huán)境溫度和設(shè)備自發(fā)熱熱源，拆除電解廠房、液化廠房、氯酸鹽分解廠房等廠房內(nèi)的暖氣，節(jié)約蒸汽10萬元/a。

4.7 工藝指標(biāo)調(diào)整

脫氯真空度從35 kPa提高到55 kPa，脫氯淡鹽水溫度從55 ℃上升到70 ℃左右，化鹽汽水混合器不再用蒸汽加熱鹽水，節(jié)約蒸汽47萬元/a。

4.8 機封水回收再利用

化鹽機泵機封水、機泵維修時所用鹽水全部收集到儲罐中用于化鹽，收集量在10 m3/d左右，節(jié)約自來水0.6萬元/a。

5 結(jié)語

通過以上4個方面能源管控措施的實施，燒堿廠的能源管控更加科學(xué)合理，有據(jù)可循，理性指導(dǎo)生產(chǎn)；降成本效益明顯，成效顯著。