氯堿企業(yè)能源管理系統(tǒng)運行總結

馬春令，張遵

(河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司，河南 平頂山 467200)

【節(jié)能與降耗】

氯堿企業(yè)能源管理系統(tǒng)運行總結

馬春令*，張遵

(河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司，河南 平頂山 467200)

能源管理系統(tǒng)；節(jié)能改造；運行；經(jīng)濟效益

介紹了河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司能源管理系統(tǒng)項目的建設及運行效果。

隨著社會的不斷進步與科學技術的不斷發(fā)展，人們充分認識到了環(huán)境對人類發(fā)展的重要性。各國都在采取積極有效的措施改善環(huán)境，減少污染。這其中最為重要也最為緊迫的問題就是能源問題，要從根本上解決能源問題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關鍵的也是目前最直接有效的重要措施。針對高耗能行業(yè)來說，建立管控一體化的能源管理系統(tǒng)，采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實施集中監(jiān)控和數(shù)字化管理，改進和優(yōu)化能源平衡，可實現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗。在國家層面上，財政部、工業(yè)和信息化部在工業(yè)領域開展能源管理系統(tǒng)建設示范工作，中央財政安排資金對示范項目給予適當支持。河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司(以下簡稱“神馬氯堿發(fā)展”)能源管理系統(tǒng)項目入列國家2013年工業(yè)企業(yè)能源管理中心建設示范項目，成為當年入列的上百家企業(yè)中唯一的氯堿企業(yè)。

1 企業(yè)能源消費現(xiàn)狀

1.1企業(yè)基本情況

神馬氯堿發(fā)展是河南省大型氯堿化工生產(chǎn)企業(yè)，主要產(chǎn)品有30萬t/a燒堿、30萬t/a聚氯乙烯樹脂、液氯及其他氯產(chǎn)品。全廠的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

1.2用能概況

企業(yè)的能源消費種類包括電力、蒸汽和自來水。電力來源有兩條線路，供電電壓均為110 kV，經(jīng)2臺63 000 kV·A變壓后一路為35 kV再經(jīng)23 600 kV·A整流變壓器變?yōu)?70～340 V供離子膜電解槽使用，另外一路變?yōu)?0 kV，供高壓設備直接使用或通過1 600 kV·A變壓器轉化為400 V供各生產(chǎn)設備和辦公生活等部門使用。蒸汽由外蒸汽管網(wǎng)供給，經(jīng)過蒸汽站計量后供到各個生產(chǎn)部門，分別供燒堿廠的鹵水預熱、氯氫廠的氣體干燥、聚氯乙烯樹脂汽提干燥。自來水由市政管網(wǎng)供給。

企業(yè)用能系統(tǒng)如圖2所示。

1.3主要用能設備

據(jù)統(tǒng)計，神馬氯堿發(fā)展主要設備有3 000多套，主要耗能設備約有570套，包括復極式離子膜電解槽、聚合釜、氯化氫合成爐、氯氣壓縮機、氫氣壓縮機、干燥床、冷凍機、包裝機、壓濾機、破碎機、換熱器等主要耗能設備，作為高耗能化工企業(yè)，能源消耗占公司成本的70%左右。

圖1產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖

Fig.1Processflowdiagramofproductproduction

圖2用能系統(tǒng)圖

Fig.2Chartofenergyconsumptionsystem

2 能源管理系統(tǒng)概況

該項目建設內(nèi)容包括：管控一體化生產(chǎn)能源調(diào)度管理平臺，能源管理現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)，現(xiàn)場采集控制系統(tǒng)改造，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)基礎平臺等。

本項目依托神馬氯堿發(fā)展現(xiàn)有離子膜法燒堿和聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)系統(tǒng)，利用現(xiàn)代化通信、計算機和自動控制技術對企業(yè)的電、蒸汽等能源以及壓縮空氣、氮氣、循環(huán)水等能源介質(zhì)進行監(jiān)測，對企業(yè)內(nèi)部能源狀況和各生產(chǎn)工藝進行監(jiān)控，以實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)部能源利用狀況、生產(chǎn)情況等進行全方位、全過程的監(jiān)控，平衡匹配全廠各環(huán)節(jié)的用能量，使能源系統(tǒng)高度統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。主要建設內(nèi)容包括以下幾個方面。

(1)管控一體化生產(chǎn)能源調(diào)度管理平臺。構建能源管理系統(tǒng)的計算、存儲和應用平臺，實現(xiàn)能源管理的能源數(shù)據(jù)采集、能源實時監(jiān)測、能源統(tǒng)計報表、能源數(shù)據(jù)分析等功能。

(2)能源管理現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)。采用工業(yè)以太網(wǎng)技術，構建廠區(qū)的能源監(jiān)控數(shù)據(jù)、信息的傳輸平臺。

(3)現(xiàn)場采集控制系統(tǒng)改造。對電力系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、水系統(tǒng)、主工藝單元、計量設備進行改造，以滿足能源監(jiān)測點和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制。

(4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。加強對重點用能設備、生產(chǎn)工段的視頻監(jiān)控，在能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)對能源監(jiān)控點的視頻圖像瀏覽和遠程控制。

(5)重要用能工段和設備改造。通過對燒堿、氯化氫生產(chǎn)過程中的氫氣、氯化氫氣體回收以及副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐等節(jié)能設備的改造，減少能源的散失。

(6)能源管理系統(tǒng)基礎平臺。構建能源監(jiān)控管理、DCS和視頻監(jiān)控的基礎環(huán)境平臺，包括設備運行環(huán)境所需要的場地、電源、消防等。

能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡結構見圖3。

圖3能源管理系統(tǒng)結構圖

Fig.3Structuraldiagramofenergymanagementsystem

3 運行效果

能源管理系統(tǒng)項目從2014年3月開始做前期準備工作并在11月開工，于2015年底基本竣工并投入運行。故項目建造前的能耗統(tǒng)計時間范圍為2013年全廠運行數(shù)據(jù)，建成后能耗統(tǒng)計為系統(tǒng)運行后2016年全廠運行數(shù)據(jù)。

3.1項目計算邊界

項目邊界圖如圖4所示。

圖4 項目邊界圖

該項目邊界為：建設單位完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)，從各種原輔材料、能源開始進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)到各種產(chǎn)品的產(chǎn)出。

3.2節(jié)能量計算方法

項目節(jié)能量參照文獻[2]中多種產(chǎn)品節(jié)能量計算方法進行計算，公式如下：

式中：ebi—統(tǒng)計報告期第i種產(chǎn)品的單位產(chǎn)品綜合能耗，t標準煤；eji—基期第i種產(chǎn)品的單位產(chǎn)品綜合能耗，t標準煤；Mbi—統(tǒng)計報告期產(chǎn)出的第i種合格產(chǎn)品數(shù)量，t；n—基期內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類數(shù)。

3.3項目運行前后能耗比較

企業(yè)能源管理系統(tǒng)建成前2013年公司的燒堿產(chǎn)品產(chǎn)量為246 960.9 t，消耗電能605 937 885 kW·h，消耗蒸汽81 207 t；PVC產(chǎn)品產(chǎn)量為193 035.35 t，消耗電能207 615 873 kW·h，消耗蒸汽216 526 t。企業(yè)能源管理系統(tǒng)建成后2016年公司的燒堿產(chǎn)品產(chǎn)量為285 246 t，消耗電能655 409 094 kW·h，消耗蒸汽69 057 t；PVC產(chǎn)品產(chǎn)量為198 385 t，消耗電能201 060 506 kW·h，消耗蒸汽216 036 t。詳細比較情況見表1。

表1 能源管理系統(tǒng)運行前后能源消耗比較

注：電力當量值取1.229 t標準煤/(萬kW·h)，等價值取3.18 t標準煤/(萬kW·h)，根據(jù)中國企業(yè)電力聯(lián)合會公布的2014年全國供電煤耗為318 g標準煤/(kW·h)；蒸汽為0.6 MPa飽和蒸汽，溫度159 ℃，焓值2 756 kJ/kg，根據(jù)GB 2589—2008[3]每千克標準煤熱值為29 307.6 kJ計算，蒸汽折標系數(shù)為0.094。

3.4企業(yè)能源管理系統(tǒng)項目節(jié)能量

參照文獻[2]中計算方法進行了節(jié)能量計算，結果見表2。

表2 節(jié)能量計算結果

由表2可知:企業(yè)自能源管理系統(tǒng)投入運行后，綜合能耗明顯降低，年節(jié)能量為18 660.19 t標準煤。

4 結語

通過能源管理系統(tǒng)建設，完善了能源信息的采集、存儲、管理和利用，優(yōu)化了能源管理流程，建立起客觀的能源消耗評價體系，為企業(yè)減少能源系統(tǒng)運行成本，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約能源和改善環(huán)境起到了重要作用。

能源管理系統(tǒng)的建成，為企業(yè)提供了一套成熟、有效、方便、先進的能源系統(tǒng)整體管控方案和平臺，提高了企業(yè)的能源精細化管理水平。

[1] 王樂之,于軍林,任勇強,等. 能源管理中心在冶金企業(yè)節(jié)能減排中的作用[C].北京金屬學會冶金年會,2010:51-53.

[2]全國能源基礎與管理標準化技術委員會.GB/T 13234—2009 企業(yè)節(jié)能量計算方法[S].北京：中國標準出版社，2009-03-11.

[3] 全國能源基礎與管理標準化技術委員會.GB 2589—2008 綜合能耗計算通則[S].北京：中國標準出版社，2008-02-03.

[編輯：董紅果]

Runningofenergymanagementsysteminchlor-alkalienterprises

MaChunling，ZhangZun

(Henan Shenma Chlor-alkali Development Co., Ltd., Pingdingshan 467200, China)

energy management system; energy-saving reconstruction; running; economic benefits

The construction and operation effect of the energy management system project in Henan Shenma Chlor-alkali Development Co., Ltd. were introduced.

TQ083.4

B

1008-133X(2017)08-0031-04

馬春令(1967—)，男，高級工程師，畢業(yè)于河南城建學院，現(xiàn)任河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司總工程師，從事氯堿生產(chǎn)技術管理及相關產(chǎn)品開發(fā)工作。

2017-06-10