鋁電解企業(yè)動(dòng)力電耗的精細(xì)化管理

龔惠玲

鋁冶煉企業(yè)是以高能耗為特點(diǎn)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，主要是通過(guò)大電流電解槽來(lái)還原熔融態(tài)的氧化鋁，產(chǎn)生工業(yè)原鋁的生產(chǎn)與加工過(guò)程。自上世紀(jì)80年代從日本引進(jìn)160kA預(yù)焙槽生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)始，電解鋁工業(yè)電解槽已從200kA發(fā)展到300kA和400kA，目前準(zhǔn)備進(jìn)行500kA和600kA的工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)。隨著電解槽型的不斷擴(kuò)大，能耗成為了制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。由于受電力資源分布不均衡，電能的人均擁有量在世界上仍處于較低水平，以及國(guó)際金融危機(jī)影響等，鋁錠價(jià)格不但跌破成本，許多電解鋁企業(yè)也一度處于虧損狀態(tài)。走綠色可持續(xù)發(fā)展之路和采取科學(xué)手段進(jìn)一步降低能耗，不僅是企業(yè)發(fā)展的根本，也是電解鋁企業(yè)擺脫困境的有利措施。中國(guó)鋁業(yè)總公司青海分公司第一電解廠，通過(guò)實(shí)施動(dòng)力電耗精細(xì)化管理和以傳統(tǒng)的鋁電解動(dòng)力電耗管理為基礎(chǔ)，建立全員、全方位和全過(guò)程的電耗管理體制，將降低動(dòng)力電耗作為企業(yè)生存的前提和發(fā)展基礎(chǔ)，通過(guò)改變管理模式和進(jìn)行技術(shù)改造進(jìn)一步提高對(duì)設(shè)備能耗的控制力度，在動(dòng)力電管理上不僅貫徹精細(xì)化管理的思想，還從小處著手和從細(xì)節(jié)定制等，走出了一條以“節(jié)能增效”為生產(chǎn)根本的企業(yè)發(fā)展之路，取得了較好效果。

一、建立以“節(jié)能增效”為根本的企業(yè)發(fā)展思路

第一電解廠對(duì)企業(yè)發(fā)展進(jìn)行了科學(xué)規(guī)劃，提出了以節(jié)能降耗為根本，以優(yōu)化指標(biāo)為保證的企業(yè)發(fā)展思路，將節(jié)能降耗工作放在分廠各項(xiàng)工作的中心位置，并作為一切工作的前提來(lái)落實(shí)。搞好這項(xiàng)工作的關(guān)鍵是做好3個(gè)支撐。首先是思想支撐，即通過(guò)進(jìn)行廣泛宣傳，不但要將節(jié)能降耗的重要性傳達(dá)給職工，還要使之成為全體員工的共識(shí)；其次是手段支撐，充分運(yùn)用技術(shù)、制度、獎(jiǎng)懲、思想教育等手段，查找影響節(jié)能增效的瓶頸環(huán)節(jié)并迅速加以解決，以達(dá)到降低能耗指標(biāo)的目的；第三是效益支撐，將節(jié)能效果在生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和企業(yè)效益中反映出來(lái)，既包括企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，又包括社會(huì)效益，只有讓員工們看到實(shí)效，此項(xiàng)工作才能長(zhǎng)期堅(jiān)持和開(kāi)展下去。

在明確發(fā)展思路的前提下，分廠制定了降低動(dòng)力電耗的三步走戰(zhàn)略，它們既相容共處、相互促進(jìn)，又有較為明顯的層遞性，每前進(jìn)一步都與其他兩步密切相關(guān)，同時(shí)后一步又是前一步的拓展與提高。第一步是利用技術(shù)手段來(lái)降低設(shè)備動(dòng)力電耗，例如，通過(guò)采用變頻改造等技術(shù)方式降低設(shè)備能耗；通過(guò)對(duì)設(shè)備的能耗需求進(jìn)行分析，采用最優(yōu)化的運(yùn)行方式杜絕空載現(xiàn)象發(fā)生。第二步是利用管理手段建立長(zhǎng)效和動(dòng)態(tài)化的動(dòng)力電耗管理辦法，例如，通過(guò)加強(qiáng)和突出管理層的作用，以及通過(guò)建章立制等來(lái)進(jìn)一步規(guī)范職工的工作行為，不僅對(duì)違章用能現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)肅考核與處罰，還對(duì)提出節(jié)能建議的員工及部門進(jìn)行表彰及給與物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。第三步是將節(jié)能增效的理念及發(fā)展思路上升為企業(yè)文化的一部分，利用企業(yè)文化的感召力將節(jié)能降耗思想貫徹到員工的工作及生活中，并成為員工的自覺(jué)行為，為實(shí)現(xiàn)以節(jié)能降耗為根本和以優(yōu)化指標(biāo)為保證的發(fā)展思路，奠定堅(jiān)實(shí)的保障基礎(chǔ)。

二、建立直線式的管理方式

分廠的動(dòng)力電管理體系概括起來(lái)是一個(gè)基礎(chǔ)、兩級(jí)管理和四根支柱，即動(dòng)力電的管理要以職工重視為基礎(chǔ)，分廠設(shè)立的兩級(jí)動(dòng)力電管理機(jī)構(gòu)，一是分廠級(jí)管理，由一名副廠長(zhǎng)專門分管能源管理工作，二為車間級(jí)管理，由車間主任負(fù)責(zé)本單位的能源管理。兩級(jí)能源管理網(wǎng)絡(luò)要各盡其職、層層負(fù)責(zé)，不但設(shè)置了專門機(jī)構(gòu)和專職能源管理人員，車間對(duì)重點(diǎn)耗能設(shè)備還設(shè)置了兼職節(jié)能員，形成專群結(jié)合、切合實(shí)際和更能發(fā)揮實(shí)效的能源管理網(wǎng)絡(luò)，使宣傳、制度、技術(shù)和管理成為實(shí)施節(jié)能降耗工作的四大支柱。分廠建立了從決策層到現(xiàn)場(chǎng)的直線式管理方式，將能源管理工作的各種決策及要求，通過(guò)兩級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳達(dá)到職工，并轉(zhuǎn)化為一線員工的實(shí)際工作綱領(lǐng)，保障了決策下達(dá)的及時(shí)性和基層執(zhí)行的有效性。職工在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，也能在第一時(shí)間反饋到分廠，保證了上情下達(dá)和下情上達(dá)渠道的暢通。

三、加強(qiáng)節(jié)電宣傳、培訓(xùn)及全員參與的力度

在實(shí)行全員參與的動(dòng)力電耗管理工作中，分廠級(jí)管理占主導(dǎo)地位，車間級(jí)起輔助作用，二者是相輔相成的，既要呈現(xiàn)出直線式的管理特點(diǎn)，又保證動(dòng)力電耗管理能突顯及時(shí)響應(yīng)的特性。在組織機(jī)構(gòu)及人員明確、工作職責(zé)細(xì)劃基礎(chǔ)上，不僅強(qiáng)化了分廠、車間和班組的三級(jí)節(jié)電宣教工作，還制定出了相關(guān)措施與規(guī)劃。

（1）分廠作為一級(jí)宣教載體，應(yīng)充分發(fā)揮“一會(huì)兩網(wǎng)”的作用。“一會(huì)”是指分廠生產(chǎn)調(diào)度會(huì)，“兩網(wǎng)”是局域網(wǎng)和政工網(wǎng)。分廠利用每周的生產(chǎn)調(diào)度會(huì)向大家貫徹節(jié)電意識(shí)及重要性，使節(jié)電降耗真正成為職工的自覺(jué)行為。局域網(wǎng)是分廠下發(fā)文件的公共網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)終端覆蓋了所有班組。通過(guò)局域網(wǎng)將節(jié)能降耗文件或分公司節(jié)電工作部署等傳達(dá)到每位職工。政工網(wǎng)是為開(kāi)展職工思想教育而開(kāi)通的，為收集和發(fā)布職工的節(jié)電方法和小發(fā)明、小創(chuàng)造等，專門設(shè)置了“我為節(jié)電獻(xiàn)一計(jì)”專欄，極大激發(fā)了廣大員工參與節(jié)電工作的熱情。

（2）車間作為二級(jí)宣教載體，利用車間生產(chǎn)調(diào)度會(huì)、黑板報(bào)、宣傳展板等方式，廣泛宣傳公司和分廠的節(jié)能降耗形勢(shì)及有關(guān)精神，同時(shí)開(kāi)展了“節(jié)約動(dòng)力電兩講”活動(dòng)。車間領(lǐng)導(dǎo)定期向班組長(zhǎng)宣講，班組長(zhǎng)定期向職工宣講，將分公司及分廠的節(jié)電精神、制度和節(jié)能方法等能在第一時(shí)間傳達(dá)到基層。

（3）班組作為三級(jí)宣教載體，以班前會(huì)、班組專題會(huì)為載體，及時(shí)傳遞公司和分廠的節(jié)能精神，收集職工的合理化建議，開(kāi)展了“節(jié)約每一度電”等教育活動(dòng)，利用班組宣傳欄對(duì)節(jié)電工作中的好人好事及時(shí)進(jìn)行宣傳與表?yè)P(yáng)，不但使大家養(yǎng)成良好的節(jié)電習(xí)慣，還構(gòu)建出濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。

四、將節(jié)電工作放在重要位置來(lái)抓

（1）在每個(gè)生產(chǎn)流程都將節(jié)電工作放在重要位置來(lái)抓，鋁電解生產(chǎn)包括原料制備與供給、電解作業(yè)、鋁錠鑄造等諸多工作流程，它們既是相互獨(dú)立，又是彼此關(guān)聯(lián)。因此，對(duì)生產(chǎn)流程的每個(gè)步驟和每個(gè)操作行為都需進(jìn)行嚴(yán)格控制與管理，以進(jìn)一步挖掘節(jié)能潛力。例如，能否實(shí)現(xiàn)降耗、如何降耗、達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)等，不僅將動(dòng)力電耗指標(biāo)按照節(jié)電流程進(jìn)行分解，而且運(yùn)用工程優(yōu)化法等手段將用電點(diǎn)進(jìn)行了合并與精簡(jiǎn)，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

（2）在全過(guò)程實(shí)施節(jié)能降耗基礎(chǔ)上，運(yùn)用PDCA循環(huán)管理的工作方法，以10天為一個(gè)小周期采集1次動(dòng)力電量，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)下個(gè)小周期的動(dòng)力電量做出調(diào)整；以1個(gè)月為一個(gè)中周期，每月底匯總動(dòng)力電使用情況，并根據(jù)匯總出的數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向?qū)Ρ取？v向?qū)Ρ戎饕c上月數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，找出差距和制定出下月節(jié)電措施；以1年為一個(gè)大周期，總結(jié)年度動(dòng)力電耗完成情況，并與國(guó)內(nèi)同行業(yè)的同槽型、同產(chǎn)量下的動(dòng)力電耗進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋鶕?jù)公司生產(chǎn)實(shí)際情況制定出下一年度的動(dòng)力電耗指標(biāo)，并將指標(biāo)任務(wù)層層分解和落實(shí)到每個(gè)單位。

五、采用技術(shù)手段做好降低電耗工作

凈化系統(tǒng)的排煙機(jī)、空壓機(jī)是用電量較多的設(shè)備，占分廠總體動(dòng)力電耗的90%。通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行方式進(jìn)行研究后，進(jìn)一步優(yōu)化了設(shè)備運(yùn)行方案，使設(shè)備運(yùn)行狀況更能貼近實(shí)際生產(chǎn)需要，能更好的控制設(shè)備無(wú)效輸出和降低設(shè)備動(dòng)力電耗。例如，第一電解廠原設(shè)計(jì)了2套凈化系統(tǒng)，分別處理130臺(tái)槽的電解煙氣量。自電解槽由160kA擴(kuò)容至180kA后，又新增了一套凈化系統(tǒng)。經(jīng)計(jì)算，2臺(tái)800kW排煙機(jī)運(yùn)行存在28萬(wàn)m3/h的風(fēng)量余量。因此，對(duì)設(shè)備控制方式由原來(lái)的每臺(tái)為一個(gè)量度，更改為在每個(gè)量度上繼續(xù)細(xì)分，以降低設(shè)備的無(wú)效輸出。將排煙機(jī)風(fēng)門開(kāi)度由過(guò)去的100%調(diào)至73%，排煙機(jī)主電流由原來(lái)的72A降至55A，實(shí)際輸出功率較原來(lái)減少了170kW，動(dòng)力電耗隨之大幅度降低。空壓機(jī)的加載率一直為65%，空載運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，為此分廠對(duì)空壓機(jī)采取了動(dòng)態(tài)管理方法，即通過(guò)調(diào)整2套濃相系統(tǒng)的打料時(shí)間，將分開(kāi)打料方式調(diào)整為在同一時(shí)間段內(nèi)打料，只有當(dāng)2套濃相系統(tǒng)同時(shí)打料時(shí)才能開(kāi)動(dòng)2臺(tái)空壓機(jī)，其他時(shí)間只開(kāi)1臺(tái)。通過(guò)調(diào)整空壓機(jī)運(yùn)行加載率提高到92%以上，有效降低了空壓機(jī)電耗。

六、實(shí)行精細(xì)化管理，完善各項(xiàng)動(dòng)力電管理制度

為了實(shí)施精細(xì)化的管理方式，分廠從每個(gè)管理工作細(xì)節(jié)入手，例如，建立了動(dòng)力電耗總臺(tái)賬，各車間建立了分臺(tái)賬，臺(tái)賬中不僅記錄了每一處電能使用點(diǎn)和使用量等，還包括了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的情況。在車間廠房、班組休息室、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)等有電源開(kāi)關(guān)的地方，都張貼了節(jié)能標(biāo)簽，不但制定了分廠、車間級(jí)動(dòng)力電耗標(biāo)準(zhǔn)量化管理考核辦法，還對(duì)生產(chǎn)廠房的照明用電等，也都實(shí)施了嚴(yán)格的管理措施。例如，分廠要求各車間應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)和天氣變化情況等嚴(yán)格控制廠房的照明時(shí)間，操作室、庫(kù)房照明用電總功率不得超過(guò)200W。各車間對(duì)主要用電設(shè)備也都進(jìn)行了嚴(yán)格控制，例如，電解車間多功能天車每天只能使用5臺(tái)，其中1臺(tái)用于專業(yè)點(diǎn)檢或進(jìn)行預(yù)知維修與維護(hù)保養(yǎng)。鑄造車間充分利用鋁液的自身溫度進(jìn)行澆注和配料生產(chǎn)，以減少熱能損失，當(dāng)夏季爐溫大于740℃和冬季大于760℃時(shí)，就要切斷爐絲電源，不再利用電能加熱。凈化車間排煙機(jī)功率因數(shù)，必須保持在0.99以上的運(yùn)行狀態(tài)；排煙機(jī)室溫度低于35℃時(shí)，不允許采用軸流風(fēng)機(jī)散熱等。

中國(guó)鋁業(yè)總公司青海分公司第一電解廠自開(kāi)展快速響應(yīng)的動(dòng)力電耗精細(xì)化管理模式以來(lái)，不僅提升了企業(yè)的設(shè)備管理工作水平，也為分廠創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。分廠2009年動(dòng)力電耗穩(wěn)步下降，由2008年的359kW·h/t-Al降為2009年的283 kW·h/t-Al，僅此一項(xiàng)全年節(jié)約電費(fèi)270余萬(wàn)元，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。