兗礦煤化工產(chǎn)業(yè)管控一體化的研究與應(yīng)用

魏慶印 張偉 潘玉峰

(兗礦集團(tuán)有限公司煤化分公司,山東鄒城 273500)

兗礦煤化工產(chǎn)業(yè)管控一體化的研究與應(yīng)用

魏慶印 張偉 潘玉峰

(兗礦集團(tuán)有限公司煤化分公司,山東鄒城 273500)

兗礦煤化分公司是兗礦集團(tuán)經(jīng)營(yíng)煤化工產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化公司,隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大,生產(chǎn)基地多、生產(chǎn)企業(yè)多、分布范圍廣,為進(jìn)一步健全和完善安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng),更好地發(fā)揮調(diào)度在安全生產(chǎn)中的組織指揮、監(jiān)督保障、綜合協(xié)調(diào)職能,有效地提高裝置的生產(chǎn)運(yùn)行能力,充分發(fā)揮調(diào)度室管理范圍廣、業(yè)務(wù)觸角多的優(yōu)勢(shì),兗礦煤化公司調(diào)度室以建立橫向、縱向生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度指揮平臺(tái)為前提,針對(duì)煤化公司實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn),提出了煤化工產(chǎn)業(yè)管控一體化工作思路,實(shí)施對(duì)各生產(chǎn)單位的生產(chǎn)運(yùn)行的調(diào)度指揮,以保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的正常進(jìn)行,并取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

管理模式 產(chǎn)業(yè) 管控 一體化

1 煤化工產(chǎn)業(yè)管控一體化的必要性

(1)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)管理體制改革的不斷深入發(fā)展,企業(yè)正在逐漸建立適應(yīng)發(fā)展社會(huì)化大生產(chǎn)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求的現(xiàn)代企業(yè)管理模式,企業(yè)逐漸從以完成生產(chǎn)計(jì)劃為主要生產(chǎn)活動(dòng)的傳統(tǒng)管理即生產(chǎn)型管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴岣呓?jīng)濟(jì)效益為主、適應(yīng)現(xiàn)代化要求的經(jīng)營(yíng)型管理,作為企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的指揮中樞,生產(chǎn)調(diào)度也必須由傳統(tǒng)的生產(chǎn)型調(diào)度轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)型調(diào)度。

(2)兗礦煤化調(diào)度系統(tǒng)創(chuàng)新性一體化綜合調(diào)度分析模式雖然在繼承傳統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,做出了大量的創(chuàng)新和突破,但由于受到現(xiàn)有信息和數(shù)據(jù)搜集方式的限制,該分析模式的應(yīng)用仍屬于總結(jié)性數(shù)據(jù)分析范疇,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)各生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線分析。為進(jìn)一步提高兗礦煤化調(diào)度指揮系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控水平,增強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行質(zhì)量的實(shí)時(shí)在線評(píng)價(jià)分析,升級(jí)和改善現(xiàn)有生產(chǎn)調(diào)度指揮平臺(tái)勢(shì)在必行。

2 一體化管控模式的主要做法及內(nèi)容

借助煤化公司在綜合管理、組織協(xié)調(diào)等方面的優(yōu)勢(shì),總結(jié)借鑒國(guó)內(nèi)外其他化工系統(tǒng)的優(yōu)秀調(diào)度工作經(jīng)驗(yàn),開(kāi)拓思路,創(chuàng)新調(diào)度管理理念,突破固有的以單一生產(chǎn)單位為主體的縱向調(diào)度指揮模式,發(fā)展為更加注重經(jīng)濟(jì)效益導(dǎo)向效應(yīng),更加注重同類型生產(chǎn)單位之間、同類型關(guān)鍵裝置之間橫向?qū)Ρ?具有鮮明煤化公司特色的縱橫一體化綜合調(diào)度模式。

通過(guò)收集整理所屬各單位生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合日常生產(chǎn)調(diào)度信息匯總結(jié)果,分別以周、月為時(shí)間單位,對(duì)各單位生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)分析,并分別形成生產(chǎn)運(yùn)行分析報(bào)告,通過(guò)周調(diào)度例會(huì)通報(bào)、煤化公司內(nèi)網(wǎng)發(fā)布等,為公司決策層提供詳實(shí)的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià),總結(jié)生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),指出階段性存在的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)運(yùn)行的瓶頸,針對(duì)性提出優(yōu)化各單位生產(chǎn)運(yùn)行的具體改進(jìn)意見(jiàn)和建議。以生產(chǎn)運(yùn)行月度分析為例作一總結(jié)。生產(chǎn)運(yùn)行月度分析共分為四個(gè)主要部分：各生產(chǎn)單位主導(dǎo)產(chǎn)品產(chǎn)量及運(yùn)行分析、重點(diǎn)裝置及設(shè)備運(yùn)行分析、當(dāng)月生產(chǎn)運(yùn)行亮點(diǎn)及存在的問(wèn)題、下月調(diào)度運(yùn)行重點(diǎn)。

2.1 各生產(chǎn)單位主導(dǎo)產(chǎn)品產(chǎn)量及運(yùn)行分析

2.1.1 當(dāng)月生產(chǎn)運(yùn)行狀況概述

對(duì)當(dāng)月各單位主要生產(chǎn)活動(dòng)、計(jì)劃及非計(jì)劃停車事件、新建項(xiàng)目進(jìn)展、試開(kāi)車關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等信息進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述,并匯總當(dāng)月尿素、甲醇、醋酸、醋酸乙酯、醋酐、焦炭等主導(dǎo)產(chǎn)品實(shí)際完成產(chǎn)量數(shù)據(jù),以綱要的形式簡(jiǎn)明扼要地闡述煤化公司當(dāng)月整體生產(chǎn)運(yùn)行概況。

2.1.2 產(chǎn)品產(chǎn)量及制造成本數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)整理各單位主導(dǎo)產(chǎn)品每日實(shí)際完成產(chǎn)量及制造成本數(shù)據(jù),通過(guò)匯總得到每個(gè)單位每一種主導(dǎo)產(chǎn)品當(dāng)月考核計(jì)劃產(chǎn)量、實(shí)際完成產(chǎn)量、產(chǎn)量計(jì)劃完成率、日平均生產(chǎn)強(qiáng)度、單位產(chǎn)品平均制造成本,綜合反映各單位每種主導(dǎo)產(chǎn)品當(dāng)月生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)任務(wù)目標(biāo)的完成情況。

以每日產(chǎn)量和制造成本實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)分別繪制柱狀和折線趨勢(shì)分布圖,直觀清晰地反映當(dāng)月產(chǎn)量及制造成本變化態(tài)勢(shì),對(duì)該產(chǎn)品月份內(nèi)的生產(chǎn)運(yùn)行異常變化情況進(jìn)行快速準(zhǔn)確的總結(jié)歸納與分析。

通過(guò)研究產(chǎn)量柱狀分布圖和制造成本曲線分布圖的變化情況,重點(diǎn)進(jìn)行定性和定量分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量及制造成本異常變化點(diǎn),結(jié)合日常調(diào)度信息,對(duì)引起數(shù)據(jù)變化的具體原因進(jìn)行分析和說(shuō)明,找到非正常狀態(tài)引起產(chǎn)量、制造成本以及系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的深層次影響因素。對(duì)其中增產(chǎn)降耗效果明顯的優(yōu)秀工作經(jīng)驗(yàn)及導(dǎo)致系統(tǒng)計(jì)劃外減產(chǎn)、停產(chǎn)的不利因素等進(jìn)行歸納整理,并組織擁有同類產(chǎn)品或同類生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)單位進(jìn)行相互學(xué)習(xí)和借鑒,吸收先進(jìn)操作經(jīng)驗(yàn),吸取事故教訓(xùn),全面提升公司整體生產(chǎn)管理水平。

為充分發(fā)揮魯南化工公司現(xiàn)有兩套醋酸裝置效能,深入挖掘系統(tǒng)潛力,自初開(kāi)始進(jìn)行“年產(chǎn)醋酸80萬(wàn)噸產(chǎn)能高負(fù)荷沖擊試驗(yàn)”,通過(guò)各種工藝流程改造、重點(diǎn)設(shè)備改造、系統(tǒng)操作優(yōu)化等技術(shù)手段,最終實(shí)現(xiàn)醋酸年產(chǎn)能由之前的60萬(wàn)噸增加至80萬(wàn)噸。在3月26日順利實(shí)現(xiàn)了第一階段醋酸Ⅱ裝置沖擊45萬(wàn)噸年產(chǎn)能任務(wù)目標(biāo)后,醋酸Ⅰ裝置沖擊35萬(wàn)噸年產(chǎn)能試驗(yàn)過(guò)程中,煤化公司調(diào)度室通過(guò)對(duì)醋酸裝置生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深入細(xì)致的分析后發(fā)現(xiàn),80萬(wàn)噸年產(chǎn)量的制約關(guān)鍵影響瓶頸因素為原料氣體CO供應(yīng)量不足。在聯(lián)合生產(chǎn)技術(shù)部門進(jìn)行相關(guān)調(diào)研后,提出“多噴嘴氣化爐三開(kāi)一備調(diào)整方案”的建議,充分發(fā)揮魯南化工東西廠區(qū)現(xiàn)有的四臺(tái)多噴嘴對(duì)置式氣化爐產(chǎn)氣量大、比氧耗及比煤耗低等技術(shù)優(yōu)勢(shì),將東廠區(qū)富余高壓氧氣、水煤氣等資源通過(guò)聯(lián)通管線輸送至西廠區(qū),提高多噴嘴氣化爐整體運(yùn)行負(fù)荷,進(jìn)而提高CO氣體供應(yīng)量,解決了西廠區(qū)醋酸裝置原料氣體不足的缺陷,同時(shí)也解決了東廠區(qū)雙結(jié)構(gòu)系統(tǒng)無(wú)備用氣化爐的現(xiàn)狀,可保證氣化爐檢修期間后續(xù)系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1.3 產(chǎn)品產(chǎn)量及制造成本數(shù)據(jù)環(huán)比分析

對(duì)連續(xù)兩個(gè)月的考核計(jì)劃產(chǎn)量、實(shí)際完成產(chǎn)量、產(chǎn)量計(jì)劃完成率、日平均生產(chǎn)強(qiáng)度、單位產(chǎn)品平均制造成本等數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)比分析,以增減量的變化關(guān)系來(lái)評(píng)估系統(tǒng)最近一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行質(zhì)量,對(duì)每一個(gè)增減量的直接影響因素進(jìn)行文字說(shuō)明,對(duì)于無(wú)法做出合理解釋的異常變化量,則組織相關(guān)人員進(jìn)行專項(xiàng)排查與分析,直至找到癥結(jié)所在并將其徹底解決。通過(guò)這種環(huán)比分析,成功發(fā)現(xiàn)并督促解決魯南化工及國(guó)宏公司兩套甲醇裝置制造成本偏高的瓶頸問(wèn)題,為煤化公司減虧增盈任務(wù)目標(biāo)的達(dá)成做出了貢獻(xiàn)。

通過(guò)魯南化工、國(guó)宏三套生產(chǎn)裝置噸甲醇制造成本的總結(jié)分析,對(duì)比國(guó)內(nèi)同類型裝置實(shí)際運(yùn)行效果后發(fā)現(xiàn)國(guó)宏及魯南化工甲醇二車間噸甲醇制造成本長(zhǎng)期都處于偏高的狀態(tài),煤化公司調(diào)度室立即組織兩單位成立專項(xiàng)課題攻關(guān)小組,從原材料進(jìn)貨質(zhì)量及價(jià)格、工藝及設(shè)備參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)、裝置操作規(guī)程、節(jié)能減排裝置運(yùn)行效率等所涉及到制造成本構(gòu)成的單元進(jìn)行詳細(xì)深入的調(diào)研和分析,最終找到了影響系統(tǒng)增產(chǎn)降耗的關(guān)鍵因素14項(xiàng),有針對(duì)性地采取改進(jìn)措施。自8月份相關(guān)措施陸續(xù)得到貫徹落實(shí)后,系統(tǒng)運(yùn)行狀況得到明顯改善,8～12月份噸甲醇制造成本較前7個(gè)月平均值分別下降314元/噸和310元/噸,降本增效效果十分顯著,充分體現(xiàn)了這種創(chuàng)新性一體化綜合調(diào)度分析模式的實(shí)效性和先進(jìn)性。

2.2 重點(diǎn)裝置及設(shè)備運(yùn)行分析

就煤化公司整體而言,其所屬各單位雖然終端產(chǎn)品不完全相同,但生產(chǎn)工藝卻都屬于以煤炭為基本原料的初級(jí)化工生產(chǎn)范疇,無(wú)論是工藝路線選擇、設(shè)備選型、單元操作組成還是運(yùn)行指標(biāo)控制上都有很多的相似性,而以往的生產(chǎn)運(yùn)行分析僅僅是以一個(gè)生產(chǎn)單位為獨(dú)立個(gè)體進(jìn)行縱向式過(guò)程分析,其分析結(jié)果雖具有很強(qiáng)的時(shí)間延續(xù)性,但由于缺少其他客觀公正的參考目標(biāo)作為對(duì)比,并不能有效地發(fā)現(xiàn)其系統(tǒng)運(yùn)行中存在的所有問(wèn)題和瓶頸所在,由此而產(chǎn)生的運(yùn)行建議的指導(dǎo)作用也僅限于被分析單位本身,總結(jié)出的各種增產(chǎn)降耗改進(jìn)方法和經(jīng)驗(yàn)也不能得到更為廣泛有效的推廣。自煤化公司調(diào)度室成立以來(lái),通過(guò)近三個(gè)月的觀察和對(duì)比發(fā)現(xiàn),即便是同類型生產(chǎn)裝置卻由于各單位設(shè)備運(yùn)行方式、操作人員業(yè)務(wù)能力水平、專業(yè)技能熟練度、操作習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)積累等“軟件配置”的不同,運(yùn)行效率也存在很大差異,為更好地發(fā)揮煤化公司調(diào)度平臺(tái)的綜合協(xié)調(diào)作用,更加有效地提高煤化公司整體工藝運(yùn)行水平,對(duì)舊有的生產(chǎn)運(yùn)行分析模式進(jìn)行了更加深入的改革和創(chuàng)新,將重點(diǎn)生產(chǎn)裝置和設(shè)備

(包括空分、氣化、熱電、甲醇合成、尿素合成、醋酸合成等)納入到日常生產(chǎn)運(yùn)行分析范圍,挑選其中影響裝置運(yùn)行效率的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?使每個(gè)單位都能夠清晰準(zhǔn)確地從中認(rèn)識(shí)到自身差距所在,形成了一種較為濃厚的相互激勵(lì)和競(jìng)賽氛圍,并根據(jù)分析結(jié)果總結(jié)出導(dǎo)致最優(yōu)和最差兩個(gè)單位之間存在差異的主要影響因素,有針對(duì)性地提出改進(jìn)方向和運(yùn)行優(yōu)化建議,幫助落后單位盡快縮小差距,最終實(shí)現(xiàn)提升煤化公司整體運(yùn)行水平的目標(biāo)。

自重點(diǎn)裝置及設(shè)備對(duì)比分析方法實(shí)施以來(lái),借助煤化公司綜合調(diào)度平臺(tái)的居中協(xié)調(diào),各單位之間“比、學(xué)、趕、幫、超”的良性競(jìng)爭(zhēng)氛圍濃厚,氣化爐運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量都得到了大幅度的提升：國(guó)宏公司借鑒國(guó)內(nèi)其他單位制漿系統(tǒng)“少碎多磨”的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),開(kāi)啟備用磨機(jī),維持三臺(tái)磨機(jī)同時(shí)運(yùn)行,通過(guò)降低單臺(tái)磨機(jī)負(fù)荷的方法,充分發(fā)揮磨機(jī)性能以及北宿煤成漿性好的優(yōu)勢(shì),極大地改善了煤漿的粒級(jí)分布,在不增加任何設(shè)備改造費(fèi)用的情況下將煤漿濃度成功地從之前的61．8%提高到了63．01%;魯南化工氣化一車間在與國(guó)宏公司進(jìn)行技術(shù)交流的基礎(chǔ)上,新增兩臺(tái)立式陶瓷球超細(xì)磨機(jī),通過(guò)將滾筒式棒磨機(jī)與立式陶瓷球超細(xì)磨機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的方式來(lái)改變煤漿的粒級(jí)分布,不僅提高了制漿量,而且將兩種氣化爐的煤漿濃度分別從之前的61．1%提高到了63．13%和62．08%;魯南化工與工程檢修公司共同研制的新型耐磨陶瓷工藝燒嘴在魯南化工德士古氣化爐上成功創(chuàng)出連續(xù)運(yùn)行243天的最長(zhǎng)時(shí)間紀(jì)錄,在煤化公司調(diào)度室的大力推廣下,國(guó)宏公司及榆林甲醇廠先后進(jìn)行了試運(yùn)行,分別將氣化爐最長(zhǎng)運(yùn)提高了66天和11天;魯南化工氣化二車間3臺(tái)多噴嘴氣化爐的有效氣體成分指標(biāo)一直占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),高于其他兩個(gè)單位近2個(gè)百分比,通過(guò)調(diào)研分析,發(fā)現(xiàn)其氣化爐操作溫度一直穩(wěn)定控制在高于煤漿灰熔點(diǎn)溫度30℃左右,而不是以往的經(jīng)驗(yàn)值50℃,在煤化公司范圍內(nèi)進(jìn)行推廣和使用后,這一先進(jìn)的操作經(jīng)驗(yàn)在其他7臺(tái)氣化爐上也得到了驗(yàn)證,平均有效氣體成分均提高了2%左右。

3 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

通過(guò)不斷完善調(diào)度生產(chǎn)運(yùn)行分析并強(qiáng)化落實(shí),各生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果得到了明顯的提高,達(dá)到了預(yù)期的目的。

3.1 安全生產(chǎn)能力及運(yùn)行穩(wěn)定性提高,產(chǎn)量上升。

各生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行分析及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行,消除安全隱患,2013年順利實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)零事故,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性得到大幅度提高。

各單位產(chǎn)品產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)中上升的目標(biāo),煤化公司總計(jì)完成產(chǎn)品產(chǎn)量466．46萬(wàn)噸其中魯南化工公司完成201萬(wàn)噸,創(chuàng)下建廠以來(lái)最好歷史記錄;榆林能化甲醇廠實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)5．7萬(wàn)噸,年產(chǎn)55．1萬(wàn)噸的歷史運(yùn)行最好紀(jì)錄;國(guó)宏公司實(shí)現(xiàn)全年有效運(yùn)行334天的歷史最好記錄;國(guó)焦公司焦炭產(chǎn)品先后打破日產(chǎn)、月產(chǎn)記錄25次,甲醇先后打破日產(chǎn)、月產(chǎn)記錄39次,且系統(tǒng)裝置運(yùn)行趨于平穩(wěn),提前52天全面完成年度生產(chǎn)考核計(jì)劃。

3.2 消耗降低,生產(chǎn)成本降低。

生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定及優(yōu)化調(diào)整,降低了各項(xiàng)消耗及生產(chǎn)成本。國(guó)宏公司及魯南化工根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際及產(chǎn)品市場(chǎng)變動(dòng)情況,制定了嚴(yán)格的保高產(chǎn)、降消耗、降成本的措施,并堅(jiān)持執(zhí)行,甲醇生產(chǎn)成本分別降低43．04元/噸和25．78元/噸,大幅度提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3 運(yùn)行周期水平大幅度提高。

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行分析中出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)不斷改進(jìn)與加強(qiáng),各生產(chǎn)單位在長(zhǎng)周期運(yùn)行方面取得了可喜的成績(jī)：魯南化工氣化爐拱頂耐火磚使用達(dá)到1．8萬(wàn)小時(shí),A#氣化爐激冷環(huán)連續(xù)累計(jì)運(yùn)行24307小時(shí),醋酐裝置連續(xù)運(yùn)行102天,氣化爐連續(xù)運(yùn)行176天,合成氨系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行161天,國(guó)宏公司3#鍋爐、國(guó)際焦化1#鍋爐運(yùn)行周期突破了120天運(yùn)行周期的對(duì)標(biāo)要求。

魏慶印(1981-),男,大學(xué),工程師,山東肥城人,現(xiàn)兗礦集團(tuán)有限公司煤化分公司從事調(diào)度運(yùn)行管理工作。