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不久前,工業和信息化部、國家市場監管總局發布了2019年重點用能行業能效“領跑者”企業名單,合成氨行業中,無論是以優質無煙塊煤為原料,還是以煙煤(包括褐煤)為原料的生產單位,河南心連心化學工業集團股份有限公司(以下簡稱“心連心”)都以明顯優勢領先,又一次摘得“領跑者”桂冠。
能效“領跑者”,是指同類可比范圍內能源利用效率最高的產品、企業或單位,重點用能行業能效“領跑者”每年發布一次。據了解,2011-2019年,心連心已連續九年獲此殊榮。
此外,心連心還被評為2015年全國工業企業電力需求側管理示范企業,獲得2019年國際清潔能源部長會議CEM-10能源管理領導獎,入選2018-2019年全國優秀能源管理案例等。
“我們要努力用最少的資源創造最大的社會價值!”心連心黨委書記、董事長劉興旭說,心連心堅持“總成本領先和差異化相結合”的發展戰略,牢固樹立“節能降耗、安全環?!币庾R,通過不斷創新,大量使用新工藝、新技術,大力發展循環經濟,不斷提高成本控制水平,走出了一條有心連心特色的內涵式發展之路。

這省一點、那省一點,積少成多省出“大賬單”
以煙煤為原料合成氨生產過程中,有一道重要工序是要把制備好的水煤漿,輸送到1350℃的高溫環境中,與空分來的氧氣發生化學反應制成原料氣,再以氣體的形態進入到下一個環節。
在這一個工序,傳統的水煤漿氣化工藝,通過一個頂噴式單噴嘴,直接把水煤漿和高壓氧氣噴進氣化爐即可。
到了心連心,事情悄悄發生了變化。心連心合成氨事業部副總經理方子明介紹,他們選用的對置式多噴嘴水煤漿氣化設備和工藝,水煤漿從多個噴嘴相向噴出,在空中激烈撞擊后方才墜下。
碰撞不僅讓原料與配料混合得更均勻,還在物理作用下“擴展”了受熱面積,而對向噴射造成的短暫“滯空”又增加了反應時間……如此一來,水煤漿反應得更加充分。
方子明說,與傳統工藝相比,在相同的條件下,新工藝水煤漿氣化環節生成的合成氨原料氣有效氣體量提高了4%~5%,爐渣中的殘炭量降低了10%。
4%,聽上去是一個“微不足道”的數字??梢粋€又一個“微不足道”相疊加,量變最終將引起質變。
心連心在固定床間歇式氣化爐引進富氧制氣技術,使同等制氣周期內吹風時間減少,增加制氣時間,降低造氣消耗,提升發氣量,此項技術的應用,使氣化爐效率提高3%;
引進生產裝置先進控制系統(APC),結合專家經驗,克服了鍋爐系統大滯后、強耦合、多干擾等控制難點,較好地實現鍋爐系統安全高效率的燃燒自動控制,使鍋爐效率提高1%;
新增細磨機設備,從煤漿槽中分離出部分煤漿經過進一步超細研磨,而后返回至棒磨機通過細漿顆粒的填充,使得同等煤質條件下入氣化爐的煤漿濃度提升1%~3%;
凈化工藝、低溫甲醇洗工藝、高效合成工藝……在每個環節挖空心思降能耗、提效率,這省一點、那省一點,積少成多省出了“大賬單”。
2019年心連心固定床工藝合成氨單位產品綜合能耗為1072千克標煤,比國家能耗限額限定值1500千克標煤低428千克標煤;水煤漿工藝合成氨單位產品綜合能耗為1206千克標煤,比國家能耗限額限定值1680千克標煤低474千克標煤。
保守估算,2011年以來,心連心累計節約標準煤近30萬噸,綜合成本連續多年比同行業低10個百分點左右,尿素制造成本比行業平均水平低16%,在全國化肥行業普遍虧損情況下,仍然保持健康穩定的發展勢頭。
超低能耗的背后,是超高的投入。據心連心總經理張慶金介紹,近幾年,心連心累計投入資金超6億元,用于節能工藝的引進和節能設備的改造,其中較大的項目有投資6917萬元建設的企業能源管理中心,投資5100萬元的合成氨生產線節能技術改造等。
在中國氮肥工業協會等部門的推動下,心連心開發的多項節能技術在全國同行業推廣,帶動全行業節約標煤近5000萬噸。

余熱余壓、廢水廢氣,變“廢”為寶巧念“循環經”
沒有絕對的“垃圾”,只有放錯地方的資源。在不斷改進工藝和設備的基礎上,心連心把目光瞄向傳統觀念中的“廢物”“余剩”,巧妙地重新利用起來,進一步提高能效。
心連心能源管理中心負責人趙金海,給我們講了幾個心連心余熱余壓回收利用和變“廢”為寶巧念“循環經”的故事。
在鍋爐工序,要產生大量壓力達到9.8兆帕的高壓蒸汽,而尿素生產過程中需要利用的蒸汽壓力不能過大,要限制在2.5兆帕左右。過去都是在相應部位加裝減溫減壓器,達到給高壓汽體減溫減壓的目的。由于要精準控制減壓的幅度和節奏,操作減壓閥減壓的整個過程不僅要損耗設備,同時還需要額外耗費一定的能量。
后來,心連心轉變思路,把減溫減壓閥換成了汽輪拖動裝置。利用“多余”的7.3兆帕壓力,推動汽輪機轉子轉動,產生能量,用來驅動其他轉動設備運轉——原來把能量損失用到克服阻力上,現在把能量用到了產生動力上,“一進一出”余壓回收利用,產生了不小的經濟效益。
尿素的生產過程,由于工藝需要為了讓生產條件一直處于合適的溫度,要用大量的100℃—135℃的水來循環調節。這部分低位熱,尿素企業一般都是用循環冷卻水降溫,造成大量熱量損耗。
心連心針對這部分低位余熱,采用有機朗肯循環發電技術產生電能,繼續在實際生產中發揮作用降低生產電耗。
趙金海說,心連心掌握了余熱、余壓回收利用的技術,根據各個生產環節的不同情況進行項目攻關,2014年、2015年、2016年,連續3年每年實施100項左右余熱余壓回收項目,目前在整個廠區基本上杜絕了壓力熱力等能量的“跑冒滴漏”。
不僅僅是余熱余壓充分利用,心連心變“廢”為寶、循環經濟“事業”體現在了生產的各個方面。
心連心對煤氣化爐氣化灰水系統進行了梯級利用,實現優化,每天節約用水600噸。循環水排污通過中水回用處理循環使用后,利用率達到99%,達到清潔生產一級要求(>95%)。對全廠的廢氣回收加以重新利用,生產的二氧化碳純度可以達到99.9999%,甲烷、一氧化碳的純度可以達到99.999%,都成了符合國家標準的電子級氣體,一年僅廢氣可賣出2億多元!利用粉塵回收系統對造粒塔廢氣進行洗滌、回收,回收了大量的尿素粉塵,形成溶液后返回系統重新利用,而且對凈化空氣起到了很好的效果。將煤灰爐渣全部進行深加工,制作水泥輔料或作為建筑材料進行銷售,實現公司固體廢物的全回收利用。
劉興旭說,心連心還籌建了煤化工循環經濟專業化工園區,整合集團資源、協調合作,根據優勢互補、利益最大化原則,開展了多項資源綜合利用項目,促進能源資源綜合高效利用,取得了較好的經濟效益、社會效益和環境效益。

你來降耗、我來降耗,全體動員走好“節能路”
要辦好一件事情,關鍵在人。要長期辦好一件事情,關鍵在機制、制度。
心連心實施節能目標績效管理,采用壓力、動力、激勵相結合的管理方法,集中開展耗能設備能效提升活動,推進全員走好“節能路”。
成立公司級節能降碳工作領導小組,總經理親自掛帥,生產副總和技術副總(總工程師)擔任副組長,統籌推進公司節能降碳工作。實行公司、分廠和車間三級能源管理架構,一級指導一級,一級監督一級,確保各項節能措施有效實施。公司積極響應國家節能政策及行動,于2017年成功入圍國家100家節能自愿承諾用能單位。
2003年成立能源管理專職機構——能源管理中心,生產副總牽頭,全面負責公司日常能源管理的組織、監督、檢查和協調工作。按照“生產控制、技術創新,節能低碳、持續發展”能源方針開展節能減排,從節能及合理使用能源角度出發,有計劃地對各用能單位的能源消耗進行監督檢查,并結合各分廠和各職能部室開展節能項目攻關,促進公司節能潛力挖掘和節能技術進步。
心連心實施節能減排目標績效管理。嚴格落實節能目標責任制,通過節能目標績效管理體系將企業的戰略轉變為全體員工的行為,用績效管理來保障企業戰略的實現,打通從戰略到績效實現的通道。
建立對比機制和綜合評價體系。心連心堅持標桿管理,生產系統內部建立對比機制,車間能耗指標通過縱向比較,不斷優化改進操作。此外,公司堅持“走出去、引進來”的發展思路,不斷參考同行先進指標,學習行業內的先進做法,通過資料收集、比較分析、跟蹤學習,在趕上標桿的基礎上實現超越。
深入開展“能效對標活動”。面對成熟、穩定的生產工藝,如何避免按部就班、日復一日的重復工作是實現節能降耗的首要問題。心連心推出“對標”行動,既對先進企業進行整體“對標”,又針對先進工藝和設備進行專項對標。通過對標,查漏補缺,提升自身價值,持續節能降耗。
此外,心連心每年還投入大量的人力、物力用于能源管理改善,以保證節能工作持續、有效開展:建立能源管理中心示范項目,實施節能管理專項獎勵,建立專業內審員隊伍,開展能源管理體系內外部審核。
一套“組合拳”下來,心連心從上到下產生了節能降耗的“內生動力”。近年來累計在節能降耗方面獲得100余項專利和獎勵,“22MPa節能型中壓氨合成系統裝置開發與應用”榮獲氮肥協會科技進步二等獎,“尿素生產工藝技術裝置研究與應用”榮獲河南省科技進步二等獎。尤其是“年產45萬噸合成氨裝置清潔生產工程技術項目”,整體能源消耗和污染物排放均處于行業同類技術領先水平。