吉林炭素：IT上的綠色

孫杰賢

炭素工業(yè)的突出特點(diǎn)是“規(guī)模大、工序多、流程長(zhǎng)、高能耗、高物耗、排放物量大”，因此如何通過信息化手段來促進(jìn)節(jié)能減排成了眾多炭素企業(yè)的當(dāng)前思考和探索的一個(gè)主要課題。

吉林炭素股份有限公司，隸屬于中鋼集團(tuán)，是中國(guó)最大的綜合性炭素制品生產(chǎn)企業(yè)，國(guó)際炭素企業(yè)四強(qiáng)。經(jīng)過五十多年的創(chuàng)造與積淀，吉林炭素的生產(chǎn)能力由初期設(shè)計(jì)2.2萬噸/年發(fā)展到現(xiàn)在的15萬噸/年，產(chǎn)品達(dá)到11大類56個(gè)品種，主要有石墨電極、石墨陽極、炭塊、特種炭制品、炭纖維制品等，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、電子、航天、軍工、醫(yī)療及新材料等領(lǐng)域。

“兩高”困擾

高能耗和高污染的問題一直困擾著吉林炭素，甚至成了制約其可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。隨著能源的日趨緊張和城市環(huán)境污染的加重，加上金融危機(jī)的沖擊，給長(zhǎng)期處于能耗高位運(yùn)行狀態(tài)的炭素行業(yè)的經(jīng)營(yíng)與發(fā)展帶來前所未有的壓力，在這種背景的觸動(dòng)下，吉林炭素的領(lǐng)導(dǎo)決策層深深意識(shí)到節(jié)能減排工作的重要性，于是開始加大投入、設(shè)備改造、工藝革新，大張旗鼓地開展各項(xiàng)節(jié)能降耗活動(dòng)，力爭(zhēng)把節(jié)能減排作為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本的重要途經(jīng)和必經(jīng)之路。

但是節(jié)能降耗工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，宏觀上是與國(guó)家的大政方針緊密呼應(yīng)，微觀上與企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)利益息息相關(guān)。它需要一個(gè)健全的組織架構(gòu)來統(tǒng)籌規(guī)劃，要求企業(yè)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，不僅要在新型工藝的研發(fā)與應(yīng)用和節(jié)能裝備的技改及選型上加大投入，而且與企業(yè)一系列的節(jié)能管理制度和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的精細(xì)化管理密切相關(guān)。節(jié)能降耗的重點(diǎn)是尋求更加科學(xué)的方法和管理手段來達(dá)到產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。

一直以來，吉林炭素都非常重視信息化建設(shè)，將之放到公司戰(zhàn)略的高度，不斷提高為鋼鐵工業(yè)和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)提供綜合配套系統(tǒng)集成服務(wù)的能力，探索出了一條全方位、高起點(diǎn)、高效率的信息化建設(shè)之路，迅速?gòu)囊粋€(gè)信息化落后的企業(yè)發(fā)展成為業(yè)界矚目的新型信息化代表，已初步構(gòu)建起覆蓋全公司的綜合集成管理平臺(tái)。信息化對(duì)于中鋼吉炭改革的深化、資源的優(yōu)化、業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化、市場(chǎng)應(yīng)變能力和管理水平的提升，以及經(jīng)濟(jì)效益的提高等，都有顯著的促進(jìn)作用。關(guān)鍵是在信息化的推進(jìn)中，吉林炭素驚喜地發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)不但能夠提高公司整體管控能力和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的效率，而且也為節(jié)能減排提供了很好的思路和切入點(diǎn)。借鑒信息技術(shù)的工具性，通過對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集、傳輸、加工、存儲(chǔ)和使用，能夠使整個(gè)生產(chǎn)過程達(dá)到自動(dòng)化，這樣就可以做到管理節(jié)能和設(shè)備節(jié)能，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能。

為此，吉林炭素根據(jù)自身的生產(chǎn)特點(diǎn)和實(shí)際需求投入巨額資金相繼部署了三大信息系統(tǒng)，希望從源頭上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，為企業(yè)乃至整個(gè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。

“三大”系統(tǒng)

炭素行業(yè)是集冶煉、熱處理于一體的復(fù)雜性工藝，由于其生產(chǎn)環(huán)境惡劣，對(duì)于溫度、壓力、流量以及回路控制的要求比較高，大功率直流石墨化爐是用來生產(chǎn)多品種、多規(guī)格、高質(zhì)量電極的直接加熱電阻爐。吉林碳素有七組這種石墨化爐，年耗電4億多度。在現(xiàn)代化炭素企業(yè)的生產(chǎn)工藝中，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化和最優(yōu)工藝控制，可以大大降低能源和資源消耗，改善環(huán)境。信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)全面、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理各種資源提供了現(xiàn)代化手段。吉林炭素投資2500萬元部署了炭素生產(chǎn)石墨化工序節(jié)能減排信息系統(tǒng)，對(duì)廠內(nèi)七組石墨化爐進(jìn)行了節(jié)能減排技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)單位節(jié)能量“500度/噸石墨制品”，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電“2000萬度/年”；每年可減少瀝青煙排放量42.9噸，煙塵排放150噸；環(huán)保設(shè)備同步運(yùn)行率由80%左右上升至近100%；每年節(jié)約各類能源合計(jì)約2629噸標(biāo)煤；每年創(chuàng)效益約542萬元。

另一個(gè)節(jié)能減排信息系統(tǒng)是關(guān)于污水治理的。吉林炭素廠區(qū)總供水量為1100～1200立方米/小時(shí)，排水量800～900立方米/小時(shí)?？偣┧恐猩a(chǎn)循環(huán)用水補(bǔ)充水量為175 立方米/小時(shí)。如此巨大的用水成本較大，急需增加工業(yè)用水的回用比例，建設(shè)污水回用工程，提高水資源利用率，減少向松花江水域的排污量益。為此，吉林碳鋼投資2119萬元對(duì)炭素生產(chǎn)污水綜合治理系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)改造，即從廢水達(dá)標(biāo)排放到處理回收利用，達(dá)到減少環(huán)境污染，節(jié)約水資源的目的，成功實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用，炭素生產(chǎn)污水綜合治理節(jié)能減排信息系統(tǒng)是其中重要的項(xiàng)目。炭素生產(chǎn)污水綜合治理節(jié)能減排信息系統(tǒng)以強(qiáng)大的集成信息管理為基礎(chǔ)，以規(guī)范企業(yè)運(yùn)營(yíng)，改善經(jīng)營(yíng)效率為目標(biāo)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)“精細(xì)管理、敏捷經(jīng)營(yíng)、節(jié)能減排”。項(xiàng)目實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)年處理污水2000萬噸；減少工業(yè)廢水排放300萬噸， 減少COD排放100噸，增加經(jīng)濟(jì)效益約360萬元；水的循環(huán)利用率可提高61.82%，達(dá)到80.00%；遠(yuǎn)期企業(yè)利用回用水量約590萬立方米/年。炭素生產(chǎn)污水綜合治理工程是改善生態(tài)環(huán)境，保障人民身體健康，造福社會(huì)的環(huán)境工程，主要工程效益就是環(huán)境效益。建設(shè)將大大改善松花江水質(zhì)，對(duì)預(yù)防各種傳染病、公害病、提高人民健康水平，起到重要作用。

通過這上述兩大系統(tǒng)的建設(shè)，2012年吉林炭素的單位產(chǎn)品綜合能耗低于國(guó)家能耗限額準(zhǔn)入值標(biāo)準(zhǔn)：萬元產(chǎn)值綜合能耗1.28噸標(biāo)煤/萬元，綜合能源消費(fèi)量同比降低3.79%，實(shí)現(xiàn)節(jié)能7243噸標(biāo)煤。單位產(chǎn)品綜合能耗指標(biāo)及焙燒、石墨化工序單位產(chǎn)品綜合能耗指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家限額準(zhǔn)入值標(biāo)準(zhǔn)要求，處于國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平。

今年，吉林炭素又重點(diǎn)實(shí)施了“炭素生產(chǎn)焙燒多變量預(yù)估優(yōu)化控制節(jié)能減排信息系統(tǒng)”項(xiàng)目。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的優(yōu)化、預(yù)估現(xiàn)代控制理論，建立實(shí)時(shí)的控制模型，控制精度高、移爐周期短且可調(diào)（推薦82小時(shí)移爐周期，574小時(shí)焙燒曲線），瀝青揮發(fā)部分燃燒率近59%，焙燒煙氣中焦油含量?jī)H16毫克/立方米，節(jié)能效果顯著，能耗一般是傳統(tǒng)手動(dòng)焙燒爐的55%左右，經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排效益明顯。以3臺(tái)30爐室6火道5料箱（立裝二層和立裝一層）6套火焰系統(tǒng)（天然氣）炭電極焙燒爐為例，采用智能控制系統(tǒng)焙燒操作增加產(chǎn)量增加的效益為756萬元/年，節(jié)能增加的效益為2503萬元/年，同時(shí)將減排二氧化碳50.2%。

吉林炭素以基礎(chǔ)信息化系統(tǒng)應(yīng)用為切入點(diǎn)，以節(jié)能減排信息系統(tǒng)的實(shí)施為突破口，走出了一條“技術(shù)水平高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少”的科學(xué)發(fā)展道路。不僅進(jìn)一步改善了本區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況，減少了企業(yè)大氣污染物的排放總量，使企業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，保證周邊地區(qū)的社會(huì)效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展，而且在社會(huì)公眾中樹立良好形象，為創(chuàng)建資源節(jié)約型環(huán)境友好型企業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。