水泥企業(yè)能源管理體系建設(shè)與分析

□□ 崔增麗 (山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

引言

近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水泥熟料煅燒水平的不斷提升，水泥企業(yè)在節(jié)能減排方面做了不少工作，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在減排方向，水泥企業(yè)不僅在生產(chǎn)過程減少污染物的排放，還加強(qiáng)了資源綜合利用和危廢品處理。一是將固體廢棄物作為原燃材料應(yīng)用于生產(chǎn)，減少了固體廢棄物的排放和堆放；另一方面是將化學(xué)危廢品加入窯爐，一定程度上緩解了危廢品的處置壓力。作為傳統(tǒng)的能源消耗大戶，水泥企業(yè)的節(jié)能主要體現(xiàn)在：一是生產(chǎn)過程中各類能源，如煤、電、水、油、氣等能源的消耗量減少；二是生產(chǎn)過程中能源利用水平提升，如單位熟料電耗、熱耗等能耗指標(biāo)?，F(xiàn)結(jié)合某水泥企業(yè)的能源消耗情況，從能源管理范圍、能源管理制度、能耗計(jì)量設(shè)備等方面來探討水泥企業(yè)的能源管理系統(tǒng)建設(shè)。

1 企業(yè)概況

現(xiàn)場考察企業(yè)的基本情況為，該水泥企業(yè)擁有一條生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為3 000 t/d的熟料生產(chǎn)線，配備有6 MW純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，原料粉磨采用立式磨系統(tǒng)，兩臺帶輥壓機(jī)的水泥磨。熟料年生產(chǎn)能力為100萬t，水泥年生產(chǎn)能力為75萬t。生料采用多組分配料，原料為石灰石、石灰石粉末、砂巖、砂巖粉末、粉煤灰、轉(zhuǎn)爐渣和廢石。生產(chǎn)工藝主要由礦山開采、石灰石破碎、生料制備、煤粉制備、熟料煅燒、水泥制成、余熱發(fā)電等組成。

2 水泥企業(yè)用能系統(tǒng)

2.1 用能系統(tǒng)概況

該企業(yè)水泥生產(chǎn)主要消耗能源是原煤、電力。其中原煤均為外購，且全部用于熟料燒成系統(tǒng)；水泥熟料煅燒系統(tǒng)配有余熱發(fā)電系統(tǒng)，可以自供部分電力，其余部分實(shí)行外購，用于全廠主要設(shè)備、輔助設(shè)備及附屬生產(chǎn)系統(tǒng)。耗能工質(zhì)有壓縮空氣、水等。壓縮空氣由廠內(nèi)空氣壓縮站提供；生產(chǎn)、生活用水均為地下水，廠內(nèi)有深井，其中大型設(shè)備冷卻均使用循環(huán)水。該企業(yè)能源流向如圖1所示。

圖1 企業(yè)能源流向圖

2.2 能源主要流向

2.2.1 原煤

該水泥企業(yè)原煤采用當(dāng)?shù)責(zé)熋汉蜕衲緹熋簝煞N。原煤按一定比例搭配后使用，搭配后煤的揮發(fā)分適中、灰分較低、低位發(fā)熱量較高、含硫量較低，煤質(zhì)滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料的技術(shù)要求。原煤均由汽車運(yùn)送至廠內(nèi)煤堆場，經(jīng)過堆場預(yù)均化處理、煤磨烘干兼粉磨后制成煤粉，用于煅燒熟料。原煤流向如圖2所示。

圖2 企業(yè)原煤流向

2.2.2 電力

該企業(yè)采用雙回路電源供電。一條為35 kV供電電源，由附近110 kV站35 kV出線主供，配電系統(tǒng)為35 kV單回路供電。廠內(nèi)設(shè)35 kV總降壓變電站1座，通過主降變壓器后以10 kV放射式向各電氣室、車間變電所及高壓電機(jī)供電。在廠區(qū)內(nèi)設(shè)8個(gè)車間變電所，分別設(shè)在礦山、生料、燒成、危廢、余熱發(fā)電、1號水泥磨、2號輥壓機(jī)、2號水泥磨車間；另一條為10 kV出線供1號水泥磨及辦公樓、宿舍、食堂用電。企業(yè)擁有一套純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，與總降10 kVⅡ段母線聯(lián)絡(luò)，運(yùn)行正常時(shí)與總降并網(wǎng)運(yùn)行。企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)圖如圖3所示。

圖3 企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)圖

2.2.3 水

企業(yè)用水取自廠區(qū)內(nèi)部的深水井，現(xiàn)有水源可滿足企業(yè)生活及消防用水量要求。根據(jù)水泥生產(chǎn)、員工生活對水質(zhì)、水溫的不同要求，將給水系統(tǒng)分為生產(chǎn)循環(huán)給水系統(tǒng)、生活消防給水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 生產(chǎn)、生活用水流程

3 水泥企業(yè)能源管理制度建設(shè)

3.1 能源管理機(jī)構(gòu)設(shè)置分析

企業(yè)原煤、電力、水的消耗基本用于生產(chǎn)過程中，因而生產(chǎn)部門應(yīng)是能源消耗統(tǒng)計(jì)、綜合監(jiān)督與考核的管理部門。其他部門能源統(tǒng)計(jì)工作如下：

(1)物資供應(yīng)部門

物資供應(yīng)部門負(fù)責(zé)煤、油等能源購進(jìn)?？筛鶕?jù)生產(chǎn)部門和本部門的能源統(tǒng)計(jì)需要，按時(shí)完成煤、油等購進(jìn)統(tǒng)計(jì)，建立煤、油等購進(jìn)原始記錄、統(tǒng)計(jì)臺賬和能源報(bào)表，并報(bào)生產(chǎn)部門備案。

(2)設(shè)備管理部門

設(shè)備管理部門負(fù)責(zé)電力購進(jìn)、消耗和產(chǎn)出(余熱發(fā)電)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)部門和本部門能源統(tǒng)計(jì)需要，按時(shí)完成電力購進(jìn)、消耗和產(chǎn)出的統(tǒng)計(jì)，建立電力購進(jìn)、消耗和產(chǎn)出的原始記錄、統(tǒng)計(jì)臺賬和能源報(bào)表，并報(bào)生產(chǎn)部門備案。

(3)質(zhì)量管理部門

質(zhì)量管理部門負(fù)責(zé)購進(jìn)能源質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)部門和本部門的能源質(zhì)量統(tǒng)計(jì)需要，按時(shí)完成能源質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，建立購進(jìn)能源質(zhì)量的原始記錄、統(tǒng)計(jì)臺賬和能源報(bào)表，并報(bào)生產(chǎn)部門備案。

3.2 能源管理制度建設(shè)分析

為加強(qiáng)企業(yè)能源消耗的管理，提高能源的利用率，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)，水泥企業(yè)應(yīng)根據(jù)國家能源工作方針政策和能源管理標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)和物資消耗情況，制定一系列與生產(chǎn)相應(yīng)的能源管理制度。如該水泥企業(yè)已建立了能源計(jì)量與統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、財(cái)務(wù)、采購與審批、計(jì)量設(shè)備、能耗定額、燃料消耗、用電、用水、考評獎(jiǎng)懲等各項(xiàng)管理制度，并能嚴(yán)格執(zhí)行。

3.3 能源管理制度建設(shè)建議

經(jīng)考察該水泥企業(yè)各項(xiàng)原始記錄，發(fā)現(xiàn)其對能源管理工作較為重視，已制定了較多的能源管理制度，且執(zhí)行良好。但也存在一些不足，如沒有能效監(jiān)測相關(guān)制度。建議各水泥企業(yè)在能源管理制度建設(shè)過程中，應(yīng)以能源應(yīng)用環(huán)節(jié)管理制度為基礎(chǔ)，逐步健全或完成能源節(jié)能通用制度。能源應(yīng)用環(huán)節(jié)管理制定是以煤、油、電力、水等各類能源的購進(jìn)、儲存、輸送、分配、使用等環(huán)節(jié)管理制度建設(shè)為基礎(chǔ)，逐步形成登記、計(jì)量、檢查與考核等一系列的應(yīng)用環(huán)節(jié)管理制度。能源節(jié)能通用制度是以節(jié)能為目標(biāo)而建設(shè)的管理制度，主要涉及節(jié)能目標(biāo)責(zé)任、節(jié)能評估、能源消耗定額、能耗分析、生產(chǎn)優(yōu)化等內(nèi)容。

4 水泥企業(yè)能源計(jì)量管理分析

4.1 能源計(jì)量管理機(jī)構(gòu)設(shè)置分析

水泥企業(yè)應(yīng)設(shè)置有專門的能源計(jì)量機(jī)構(gòu)，并配備專業(yè)人員負(fù)責(zé)能源計(jì)量設(shè)備的管理、檢定、測試和維修等。水泥企業(yè)主要能源消耗為原煤、電力、水等，應(yīng)配備的計(jì)量設(shè)備有汽車衡、定量給料機(jī)、轉(zhuǎn)子秤、電能表、水表等。

4.2 能源計(jì)量設(shè)備配置分析

能源消耗計(jì)量分為3級，Ⅰ級量為進(jìn)出用能單位的能源計(jì)量，Ⅱ級為進(jìn)出主要次級用能單位的能源計(jì)量，Ⅲ級為主要用能設(shè)備的能源計(jì)量。水泥企業(yè)的能源計(jì)量設(shè)備配置分析如下：

(1)煤計(jì)量設(shè)備

煤的一級計(jì)量是進(jìn)廠煤的計(jì)量，Ⅱ級計(jì)量是進(jìn)入煤磨車間的煤計(jì)量，Ⅲ級計(jì)量是進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯、分解爐的煤計(jì)量。一般水泥企業(yè)均設(shè)置有原煤進(jìn)廠計(jì)量、原煤進(jìn)磨計(jì)量、煤粉進(jìn)回轉(zhuǎn)窯和分解爐計(jì)量。

(2)電計(jì)量設(shè)備

電力的Ⅰ級計(jì)量是進(jìn)廠電量的計(jì)量，Ⅱ級計(jì)量是各車間(工序)的用電計(jì)量，Ⅲ級計(jì)量是用電單元或功率>100 kW的單臺設(shè)備計(jì)量。一般水泥企業(yè)均設(shè)置有電能表。

(3)水計(jì)量設(shè)備

生活用水由企業(yè)內(nèi)深水井供給，Ⅰ級計(jì)量是從深井抽出水量，Ⅱ級計(jì)量是各車間(工序)用水量，Ⅲ級計(jì)量未用水量較大的單臺設(shè)備計(jì)量。一般水泥企業(yè)均設(shè)置有水表。

4.3 能源計(jì)量設(shè)備配備情況

以GB/T 24851—2010《建筑材料行業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求》為依據(jù)，分析該水泥企業(yè)能源計(jì)量設(shè)備配置情況見表1。

表1 能源計(jì)量設(shè)備配置情況

由表1可知，該水泥企業(yè)Ⅰ級能源計(jì)量設(shè)備的配備率為100%，Ⅱ級能源計(jì)量設(shè)備的配備率為95%，Ⅲ級能源計(jì)量設(shè)備的配備率為86%。所有計(jì)量設(shè)備均保持正常計(jì)量，完好率為100%。

4.4 能源計(jì)量設(shè)備配備建議

結(jié)合對該水泥企業(yè)能源計(jì)量系統(tǒng)的建設(shè)情況，對水泥企業(yè)能源計(jì)量設(shè)備配置建議如下：

(1)確保水泥企業(yè)生產(chǎn)過程中的煤、電、水能源計(jì)量設(shè)備配備率為100%。

(2)設(shè)立能源統(tǒng)計(jì)部門，配備專職的能源統(tǒng)計(jì)員，負(fù)責(zé)能源計(jì)量設(shè)備的配備、使用、檢定(校準(zhǔn))、維修、報(bào)廢等工作，并定期抄錄能源消耗數(shù)據(jù)，錄入臺賬。

(3)能源計(jì)量管理人員應(yīng)通過相關(guān)部門的培訓(xùn)考核，持證上崗，建立能源計(jì)量管理人員的技術(shù)擋案。

5 結(jié)語

企業(yè)能源管理是水泥企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的重要內(nèi)容之一，既是企業(yè)能源計(jì)劃編制的依據(jù)，又是能源消耗分析、監(jiān)督和控制的基礎(chǔ)。結(jié)合水泥企業(yè)的能源消耗特點(diǎn)，其能源管理應(yīng)以煤、電、水等各種能源消耗統(tǒng)計(jì)、成本統(tǒng)計(jì)為主線，應(yīng)盡可能區(qū)分各功能區(qū)的用量，以能源應(yīng)用環(huán)節(jié)、計(jì)量設(shè)備配置為能源管理基礎(chǔ)，完善各應(yīng)用環(huán)節(jié)能源管理和通用生產(chǎn)節(jié)能管理制度，逐步健全水泥企業(yè)的能源管理制度。