兗礦煤化工產(chǎn)業(yè)管控一體化的研究與應用

魏慶印 張偉 潘玉峰

(兗礦集團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用

魏慶印 張偉 潘玉峰

(兗礦集團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經(jīng)營煤化工產(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,為進一步健全和完善安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng),更好地發(fā)揮調度在安全生產(chǎn)中的組織指揮、監(jiān)督保障、綜合協(xié)調職能,有效地提高裝置的生產(chǎn)運行能力,充分發(fā)揮調度室管理范圍廣、業(yè)務觸角多的優(yōu)勢,兗礦煤化公司調度室以建立橫向、縱向生產(chǎn)運行調度指揮平臺為前提,針對煤化公司實際生產(chǎn)運行特點,提出了煤化工產(chǎn)業(yè)管控一體化工作思路,實施對各生產(chǎn)單位的生產(chǎn)運行的調度指揮,以保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的正常進行,并取得最大的經(jīng)濟效益。

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)隨著我國經(jīng)濟管理體制改革的不斷深入發(fā)展,企業(yè)正在逐漸建立適應發(fā)展社會化大生產(chǎn)和市場經(jīng)濟要求的現(xiàn)代企業(yè)管理模式,企業(yè)逐漸從以完成生產(chǎn)計劃為主要生產(chǎn)活動的傳統(tǒng)管理即生產(chǎn)型管理模式轉變?yōu)橐蕴岣呓?jīng)濟效益為主、適應現(xiàn)代化要求的經(jīng)營型管理,作為企業(yè)生產(chǎn)活動的指揮中樞,生產(chǎn)調度也必須由傳統(tǒng)的生產(chǎn)型調度轉變?yōu)楝F(xiàn)代化的生產(chǎn)經(jīng)營型調度。

(2)兗礦煤化調度系統(tǒng)創(chuàng)新性一體化綜合調度分析模式雖然在繼承傳統(tǒng)生產(chǎn)調度指揮系統(tǒng)的基礎上,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,該分析模式的應用仍屬于總結性數(shù)據(jù)分析范疇,無法實現(xiàn)對各生產(chǎn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和在線分析。為進一步提高兗礦煤化調度指揮系統(tǒng)對生產(chǎn)運行的實時監(jiān)控水平,增強對安全生產(chǎn)突發(fā)事件的應急響應能力,實現(xiàn)對生產(chǎn)運行質量的實時在線評價分析,升級和改善現(xiàn)有生產(chǎn)調度指揮平臺勢在必行。

2 一體化管控模式的主要做法及內容

借助煤化公司在綜合管理、組織協(xié)調等方面的優(yōu)勢,總結借鑒國內外其他化工系統(tǒng)的優(yōu)秀調度工作經(jīng)驗,開拓思路,創(chuàng)新調度管理理念,突破固有的以單一生產(chǎn)單位為主體的縱向調度指揮模式,發(fā)展為更加注重經(jīng)濟效益導向效應,更加注重同類型生產(chǎn)單位之間、同類型關鍵裝置之間橫向對比,具有鮮明煤化公司特色的縱橫一體化綜合調度模式。

通過收集整理所屬各單位生產(chǎn)運行實時數(shù)據(jù),結合日常生產(chǎn)調度信息匯總結果,分別以周、月為時間單位,對各單位生產(chǎn)運行情況進行綜合性評價分析,并分別形成生產(chǎn)運行分析報告,通過周調度例會通報、煤化公司內網(wǎng)發(fā)布等,為公司決策層提供詳實的生產(chǎn)運行狀態(tài)評價,總結生產(chǎn)運行經(jīng)驗,指出階段性存在的問題,發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)運行的瓶頸,針對性提出優(yōu)化各單位生產(chǎn)運行的具體改進意見和建議。以生產(chǎn)運行月度分析為例作一總結。生產(chǎn)運行月度分析共分為四個主要部分：各生產(chǎn)單位主導產(chǎn)品產(chǎn)量及運行分析、重點裝置及設備運行分析、當月生產(chǎn)運行亮點及存在的問題、下月調度運行重點。

2.1 各生產(chǎn)單位主導產(chǎn)品產(chǎn)量及運行分析

2.1.1 當月生產(chǎn)運行狀況概述

對當月各單位主要生產(chǎn)活動、計劃及非計劃停車事件、新建項目進展、試開車關鍵節(jié)點等信息進行簡要綜述,并匯總當月尿素、甲醇、醋酸、醋酸乙酯、醋酐、焦炭等主導產(chǎn)品實際完成產(chǎn)量數(shù)據(jù),以綱要的形式簡明扼要地闡述煤化公司當月整體生產(chǎn)運行概況。

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

統(tǒng)計整理各單位主導產(chǎn)品每日實際完成產(chǎn)量及制造成本數(shù)據(jù),通過匯總得到每個單位每一種主導產(chǎn)品當月考核計劃產(chǎn)量、實際完成產(chǎn)量、產(chǎn)量計劃完成率、日平均生產(chǎn)強度、單位產(chǎn)品平均制造成本,綜合反映各單位每種主導產(chǎn)品當月生產(chǎn)經(jīng)營任務目標的完成情況。

以每日產(chǎn)量和制造成本實際數(shù)據(jù)為基礎分別繪制柱狀和折線趨勢分布圖,直觀清晰地反映當月產(chǎn)量及制造成本變化態(tài)勢,對該產(chǎn)品月份內的生產(chǎn)運行異常變化情況進行快速準確的總結歸納與分析。

通過研究產(chǎn)量柱狀分布圖和制造成本曲線分布圖的變化情況,重點進行定性和定量分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量及制造成本異常變化點,結合日常調度信息,對引起數(shù)據(jù)變化的具體原因進行分析和說明,找到非正常狀態(tài)引起產(chǎn)量、制造成本以及系統(tǒng)運行方式改變的深層次影響因素。對其中增產(chǎn)降耗效果明顯的優(yōu)秀工作經(jīng)驗及導致系統(tǒng)計劃外減產(chǎn)、停產(chǎn)的不利因素等進行歸納整理,并組織擁有同類產(chǎn)品或同類生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)單位進行相互學習和借鑒,吸收先進操作經(jīng)驗,吸取事故教訓,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,自初開始進行“年產(chǎn)醋酸80萬噸產(chǎn)能高負荷沖擊試驗”,通過各種工藝流程改造、重點設備改造、系統(tǒng)操作優(yōu)化等技術手段,最終實現(xiàn)醋酸年產(chǎn)能由之前的60萬噸增加至80萬噸。在3月26日順利實現(xiàn)了第一階段醋酸Ⅱ裝置沖擊45萬噸年產(chǎn)能任務目標后,醋酸Ⅰ裝置沖擊35萬噸年產(chǎn)能試驗過程中,煤化公司調度室通過對醋酸裝置生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行深入細致的分析后發(fā)現(xiàn),80萬噸年產(chǎn)量的制約關鍵影響瓶頸因素為原料氣體CO供應量不足。在聯(lián)合生產(chǎn)技術部門進行相關調研后,提出“多噴嘴氣化爐三開一備調整方案”的建議,充分發(fā)揮魯南化工東西廠區(qū)現(xiàn)有的四臺多噴嘴對置式氣化爐產(chǎn)氣量大、比氧耗及比煤耗低等技術優(yōu)勢,將東廠區(qū)富余高壓氧氣、水煤氣等資源通過聯(lián)通管線輸送至西廠區(qū),提高多噴嘴氣化爐整體運行負荷,進而提高CO氣體供應量,解決了西廠區(qū)醋酸裝置原料氣體不足的缺陷,同時也解決了東廠區(qū)雙結構系統(tǒng)無備用氣化爐的現(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

對連續(xù)兩個月的考核計劃產(chǎn)量、實際完成產(chǎn)量、產(chǎn)量計劃完成率、日平均生產(chǎn)強度、單位產(chǎn)品平均制造成本等數(shù)據(jù)進行環(huán)比分析,以增減量的變化關系來評估系統(tǒng)最近一段時間內的運行質量,對每一個增減量的直接影響因素進行文字說明,對于無法做出合理解釋的異常變化量,則組織相關人員進行專項排查與分析,直至找到癥結所在并將其徹底解決。通過這種環(huán)比分析,成功發(fā)現(xiàn)并督促解決魯南化工及國宏公司兩套甲醇裝置制造成本偏高的瓶頸問題,為煤化公司減虧增盈任務目標的達成做出了貢獻。

通過魯南化工、國宏三套生產(chǎn)裝置噸甲醇制造成本的總結分析,對比國內同類型裝置實際運行效果后發(fā)現(xiàn)國宏及魯南化工甲醇二車間噸甲醇制造成本長期都處于偏高的狀態(tài),煤化公司調度室立即組織兩單位成立專項課題攻關小組,從原材料進貨質量及價格、工藝及設備參數(shù)、系統(tǒng)運行指標、裝置操作規(guī)程、節(jié)能減排裝置運行效率等所涉及到制造成本構成的單元進行詳細深入的調研和分析,最終找到了影響系統(tǒng)增產(chǎn)降耗的關鍵因素14項,有針對性地采取改進措施。自8月份相關措施陸續(xù)得到貫徹落實后,系統(tǒng)運行狀況得到明顯改善,8～12月份噸甲醇制造成本較前7個月平均值分別下降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)新性一體化綜合調度分析模式的實效性和先進性。

2.2 重點裝置及設備運行分析

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化工生產(chǎn)范疇,無論是工藝路線選擇、設備選型、單元操作組成還是運行指標控制上都有很多的相似性,而以往的生產(chǎn)運行分析僅僅是以一個生產(chǎn)單位為獨立個體進行縱向式過程分析,其分析結果雖具有很強的時間延續(xù)性,但由于缺少其他客觀公正的參考目標作為對比,并不能有效地發(fā)現(xiàn)其系統(tǒng)運行中存在的所有問題和瓶頸所在,由此而產(chǎn)生的運行建議的指導作用也僅限于被分析單位本身,總結出的各種增產(chǎn)降耗改進方法和經(jīng)驗也不能得到更為廣泛有效的推廣。自煤化公司調度室成立以來,通過近三個月的觀察和對比發(fā)現(xiàn),即便是同類型生產(chǎn)裝置卻由于各單位設備運行方式、操作人員業(yè)務能力水平、專業(yè)技能熟練度、操作習慣和經(jīng)驗積累等“軟件配置”的不同,運行效率也存在很大差異,為更好地發(fā)揮煤化公司調度平臺的綜合協(xié)調作用,更加有效地提高煤化公司整體工藝運行水平,對舊有的生產(chǎn)運行分析模式進行了更加深入的改革和創(chuàng)新,將重點生產(chǎn)裝置和設備

(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)運行分析范圍,挑選其中影響裝置運行效率的關鍵指標進行橫向對比,使每個單位都能夠清晰準確地從中認識到自身差距所在,形成了一種較為濃厚的相互激勵和競賽氛圍,并根據(jù)分析結果總結出導致最優(yōu)和最差兩個單位之間存在差異的主要影響因素,有針對性地提出改進方向和運行優(yōu)化建議,幫助落后單位盡快縮小差距,最終實現(xiàn)提升煤化公司整體運行水平的目標。

自重點裝置及設備對比分析方法實施以來,借助煤化公司綜合調度平臺的居中協(xié)調,各單位之間“比、學、趕、幫、超”的良性競爭氛圍濃厚,氣化爐運行效率和運行質量都得到了大幅度的提升：國宏公司借鑒國內其他單位制漿系統(tǒng)“少碎多磨”的優(yōu)秀經(jīng)驗,開啟備用磨機,維持三臺磨機同時運行,通過降低單臺磨機負荷的方法,充分發(fā)揮磨機性能以及北宿煤成漿性好的優(yōu)勢,極大地改善了煤漿的粒級分布,在不增加任何設備改造費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宏公司進行技術交流的基礎上,新增兩臺立式陶瓷球超細磨機,通過將滾筒式棒磨機與立式陶瓷球超細磨機并聯(lián)運行的方式來改變煤漿的粒級分布,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)運行243天的最長時間紀錄,在煤化公司調度室的大力推廣下,國宏公司及榆林甲醇廠先后進行了試運行,分別將氣化爐最長運提高了66天和11天;魯南化工氣化二車間3臺多噴嘴氣化爐的有效氣體成分指標一直占據(jù)領先優(yōu)勢,高于其他兩個單位近2個百分比,通過調研分析,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溫度30℃左右,而不是以往的經(jīng)驗值50℃,在煤化公司范圍內進行推廣和使用后,這一先進的操作經(jīng)驗在其他7臺氣化爐上也得到了驗證,平均有效氣體成分均提高了2%左右。

3 應用效果評價

通過不斷完善調度生產(chǎn)運行分析并強化落實,各生產(chǎn)經(jīng)營單位的經(jīng)濟運行效果得到了明顯的提高,達到了預期的目的。

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

各生產(chǎn)經(jīng)營單位根據(jù)生產(chǎn)運行分析及時調整生產(chǎn)運行,消除安全隱患,2013年順利實現(xiàn)安全生產(chǎn)零事故,系統(tǒng)運行穩(wěn)定性得到大幅度提高。

各單位產(chǎn)品產(chǎn)量也實現(xiàn)了穩(wěn)中上升的目標,煤化公司總計完成產(chǎn)品產(chǎn)量466．46萬噸其中魯南化工公司完成201萬噸,創(chuàng)下建廠以來最好歷史記錄;榆林能化甲醇廠實現(xiàn)月產(chǎn)5．7萬噸,年產(chǎn)55．1萬噸的歷史運行最好紀錄;國宏公司實現(xiàn)全年有效運行334天的歷史最好記錄;國焦公司焦炭產(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)裝置運行趨于平穩(wěn),提前52天全面完成年度生產(chǎn)考核計劃。

3.2 消耗降低,生產(chǎn)成本降低。

生產(chǎn)運行的穩(wěn)定及優(yōu)化調整,降低了各項消耗及生產(chǎn)成本。國宏公司及魯南化工根據(jù)生產(chǎn)實際及產(chǎn)品市場變動情況,制定了嚴格的保高產(chǎn)、降消耗、降成本的措施,并堅持執(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)品的市場競爭力。

3.3 運行周期水平大幅度提高。

通過對生產(chǎn)運行分析中出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)不斷改進與加強,各生產(chǎn)單位在長周期運行方面取得了可喜的成績：魯南化工氣化爐拱頂耐火磚使用達到1．8萬小時,A#氣化爐激冷環(huán)連續(xù)累計運行24307小時,醋酐裝置連續(xù)運行102天,氣化爐連續(xù)運行176天,合成氨系統(tǒng)連續(xù)運行161天,國宏公司3#鍋爐、國際焦化1#鍋爐運行周期突破了120天運行周期的對標要求。

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