氯堿公司峰谷電運行總結

陳再昕，桑偉波

（萬華化學（寧波）氯堿有限公司，浙江 寧波 315709）

氯堿公司峰谷電運行總結

陳再昕，桑偉波

（萬華化學（寧波）氯堿有限公司，浙江 寧波 315709）

介紹了萬華化學（寧波）氯堿有限公司峰谷電運行方案，并闡述了在2015年開始實施峰谷電運行以來產生的經濟效益、運行中存在的問題及需要注意的事項。

峰谷電；負荷調整；經濟效益；注意事項

萬華化學（寧波）氯堿有限公司前身為1958年建廠的寧波電化廠，是一家專業生產氯堿產品的中外合資企業。公司坐落于大榭開發區萬華工業園內，2005年一期離子膜裝置開車，后期增加了二期、三期裝置。依托深水岸線優勢和產業基礎，與園區內的寧波萬華、萬華碼頭等10家企業組成以MDI生產為核心的產品鏈，成為行業循環經濟典范。該公司電解槽采用藍星北京化工機械有限公司高電流密度自然循環復極式膜極距離子膜電解槽NBZ-2.7，一期4臺電解槽，每臺電解槽安裝120片單元槽；二、三期8臺電解槽，每臺電解槽安裝164片單元槽。

1　實現峰谷電的前提

萬華寧波工業園圍繞MDI裝置整體建造，氯堿公司的裝置負荷根據萬華MDI裝置氯氣需求進行調節，在實際生產過程中MDI裝置氯氣需求量一般是氯堿公司整體負荷的90%左右，所以公司通過峰谷電運行調整離子膜電解槽負荷，在滿足園區MDI裝置氯氣需求的前提下，為企業增加效益。

在氯堿公司，電的成本約占氯堿單位生產成本的65%，且正常生產情況下，90%以上的外網電用于離子膜電解交流用電。電價采用六時段計價方式，總電費包括六時段電費總和、基本電費及功率因數獎懲，除大修停運外基本電費每月固定不變，由于尖峰、峰及谷電電價差異較大，在產能富余期間對離子膜電解負荷實施錯峰運行有利于降低平均電耗，從而降低生產成本。

2　峰谷電運行實施方案

所謂“峰谷電運行”即在電價峰值（高值）的時間段，壓低裝置負荷、降低產量和能耗；在電價谷值（低值）的時間段，提高裝置負荷，提高裝置生產能力，從而達到實現企業效益最大化的目的。

該公司從2015年開始全面實行峰谷電運行模式，到目前峰谷電仍然是公司節能生產長期采用的運行模式。本著滿足園區MDI裝置用戶正常生產的原則，公司制定了一套完整的峰谷電運行方案。

2.1110 kV線路電網在不同時段的電價分析（見表1）

表1　不同時段電價表

從表1可以看出：每天22：00至次日8：00，電價最便宜，把該段稱之為谷電時段；其他時段用電價格較高，統稱為峰電時段。所以應選擇在每天22：00至次日8：00的谷電時段盡最大可能多用電，而在其他時段減少用電。為減少調整電流時的煩瑣操作以及負荷調整對電解槽造成的不良影響，每天的調整不宜太頻繁，比較好的選擇是一升一降，即每天的8：00前把電流降下來，22：00后，把電流升上去。

2.2具體實施方案

（1）峰谷電實施過程中，從經濟效益考慮，原則上氫氣不放空，氫氣鍋爐最大調節幅度為1 500 Nm3/h（1 000～2 500 Nm3/h）。

（2）為了保證整個系統的穩定運行，電解槽在升、降電流過程中，由生產調度統一指揮，按照1 kA/min的速率升、降電流，盡量避免因電流升降過快而導致電解槽槽溫或氣體壓力有大的波動現象，保證槽溫在86℃左右，控制好低電流運行時陰極側的溫度。

（3）控制好堿濃度和含鹽等各項指標，對各項指標進行實時監控并及時的調整，在升降電流過程中，增加中控分析指標取樣的頻次，并根據指標的變化及時的調整物料的加入量，保證各項指標的穩定，使離子膜處于穩定狀態。

（4）為了確保園區MDI裝置供氯的穩定性，除考慮氫氣平衡外，峰谷電實施過程中尚需考慮氯氣的庫存變化。

3　電解槽峰谷電流運行的注意事項

峰谷電運行雖然具有降低電費成本的好處，同時，也存在著風險。漫不經心的峰谷電運行是造成重大事故的原因。在進行峰谷電運行之際，需要精心管理、密切注意裝置的運行情況，注意事項如下。

（1）整流器的最小電流值的限制

通過整流器轉換的直流電流是呈波狀形，見圖1。

圖1　通過整流器轉換的直流電流是呈波狀形圖

當降低電流時，波狀的底部會產生斷續性電流，見圖2。

圖2　當降低電流時，波狀的底部會產生斷續性電流

所以，需要從整流器的規格確認最小電流值。

（2）氯中含氫濃度（H2/Cl2）

氯中含氫根據電流密度而變化，見圖3。

圖3　氯中含氫與電流密度的關系

為了安全運行，建議采用在線氫氣分析儀，低負荷時，更應該注意氯中含氫濃度。

（3）堿中含鹽（NaCl/NaOH）

堿中含鹽根據電流密度的不同，會發生變化。與電流效率也有關。電流密度與燒堿品質（NaCl/ NaOH）的關系見圖4。

圖4　電流密度與燒堿品質的關系

電流密度越低，堿中含鹽越高。所以，低電流密度運行時，需要注意堿中含鹽造成燒堿質量下降。電流效率越低，堿中含鹽越高。同時，還與電解溫度有關。

（4）氯中含氧濃度（O2/Cl2）

氯中含氧主要是與出口淡鹽水pH值有關，見圖5。峰谷電運行時，確認pH值穩定性非常重要。

圖5　出口鹽水pH值與氯中含氧濃度關系

所以，氯中含氧濃度在峰谷電運行時需要關注。

電費：根據設備運行管理經驗，每例檢查一般消耗電費10元左右（含待機電費分攤），根據設備使用率提高，單位消耗電費將逐漸降低，本次分析按照單位電費10元測算。

（5）電解槽氣相壓差的控制

在升降負荷時，要求DCS主控人員將氯、氫氣壓力控制平穩，避免氣體波動對極網造成損傷。

（6）電解槽溫度的控制

低負荷運行時，槽溫降低會導致墊片的彈力下降，電解槽槽外泄漏的可能性增大，也會造成槽電壓升高、電耗升高；鎖緊螺母的操作也是至關重要。

4　峰谷電實施取得的經濟效益

（1）項目實施前后用電比例情況（見圖6、圖7）

圖6　2014年尖峰谷用電比例

從圖6中可以明顯發現，2015年實施峰谷電以后，低谷用電比較2014年提高了0.7%。從圖7可以得知，相比2014年，2015年六時段平均電價下降0.003 2元/kW·h。

圖6　2015年尖峰谷用電比例

圖7　2014、2015年尖峰谷不同時段整合后的平均電價表

（2）項目實際收入

六時段電費減少收入：

2015年1-12月六時段平均電價比2014年同期降低0.0032元/kW·h，六時段總用電量10萬kW·h左右；

該項收益計算：10×0.003 2=320（萬元）。

5　運行總結

從整體來看峰谷電運行給公司帶來了不錯的經濟效益，但是峰谷電運行也存在一些弊端。

（1）頻繁的調整裝置運行負荷，系統工藝參數（溫度、壓力等）變化較大，不利于離子膜電解槽的平穩運行。頻繁切換檔位，降低了整流電氣元件、觸控開關等元件的使用壽命；

（2）頻繁調整裝置運行負荷，配套動力設備（透平機、氫壓機、氫泵、螺桿機組等）每天2次調整，不利于裝置的穩定運行；

（3）每天要根據園區MDI裝置對氯氣需求的變化，進行對比測算，及時靈活地調整避峰填谷運行方案，如果下游裝置產品需求出現變化，產品庫存調節余量較小。

總之峰谷電生產運行模式，是在目前經濟、政策形勢下，氯堿企業尋求效益及節能減排的一種運行手段，這種運行模式要求企業有規范的管理團隊、嚴格的操作團隊，員工操作技能過硬，能系統調節各項生產過程工藝指標，以保證生產穩定。

Running summary of chlor-alkali company under peak and offpeak electricity

CHEN Zai-xin，SANG Wei-bo
（Wanhua Chemistry（Ningbo）Chlor-Alkali Chemical Co.，Ltd.，Ningbo 315812，China）

Introduce the project of running under peak and off-peak electricity，expound how this project benefiting economically since 2015 and some questions and precautions while running the project.

peak and off-peak electricity；load adjustment；economic benefit；precautions

TQ114.26+2

B

1009-1785（2016）09-0008-03

2016-07-07