浅谈煤焦化公司能源管理体系建设.pdf

2 0 1 5年第 1 期 浅谈煤焦化公 司能源管理体 系建设 浅谈煤焦化公司能源管理体系建设 吴 艳 ， 黄胜林 ， 朱海涛 ( 首钢水钢煤焦化公 司 贵州 六盘水 5 5 3 0 2 8 ) 摘要 ： 节约能源、 降低 消耗 、 保 护资源是 国家实施 可持 续发展战略的重要组成部分 ， 而对 于加入 WTO融入 国际经济一体化的 中国国有企业 ， 能源管理体 系对 于企业而言 ， 相 当于铁路轨道对于 列车一样重要 ， 是企业用 以实现运 营控制、 持 续提 高能效、 提 高核心竞争力所需的手段和流程。 关键词 ： 能源管理体 系； 建设 ； 竞争 B ri e f Dis cu s s io n o n E n e r g y Ma n a g e me n t S y s t e m C o n s t r u ct io n in C o k in g C o mp a n y Wu Ya n ，Hu a n g S h e n g l in ， Z h u Ha i t a o ( C o k in g C o mp a n y ， S h o u g a n g S h u i ch e n g I r o nS t e e l ( G r o u p ) C o ， L t d ， L iu p a n s h u i 5 5 3 0 2 8 ， G u iz h o u ， C h i n a ) Ab s t r a ct ：E n e r g y co n s e r v a ti o n ，co n s u mp t i o n r e d u cti o n a n d r e s o u r ce p r o t e ct io n 8 fie imp o r t a n t c o n t e n f o r o u r co u n t r y t o ca r r y o u t s t r a t e gy o f s u s t a in a b l e d e v e l o p m e n t A f t e r s tat e - o w n e d e n t e r p r i s e s j o i n Wo r l d T r a d e O r g a n iz a t i o n ( WT O )a n d e n t e r i n t e rna tio n a l e co n o m ic i n t e g r a tio n ， e n e r g y m a n a g e m e n t s y s t e m wh i ch i s l i k e r a il w a y t r a ck i s t h e wa y f o r the e n t e r p r is e s t o co n t r o l p r o d u cti o n and b u s i n e s s a n d co n s tan tl y imp r o v e e n e r gy e ff icie n c y a n d e n h an ce co r e co mp e ti ti v e n e s s Key wor d s ：e n e r g y ma n a g e men t s y s t e m；co n s t r u cti o n ；co mp e ti ti o n 1 前 言 节能是 我国可持续发展的一项长远发展 战 略 ， 是我国的基本 国策。 能源管理体系建设 ， 是运 用现代管理思想 ， 借鉴成熟管理模式 ， 将过程分 析方法 、 系统工程原理和策划、 实施、 检查 、 改进 ( P D C A) 循环管理理念 引入企业能源管理 ， 建立 覆盖企业能源利用全过程的管理体系， 对强化结 构节能与技术节能， 促进万家企业构建长效节能 机制具有重要意义 。 明确了企业能源管理体系建 设是企业发展的战略选择 ， 须成立企业主要负责 人挂帅的能源管理体系建设领导小组 ， 组建专 门 工作团队。通过分析企业能源管理现状 ， 制定体 系建设工作方案 ， 明确职责 、 任务、 措施 、 进度等 要求 ， 不断完善能源利用过程控制措施 ， 确保能 源管理体系持续有效运行。 水钢面对钢铁行业产 作者简介： 昊艳 ( 1 9 6 9 ) ， 女 ， 质量工程师 ， 从事质量体 系管理 。 能严重过剩 ， 供需矛盾突 出、 市场低迷 的严峻形 势 ， 通过建立能源管理体 系， 节约能源 、 降低 消 耗 ， 提升企业经济效益和社会效益。 2 煤焦化公司能源管理体系的建立及实施 2 1 宣贯与 培训 1 )根据 2 0 1 3年 1 月 1 7 13 水钢能源管理体 系工作安排首次会议 的要求 ， 水钢能源管理体系 正式导人 ， 建立 了水钢能源管理体系扩展认证工 作方案 ， 从职责 、 分工、 程序 、 要求、 内容、 时间进 度等方面进行了明确 。 煤焦化公司在各上级部门 的指导下 ， 先识别认证条件、 梳理制度、 对标找差 距 ， 并制定了各阶段的工作 目标、 工作程序 、 工作 内容 、 责任人、 时间进度表等内容。 2 )根据水钢及煤焦化公司能源管理体系工 5 5 水 钢 科 技S H U I G A NG S C I E N C E T E C H N OL O G Y 第 1 3 1 期 作方案 ，煤焦化公司于 2 0 1 3年 3月 5日首先组 织各车间涉及体系建设 的体系维护员和能源管 理员学习 G B T 2 3 3 3 1 2 0 1 2 ( 能源管理体系要求 能源管理体系 要求 及 能源使用相关变量的识 别 等内容 ， 使能源体系建立具备初步的人员条 件。根据焦化公司能源管理体系扩展工作方案 、 提出了工作重点和工作要求 、 明确了能源管理体 系建设一把手负责制 ，生产和设备两条线 同步 走 ，进一步完善煤焦化公司能源种类 的界定、 能 源消耗的统计分析等内容。 在煤焦化公司全员素 质提升培训班上 ， 由体系管理员( 授课 老师均为 科级干部和厂领导 ) 给大家重点讲解 能源管理 体系要求 和目前国家、 企业 的能源管理状况、 能 源管理体系建设 的重要性、 必要性和作用 ， 使各 级管理人员清楚 的认识到能源管理体系的建设 是企业发展的必经之路。 3 ) 举办全员能源知识培训班， 针对不同人员 讲授不同的内容， 使其掌握本岗位的能源变量和 控制措施 ， 从岗位上抓好能源控制。 4 ) 进行能源管理知识考试 ， 要求每位管理人 员 自己找答案 ， 后组织闭卷考试 以及举办能源知 识竞赛 ，使得管理人员掌握一定的能源管理知 识 ， 强化能源管理 ， 带动全员参与能源管理体系 管理。 2 2 能源 变量识 别与评价 2 0 1 3年 3月至 4月期间 ， 通过上级部门、 专 家老师的指导 ， 相关人员的现场核查 ， 煤焦化公 司完成能源变量的识别与评价工作 ，共有 1 5 7 9 个能源变量 ， 全厂共有 1 7个主要能源使用 ， 主要 问题有 ： ( 1 ) 淘汰用能设备较多： ( 2 ) 煤气消耗高 ， ( 3 ) 炼焦和化产的余热余能未回收利用 。 ( 4 ) 未采 用先进的节能技术。 根据 以上问题制定并实施能 源变量识别与评价控制措施。 2 3 建立能源管理体 系法律法规 建立能源管理体系适用法律法规及其它要 求 1 1 1 个。建立清单和文本发放到各车间 ， 使各 单位依法开展能源管理活动。 通过本段时间的运 行 ， 适用法律法规还需进行更新 、 调整 。 2 4 能 源工 艺技 术评 价 经过近四个月的调查 ， 分析总结 ， 煤焦化公 司主要能源工艺评价有如下内容。 1 ) 工艺分析。原料及备煤工艺 ： 设有 2 个贮 煤场 ， 总贮存 量 1 2万 吨， 操作贮量 8 4万吨 ， 原 料煤分汽车来煤和火车来煤 ， 卸车能力 3 6 0 t h ， 1 套设计为 4 0 0 t h备煤系统 ，配煤设有 7个 8 m 配煤槽 ， 采用先配后粉工艺。 2 ) 焦炉工艺。 现焦炉四座及相配套装煤出焦 除尘设备 ， 和一套 1 2 5 t h干法熄焦工艺。 3 ) 运焦工艺。配 2套筛焦系统 ( 筛焦楼) ， 各 有 2台篦条筛 、 2台振动筛 ， 1 、 焦炉系统设 2 个 4 0 0 t 储焦槽 ， 输送能力 2 0 0 t h ， 3 # , 4 s 炉系统设 7个 5 0 0 t 块焦储焦槽及相应皮带系统。 4 ) 煤气净化工艺 ： 与年设计生产能力 1 0 0万 吨焦炭配套的 A S煤气净化装置一套 ， 与设计生 产能力 4 0万吨焦炭配套的 H P F煤气净化装置 一 套 。 2 5 能源消耗 与回收 分析 表 1 为 2 0 1 2年能源消耗与回收情况。表 1 显示 ，洗精煤占能源消耗 8 8 4 1 ，高炉煤气 占 6 7 4 ， 焦炉煤气 占 2 5 5 ， 电占 1 2 9 ， 蒸 汽 占 0 9 5 ， 焦炭回收 占能源回收 7 7 7 5 ， 煤气 回收 占 1 7 9 8 ， 焦油回收占 3 2 9 。洗精煤消耗是煤 焦化公司整个能源消耗的最大能源 ， 高炉煤气消 耗位居第二 ， 焦炉煤气第三 ， 煤气是动力介质消 耗的最主要组成部分 。 2 7 能源消耗的主要影响因素 1 ) 工序中煤气消耗的影响， 煤气消耗大主要 体现在炼焦工序， 影响的主要因素如下 。 ( 1 ) 当炼焦周转时间一定时 ， 入炉煤水分每 增加 1 ， 高炉煤气增加 3 3 k J k g ( 焦炉煤气增加 0 5 6 2 0 1 5年第 l 期 浅谈煤焦化公 司能源管理体 系建设 2 9 I O k g ) 。 l 、 2 鼻焦 炉 2 0 1 2年 入 炉 煤 水 分 为 1 2 6 2 ，而要求是 2 6 2 ， 3 3 x 2 6 2 = 8 6 4 6 K j K g ， 焦炉煤气 2 9 x 2 6 2 = 7 5 9 8 K j K g 。3 、 炉 2 0 1 3年 1月配合煤水分是 1 2 o 3 ， 二月是 1 1 7 6 ， 3月 是 1 2 2 ， 平均就是 1 2 ， 而要求是 2 ， 2 0 1 3年 1月一 3月造成的增加消耗高炉煤气 ： 3 3 x 2 = 6 6 K j ， K g ， 焦炉煤气 2 9 x 2 = 5 8 K j K g 。 ( 2 ) 焦炉处理石墨时间过长。受装入煤结构 影响 ， 焦炉炉墙、 上升管石墨形成较快 ， 焦炉操作 中铲除石墨时间长 ， 炉温降低幅度较大 ， 导致下 一 炉加热升温过程中煤气消耗增加。 ( 3 ) 焦炉出炉前提前 3 4炉开始晾炉 ， 造成 部分煤气外逸导致减少煤气外供量。3 、 炉： 按 单炉煤气量外逸 1 0 m3 计算 ， 日出炉数 1 3 3炉 ， 每 天损失煤气 1 3 3 1 0 = 1 3 3 0 m 。 1 、 炉 ： 按单炉煤 气量外逸 8 m 3 计算 ， 日出炉数 9 6炉 ， 每天损失煤 气 9 6 * 8 = 7 6 8 m3 。 ( 4 ) 1 、 焦炉煤气 因烟囱吸力不够 、 空气系 数控制不合理对焦炉煤气用量的影响： 在夏季时 或大气气温高时， 必须多掺入焦炉煤气 ( 焦炉煤 气由原来的 3 5 增加到 5 2 ) ， 空气系数控制不 合理 ， 燃烧不完全 ， 增大 了高热值的焦炉煤气用 量和煤气浪费。 ( 5 )炼焦周转时间的不同会影响煤气消耗。 3 、 焦炉 ： 炼焦周转时间为 2 0 h ， 吨焦高炉煤气 消耗= 6 4 0 0 0 2 2 4 ( 1 2 0 2 0 5 ) = 1 2 4 8 7 8 m3 t 焦 ； 炼 焦 周 转 时 间 为 1 8 h ，吨 焦 高 炉 煤 气 消 耗 = 6 9 0 0 0 2 2 4 ( 1 3 3 3 * 2 0 5 ) = 1 2 1 2 0 1 m3 t 焦 ；当延 长炼焦周转 时间 2 h ，吨焦高炉煤 气消耗增 加 3 6 7 7 m3 t 焦。1 撑 、 2 #焦炉 ： 炼焦周转时间为 2 0 h ， 吨 焦 高 炉 煤 气 消 耗 = 5 2 0 0 0 2 4 ( 8 6 4 1 2 5 ) = 1 1 5 5 m 3 t 焦；周转时间为 1 8 h ，吨焦高炉煤气消 耗= 5 4 0 0 0 2 4 ( 9 6 1 2 5 ) = 1 0 8 0 m 3 t 焦 ； 当延长周转 时间 2 h ， 吨焦高炉煤气消耗增加 7 5 m3 t 焦。 2 ) 工序中电能消耗的分析 ( 1 ) 净化二作业区 4台循环水泵( 及配套 电 机 、 4台轴流风机 的电机属于淘汰设备 ，不属节 能设备 ； 针对 4台循环水泵及配套电机电消耗过 大 ， 现正在更换 4台循环水泵( J T G S 3 5 0 - 5 0 0 ) 及 配套电机( Y 3 5 5 4 ) ， 每台电机功率 4 0 0千瓦时， 2台每 年耗 电可节 省 1 5 0千瓦 时 * 2 * 2 4 * 3 6 5 = 2 6 2 8 0 0 o千瓦 时 。 ( 2 ) 净化二作业区生化 、 粗苯、 鼓风机等工作 岗位照明未使用节能灯具 6 5具 ，功率 0 2 k W， 如更换 为节 能灯 ( 节 能灯： 0 0 6 5 k W) ， 每年可节 约 ( 0 2 0 0 6 5 ) 6 5 2 4 水 3 6 5=8 0 0 7 1 8 7 5 k Wo h 。 5 7 水 钢科 技S H UI G AN G S C I EN C E T E C HN O L O G Y 第 1 3 1期 ( 3 ) 煤焦化公司电机 6 3 4台 ， 主要是 Y系列 电机 ， 只有 4台为 Y 3系列节能 电机 ， 变压器 3 0 台， 采用就地补偿一处 ， 变频 、 降压启动和软启动 6 9处 ， 占 1 2 3 ( 包含泵机组采用变频技术) 。变 压器节能型有 1 2台， 占到 7 0 5 8 8 。 其中国家明 令淘汰电机 2 3 5台， 淘汰变压器 4台， 淘汰泵 l 6 台， 淘汰车床 4台， 淘汰刨床 2台， 淘汰照明 日光 灯 1 5 5颗和白炽灯 4 0 9颗。 变电所及中控 电磁站 主要 以 H D系列刀 开关 、 D W1 0系列框 架断 路 器、 D Z 1 0系列塑壳断路器 、 C J 1 0系列交流接触 器、 J R系列热继电器产品 ， 均为国家规定的高耗 能落后淘汰机电设备。 3 ) 未利用的余热余能 ： 炼焦烟道废气余热 、 粗苯管式炉废气余热、回收蒸氨废水的余热、 精 制各循环水余热、 焦油管式炉废气余 热、 改质 沥 青冷却软水余热。 3 节 能技 术的应 用 1 ) 焦 炭红 焦显 热 回收 ： 干 熄焦技 术是 一种 新 型先进熄焦技术， 是焦炭红焦显热回收最好的方 式 ， 它是焦化行业最大节能措施 ， 也是效益最突 出的节能措施 ，在 2 0 1 2年 3月水钢焦化建成投 产 1套 1 2 5 t h干熄 焦装 置 、 1台 6 2 t h 、 9 5 MP a 干熄焦锅炉 以及 1座 1 8 0 0 o k W 凝汽式汽轮发 电 机组 ， 为 2座 5 5 m焦炉配套 ， 实现了干法熄焦 。 干熄焦装置投产后 ， 吨焦产蒸汽 0 5 5吨， 降低焦 化工序能耗约 2 0 k g ce t( 详细情况见干熄焦工艺 技术评价) 。 2 ) 蒸汽冷凝冷却水热量回收： 我厂蒸汽使用 量较大 ， 主要包括双效溴化锂制冷机( 2台， 6 t h - 台) ， 蒸汽使用量达 8 1 2 t h ， 蒸汽使用后的冷凝水 温度为 7 0 7 5 左右 ，目前做为软化水 回收 ， 收 集后进入给排水系统( 约 1 5 - 2 0 t h ) 。 3 )净化一作业区用于焦油槽保温和电捕焦 油器保温 ， 蒸汽冷凝液全部通过管道 回收至冷凝 液槽 ， 用作硫铵工段离心机洗水 ， 蒸汽冷凝液温 度 5 0 6 0 ， 冷凝液量约 l m 3 h ， 每年可 回收冷凝 液 1 3 6 5 2 4 = 8 7 6 0 m 。 4 )焦油油库系统有 l 2个槽子使用蒸汽保 温 ， 蒸汽冷凝水统一经过疏水器后收集 ， 用作工 业萘热油泵冷却水的补充水 ； 在闪蒸油回配工艺 有台冷却器 ， 换热后的水 ， 进入沥青池 ， 作为沥 青池 的补充 水 。 5 )焦化大功率 电机 均已实施变频调 速改 造。 焦化近 5年来对装煤、 出焦、 于熄焦除尘风 机、 气体循环风机 、 煤气鼓风机等 4 O台电机进行 了变频调速改造 ， 电机平均节电 1 3 - 1 5 ， 折合吨 焦节电 3 5 k W h ， 节电效果显著 。 6 ) 采用先进高效水泵。 选用先进高效水泵 对一、 二净化循环水泵 、 冷冻水泵进行改造 ， 提高 水泵效率 3 0 ， 相当于节电 2 0 - 3 0 。 7 ) 消除直排水 ， 全部实现浊 、 净水各 自独立 循 环 。 焦化 2 0 0 5年 吨焦 耗 新 水 为 2 O 2 m 3 ， 2 0 1 2年 同 比降 至 1 3 9 m。 ，吨焦 耗 新 水 下 降 0 6 3 m s ， 节水效 果显 著 。 4 与先进 企业 的对标 我公司选择与基本处于 同一规模及档 次的 南钢新区焦化( 以下简称南钢焦化) 进行分析对 比， 表 4为主要设备 、 工序对 比， 表 5为能源消耗 与 回收对 比。从表 5看出， 煤焦化公司除电耗较 南钢的低外 ， 其它指标都不 同程度的高些。 因此 ， 需要对标 ， 通过对标 ， 提出公司的基准、 绩效参数 和标杆 ， 从而在一定 的周期内实现能源成本的降 低 ， 提高经济效益。 5 改进 工作 1 ) 从管理上节能。根据能源变量的识别、 工 艺技术评价识别 出的问题 ，煤焦化公司制定 了 5 5条改进措施及建议 ，其中 2 1条管理措施 ， 2 1 5 8 2 0 1 5年第 1期 浅谈煤焦化公 司能源管理体 系建设 一 、备 煤 二 、 炼 焦 三 、 熄 焦 8 m 配煤槽 、 自动 配煤装置、 可逆锤式粉碎机 2座 4 3 m 焦 炉 、 2座 5 5 m 焦 炉 部分干法熄焦( 1 2 5 t h干熄 焦装置) 8 m 配煤槽、 自动配煤装