——記全國鋅冶煉行業(yè)能效“領跑者”云南馳宏資源綜合利用有限公司"/>
張秋惠|文
云南馳宏資源綜合利用有限公司秉持“善待自然、綠色發(fā)展”的理念,以“打造綠色環(huán)保冶煉標桿企業(yè)”為目標,積極推進能源管理體系建設,開展能耗對標提升工作,深度挖掘節(jié)能潛力,精益能源利用過程管控。通過推廣運用新工藝、新技術,探索運用清潔能源、新能源等,促進生產方式向綠色低碳轉變,鋅冶煉能效指標領跑行業(yè),實現(xiàn)節(jié)能降耗與效益雙豐收。
2022年,云南馳宏資源綜合利用有限公司(以下簡稱“馳宏綜合利用”)在鋅產品產量同比提升11.32%的同時,鋅冶煉綜合能耗同比下降1.16 個百分點,充分展現(xiàn)了馳宏綜合利用在節(jié)能降耗方面取得的成效,是對馳宏綜合利用持之以恒推動構建綠色低碳發(fā)展模式的肯定。
近年來,在國家“雙碳”政策和建設美麗中國的大環(huán)境下,馳宏綜合利用堅持“善待自然、綠色發(fā)展”理念,錨定“打造綠色環(huán)保冶煉標桿企業(yè)”的目標,以全要素對標、科技創(chuàng)新為抓手,在工藝、裝備、技術、管理方面下苦功、做實功,善用新工藝,巧用新能源,深入挖潛降耗、精益過程管控,提升能源利用效率,邁出了構建節(jié)能降耗綠色生產模式的堅定步子,鋅冶煉單位產品能耗領跑行業(yè),成功獲評2022 年度全國鋅冶煉行業(yè)能效“領跑者”。
節(jié)能降耗的根本目的是提高能源利用效率。對企業(yè)而言,提高能源利用效率就是要用更少的能源消耗創(chuàng)造同等甚至更多的價值。對節(jié)能降耗矢志不渝的探索,是馳宏綜合利用發(fā)展歷程中濃墨重彩的一筆。馳宏綜合利用始終堅持刀刃向內,緊盯能耗出血點,堅持用新技術、新工藝為節(jié)能降耗提供強有力的引擎,助力生產經營提質增效。
馳宏綜合利用廠區(qū)圖
馳宏綜合利用廠區(qū)圖
馳宏綜合利用鋅冶煉采用國內成熟的“焙燒-浸出-凈化-電積-熔鑄”工藝。鋅冶煉過程中產出的酸浸渣要經過干燥后才能進入煙化爐進行無害化處理,這一過程能源消耗大,是一個重要的節(jié)能降耗“出血點”。
堵住“出血點”才能止住血。為了找到降低酸浸渣無害化處理能耗的辦法,馳宏綜合利用尊重職工首創(chuàng)精神,通過組織召開鋅冶煉工藝變革研討會尋求“破題解題之法”。
在第一次鋅冶煉工藝變革研討會上,時任制液廠副廠長的鄧海波提出“既然處理酸浸渣能耗高,要想節(jié)能,少產酸浸渣不就行了嗎?”看似簡單直白的話語,一語中的,將參加研討的技術骨干們瞬間拉到了一個方向,達成共識。
一石激起千層浪,鄧海波的想法打開了技術人員的思路。沿著這個思路,大家從工藝著手,研究如何減少酸浸渣產出。隨后,圍繞“降低酸浸渣渣率”展開了轟轟烈烈的論證。經過多次研討,集思廣益,技術人員大膽提出三段浸出的想法,并展開了實驗攻關。僅用了不到一個月的時間,馳宏綜合利用就成功自主開發(fā)了“三段梯度控硅浸出”工藝,替代傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝,有效解決了傳統(tǒng)工藝存在的直收率低、雜質富集難處理等問題,不僅提升了鋅冶煉處理復雜原料的能力,釋放鋅冶煉系統(tǒng)盈利能力,還使酸浸渣渣率大幅降低,新工藝的成功運用使酸浸渣渣率降低了27.77%,達到行業(yè)領先水平。酸浸渣產出減少,實現(xiàn)冶煉渣從“無害化”向“減量化”邁進,不僅為降低能源消耗做出了積極貢獻,也為推動構建綠色環(huán)保發(fā)展模式奠定了基礎。
此外,馳宏綜合利用還新建了3.8萬噸/年氧化鋅煙塵綜合回收項目,實現(xiàn)酸浸渣產耗平衡的同時,新增鋅片、鍺金屬回收產能,形成新的利潤增長點。
隨著工藝技術的不斷提高,富氧技術在有色冶金中的應用越來越多。馳宏綜合利用緊跟行業(yè)發(fā)展步伐,積極探索富氧技術的運用,在煙化爐開展富氧熔煉工藝的運用,通過加大氧氣使用量,提升熔煉燃燒效率,取得了顯著成效,煙化爐粉煤消耗、碳排放量均大幅降低。
在提升水循環(huán)利用率方面,馳宏綜合利用建設了一套雨水收集和回收利用系統(tǒng),能夠將廠區(qū)內的自然降雨收集處理達標后,作為綠化用水、生產用水回到生產中。同時,還將城市中水引入生產系統(tǒng),作為除鹽水供生產使用,有效減少新水的消耗。對廠區(qū)生產、生活污水按照“清污分流、污污分質”原則進行處理達標后,作為生產用水、綠化用水回用,實現(xiàn)廢水循環(huán)回收利用,廠區(qū)生產廢水實現(xiàn)零排放。
馳宏綜合利用堅持將綠色發(fā)展理念融合到生產經營的方方面面,在積極應用新技術、新工藝節(jié)能降耗的同時,堅持推進新能源的使用,探索提升熱能循環(huán)利用效率的方法,大力推進綠色能源的使用,為節(jié)能降耗增添一抹“綠色”。
馳宏綜合利用廠區(qū)一角
馳宏綜合利用鋅冶煉系統(tǒng)采用大型流態(tài)化焙燒爐進行焙燒,過程中產生的煙氣帶有大量熱能。馳宏綜合利用配套煙氣治理系統(tǒng)建設了余熱鍋爐系統(tǒng),用于吸收煙氣中的熱能轉化為蒸汽。馳宏綜合建廠初期就配套建設了一套汽輪發(fā)電機組,專門用于回收鍋爐蒸汽發(fā)電,每年可利用鍋爐余熱自主發(fā)電5200 萬度,每年減少碳排放3.2萬噸,將冶煉過程中產生的熱能充分回收利用,提升熱能利用率的同時,有效節(jié)約外購電力成本。
近年來,馳宏綜合利用深耕能源的循環(huán)回收利用,在余熱發(fā)電上持續(xù)發(fā)力,尋求突破。針對蒸汽發(fā)電機組具備的單側發(fā)電功能進行研究,深挖蒸汽發(fā)電的潛力。2022年,對汽輪發(fā)電機組低壓蒸汽母管自動排空閥、低壓進氣管、軸封蒸汽管道等進行改造,消除輔機系統(tǒng)性能缺陷導致的單側發(fā)電安全隱患,成功實現(xiàn)單側發(fā)電,攻克了蒸汽量每小時低于50噸不能回收發(fā)電的難題,充分回收利用蒸汽熱能。
據(jù)馳宏綜合利用動力廠廠長介紹,汽輪發(fā)電機組單側發(fā)電成本投入極小,在蒸汽供應穩(wěn)定的情況下,僅用30 千瓦時的輔機設備,每小時就可以生產2000 到3000 度電,熱能利用率很高。2022年4月,回收低壓蒸汽單側發(fā)電量累計達150.92 萬度,當月節(jié)約了外購電量成本約60萬元。
依托蒸汽余熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢,馳宏綜合利用把重心放在熱能的充分利用上,不浪費一點熱能,做到能回收盡回收。鋅硫酸生產流程中伴有大量的反應熱、冷凝熱和稀釋熱產生,這部分熱能隨著循環(huán)冷卻水流失是極大的浪費,馳宏綜合利用就在鋅硫酸生產流程中新建低溫余熱回收系統(tǒng),將硫酸生產過程中的熱能回收,并入蒸汽發(fā)電管網系統(tǒng)進行發(fā)電,提升能源利用效率,每年可增加發(fā)電量840萬度,每年回收余熱發(fā)電節(jié)能量可達7502.5 噸標煤,將蒸汽熱能的循環(huán)回收利用做到了極致。
在“雙碳”政策指引下,馳宏綜合利用還積極推進天然氣等清潔能源的使用,用天然氣替代了煤氣。圍繞耗能高的冶金爐窯進行清潔能源的推廣運用,探索提升能效利用率的冶煉方式。在煙化爐開展利用天然氣替代粉煤熔煉方式的探索,經過反復試驗攻關,成功摸索出一種特殊的噴槍結構,能夠實現(xiàn)天然氣替代粉煤,被國家知識產權局授予實用新型專利權。積極推進太陽能使用,為廠區(qū)路燈全部插上太陽能光板“小翅膀”,并將傳統(tǒng)高壓汞燈替換成新型LED節(jié)能燈。
與此同時,馳宏綜合利用積極參與到云南省電力市場化交易中,積極采購水電、風電等綠色電力,提升綠色能源利用率。近三年,馳宏綜合利用外購電力中綠電占比均超過88%。
節(jié)能降耗是銖積寸累的過程。馳宏綜合利用以久久為功的定力和日就月將的毅力,在生產的各個環(huán)節(jié)踐行節(jié)能降耗,通過發(fā)揮人的主觀能動性,精益過程管控,提升能源利用效率,持續(xù)不斷保持節(jié)能低耗生產。
硫酸鉛煙氣處理系統(tǒng)
國際首創(chuàng)煉鉛新工藝——馳宏綜合利用艾薩爐
鋅電解過程中能源的消耗占鋅冶煉綜合能耗的37%以上,是鋅冶煉系統(tǒng)節(jié)能降耗的必爭之地。衡量鋅電解能源利用率的一個重要指標就是鋅電解電流效率。近年來,馳宏綜合利用堅持“沒有最好、只有更好”的理念,以全要素對標為抓手,深入開展能耗對標工作。通過“走出去+請進來”的方式,邀請長沙有色冶金設計研究院有限公司、昆明理工大學和行業(yè)標桿企業(yè)的學者、專家等到企業(yè)內部交流研討;積極走出去,到南方有色、豫光金鉛、華聯(lián)鋅銦等同行業(yè)企業(yè)對標學習,參加行業(yè)峰會等對標找差距。在對標過程中,技術人員看到,行業(yè)標桿企業(yè)鋅電解電流效率可達92%以上,正是自身短板所在。為此,馳宏綜合利用對癥下藥,圍繞制約鋅電解電流效率的關鍵因素展開了一場攻堅行動。技術人員摒棄傳統(tǒng)鋅電解銅條結構的設計思路,自主設計制作異型導電銅條結構,提升了導電接觸效果,降低搭接電壓50%左右,使得鋅電解電流效率同比提升2.64%,直流電單耗同比降低1.80%。
馳宏綜合利用還在鋅電解引進紅外熱成像監(jiān)控技術和大數(shù)據(jù)采集、分析技術,建成槽面溫升智能監(jiān)控系統(tǒng),通過24個熱像儀實時監(jiān)測電解槽出口溫度、陰陽極板溫度、導電銅條溫度等,實現(xiàn)可視化溫度識別、溫度智能分析、高溫報警提醒,作業(yè)人員可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時作出流量調整、快速處理陰陽極板異常發(fā)熱問題,有效降低槽面發(fā)熱率,降低鋅電解直流電單耗。在焙燒段建立數(shù)字孿生控制系統(tǒng),進一步加強對沸騰爐的精細控制。
對能源使用過程的管控,除了依靠新工藝、新技術、新設備,最關鍵還是要靠人。思維方式決定行動。馳宏綜合利用積極導入“人人都是經營者、人人都是利潤中心”的理念,轉變干部員工思維方式,通過構建“阿米巴”經營模式,激發(fā)主動作為的意識。將“人人都是經營者”的理念貫穿到能源管理工作中,把能耗指標納入“阿米巴”經營指標體系,層層分解,掛鉤各小“阿米巴”組織的經營利潤目標,讓員工人人肩上扛指標,刺激員工主動關注能耗指標。在“阿米巴”經營價值導向的影響下,員工主觀能動性增強了,從“等、靠、要”轉變?yōu)椤案?、闖、造”,緊盯用能的各節(jié)點,想方設法節(jié)能降耗。
其中,“珠源工匠”楊建斌帶領“楊建斌創(chuàng)新工作室”的成員圍繞提升鋅電解電流效率節(jié)能的方面開展攻關,他們大膽嘗試,突破傳統(tǒng)工藝控制思維,通過反復的生產性試驗,成功將鋅電解酸鋅比在限制值的基礎上又提升了12.1%,極大改善了鋅析出環(huán)境,有效提升鋅電解電流效率,讓每一度電變得更有價值。
干凈整齊的長周期電解槽
馳宏綜合利用鋅電解自動剝鋅機
鋅冶煉是重點用能行業(yè),關注能源有效利用率的同時,更不能忽視能源的無效損耗。
馳宏綜合利用空壓站專門負責生產用于閥門控制等的壓縮空氣。長期以來,主要采用低壓螺桿機、離心機進行空氣壓縮,卸載時間長,能源損失嚴重。加之,各生產單位對壓縮空氣的使用波動較大,壓縮空氣供給調整滯后,存在壓縮空氣放空的情況,造成了極大的能源損耗。針對空壓風單耗高、效能低等問題,馳宏綜合利用引進了高效、節(jié)能型雙螺桿式空氣壓縮機,提升氣電比節(jié)能率至25%。通過對空壓風干燥工藝技術和PLC 控制系統(tǒng)改造,實現(xiàn)了干燥機的零氣耗,余熱再生干燥機冷吹空壓風損耗降為零,每年可節(jié)約用電204 萬千瓦時。還建成了空壓機云智能控制系統(tǒng),采用5 套云自控系統(tǒng)對鉛站螺桿機進行控制,精準控制空壓機開停機,合理組合開停大小容量空壓機,減少排空浪費,完成從單臺設備節(jié)能到整站節(jié)能的升級改造。同時,縮短空壓機停機卸載時間,每次停機可節(jié)省電耗137度電??諌簷C改造后,空壓機產風量提升,空壓風電單耗降低10.17%,節(jié)能降碳效果顯著。
鋅電解過程中電力的使用占比高,電力在輸配過程中的損耗不容忽視。馳宏綜合利用積極推廣運用變頻技術與連鎖控制,實施變壓器改造,降低電力在輸配轉換上的損耗。在設備穩(wěn)定可靠運行上做節(jié)能降耗文章,強化設備預防性檢修管理,轉變設備管理模式,打破傳統(tǒng)高價值、大型設備分類管理的原則,以“產品線為基礎”對設備重新分類管理,強化對單一、小部件、關鍵設備的日常管理,減少設備管理中的“小部件”故障導致“大事故”的情況發(fā)生。設備責任到人,按“五定”原則開展點檢、巡檢、維護,發(fā)現(xiàn)問題及早處理,做到預防性檢修,有效杜絕設備“非停”,通過設備“零非?!睖p少不必要的開停機能源消耗。
自主設計開發(fā)用于高酸、高鋅溶液分析的自動在線分析設備,實現(xiàn)對電解廢液酸鋅自動在線分析,擺脫了人工滴定分析產生的人為誤差,更精準地掌握酸鋅含量變化。將槽面維護周期縮短50%,及時識別問題陽極板,及時進行處理、更換,保證了陽極完整性,減少短路發(fā)熱情況,以過程的精細管理減少能源的無效損耗,降耗效果顯著。
與此同時,馳宏綜合利用不放過任何一個能耗“出血點”,堅持開展耗能設備盤點,認真對照工信部高耗能落后設備目錄,針對高耗能落后設備及時制定計劃,常態(tài)化淘汰替換。僅2022年,就完成38臺、790千瓦高耗能落后機電設備的更新?lián)Q代,實現(xiàn)高耗能落后設備的階段性清零目標。
管理節(jié)能是促進提升能源利用效率的有效手段。為推進節(jié)能降耗工作進一步提升,筑牢綠色可持續(xù)發(fā)展根基。馳宏綜合利用從能源的管理入手,建立健全能源管理工作體制機制,運用信息化、數(shù)字化手段提升能源管理精準性,助力節(jié)能降耗工作。
云南省國資委規(guī)范化黨支部——制液廠黨支部所在辦公區(qū)域
馳宏綜合利用廠區(qū)內每年8月盛放的紫薇花
馳宏綜合利用建立完整的《能源管理體系》和《測量管理體系》,并在實踐中不斷改進完善。積極推進能源管理工作責任制,依托組織績效壓實能源管理責任,每年年初分解落實節(jié)能降耗目標任務,并定期跟蹤、檢查、考核,形成能源管理閉環(huán)。馳宏綜合利用還邀請外部專業(yè)機構針對能源消費狀況、能源管理制度、能源計量網絡圖、計量器具配備、主要用能設備、能源月報、主要能耗指標達標對標情況等開展節(jié)能診斷工作,從專業(yè)角度分析能源結構、使用效率,為推進節(jié)能降耗工作奠定基礎。注重能源專業(yè)管理人員的培養(yǎng),定期組織能源計量相關人員參加專業(yè)的能源管理培訓,提升專業(yè)管理人員素質,增強能源統(tǒng)計的標準化、專業(yè)化水平。
為充分盤活能源“家底”,加強對能源的精細管控,馳宏綜合利用針對各個用能單元和主要用能設備,按照“應配盡配、完備有效”的原則,配備能源計量器具共520 多套,搭建形成公司級、內部獨立核算次級用能單位,班組三級能源計量網絡體系,為能源的計量、數(shù)據(jù)采集和分析等分級管理提供了支撐。在計量機器的配備上,除國家標準要求之外,還就氮氣、氧氣、空壓風、余熱等重點能源配備了計量器具,盡可能全面掌握能源情況。馳宏綜合利用還積極推進能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設,在能源計量、抄表結算等方面實行多層級跟蹤檢查、監(jiān)督管理,先后建成能源數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測系統(tǒng)、需量自動報警監(jiān)控系統(tǒng)等,逐步搭建起以能源計量網絡體系、能源數(shù)據(jù)采集、在線實時監(jiān)測預警等子系統(tǒng)為主的能耗在線監(jiān)測平臺,具備能源數(shù)據(jù)在線采集、能源報表自動生成、動態(tài)傳輸至省網監(jiān)測系統(tǒng)等功能?!耙郧安檎覕?shù)據(jù),要在電腦里找很多表格對比著看,費時費力不說,還容易出錯?,F(xiàn)在有了能耗在線監(jiān)測平臺,只需要動動手指搜索一下就能自動分析,方便快捷不說,分析的還全面。”馳宏綜合利用設備能源部能源主管介紹。能源在線監(jiān)測平臺的建成投用,實現(xiàn)了能源的信息化管理,增強了能源利用綜合監(jiān)控、能效分析評價、能源平衡調度等能力,為能源管理和生產管理提供實時有效的能源監(jiān)測數(shù)據(jù),打造了節(jié)能降耗的“晴雨表”,實現(xiàn)了對能源的精細管控。
當前,世界之變、時代之變正在以前所未見的方式展開,國際形勢復雜多變,俄烏沖突導致的地緣政治緊張和經濟格局演變,全球能源供需矛盾加劇,能源安全問題不容忽視。推進能源結構優(yōu)化升級,推動構建綠色低碳發(fā)展模式勢在必行。黨的二十大報告也提出,“協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長,推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展?!边@為今后做好節(jié)能降耗、積極穩(wěn)妥推進碳達峰、碳中和工作指明了方向。
節(jié)能永無止境、降耗永不停步。下一步,馳宏綜合利用將以黨的二十大精神為指引,牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,落細落實碳達峰、碳中和措施,持續(xù)優(yōu)化能源結構,加快節(jié)能降耗減排新技術和綠色清潔能源的推廣運用,持續(xù)深化工藝、技術、管理、設備方面的節(jié)能減排新模式,狠抓工作落實,在能效領跑的賽道上跑出“加速度”,為加快構建具有自身特色的清潔化、綠色化、低碳化的生產方式,實現(xiàn)綠色轉型發(fā)展而不懈奮斗。