山西铝第二氧化铝厂降低汽耗攻关侧记

2015年01月05日 16:46 3344次浏览 来源:   分类: 氧化铝   作者:

  一增一减实现能量价值最大化
  ——中国铝业山西分公司第二氧化铝厂降低汽耗攻关侧记


  溶出和蒸发两大工序是氧化铝生产的核心,而由热电分厂提供的新蒸汽又是高压溶出、蒸发原液等生产工艺的唯一能源。今年1至11月份,中国铝业山西分公司第二氧化铝厂通过梳理乏汽、冷凝水流程,节约新蒸汽消耗,在月均高压溶出进料量同比提高49.38立方每小时的情况下,实现蒸汽消耗同比降低0.17t/t-Ao,在这一增一减间实现了能量价值最大化,而这增的是产量,减的是汽耗,累计创效1600余万元。
  减少“入口”打造内部循环
  衡量汽耗的唯一指标是新蒸汽的用量。2012年以来,第二氧化铝厂在全分厂范围内优化乏汽冷凝水流程,用高温乏汽(降温后的新蒸汽)代替一部分新蒸汽,把能量安排在最需要、最经济的地方,形成一套环环相扣、经济节能的热力网络。
  如果把“新蒸汽入口”看成水龙头的话,那么溶出和蒸发就是两个最大的“龙头”,而且必不可少,第三个“龙头”是低压管网,全分厂的洗涤水加热及生活用水等所需蒸汽都要从低压管网上接入。
  为了节约新蒸汽,第二氧化铝厂首先掐断了低压管网的蒸汽入口,使蒸汽总阀门三去其一。“这些生产生活所用的热量都相对较小,通过计算,乏汽完全可以代替这一部分新蒸汽。” 溶出车间技术员赵君介绍道。
  每个氧化铝厂都有一套乏汽再利用的流程。在50万吨挖潜改造项目投产后,新建成的管道化溶出流程与原机组工艺流程不同,乏汽在满足预脱硅单套管的加热外,还有大量富余,造成冷凝水罐压力过高,没有充分利用的乏汽变成了显而易见的浪费。
  溶出车间技术骨干决定改造内部乏汽流程,在管道化溶出机组的三套管上寻求突破。车间支持工程师郑志勤每天都要统计套管温度、蒸汽压力,经过一段时间的数据核算,发现新蒸汽还有节约的空间。2013年底,车间首次尝试将11根新蒸汽加热单管改为10根,今年9月份中旬,车间在前期统计试验的基础上,再停用2根新蒸汽单管,减少五系列新蒸汽消耗27.3%。
  不断的改进换来不断地进步,先为高温乏汽寻找“出路”,再关闭蒸汽“龙头”,第二氧化铝厂在现有管道基础上稍加改动,花小钱就办成了“降汽耗”这件大事。
  “就地取材”实现阶梯利用
  要想减少蒸汽消耗,仅靠车间的“单打独斗”还不够,还需要把眼光从车间内部放到整个分厂。
  50万吨挖潜改造项目新投用的蒸发机组和第二氧化铝厂原有的蒸发机组相比有着明显的优势,它将原蒸发器的一段进料出料改为二段进料出料,而且民营企业已经无一例外采用了类似流程。蒸发车间在分厂、设计院的帮助下,计算热量平衡,在今年先后对两个老蒸发机组进行针对性改造,大幅提高蒸发能力。“调整进料方式后,蒸发老机组改头换面,挖掘出了最大的潜力。”车间主任王增强介绍说。
  为了实现能量最大限度循环利用,第二氧化铝厂不仅在蒸发机组内部想办法,几乎将所有的闲置热交换设备都派上了用场。
  车间攻关组现场巡查中发现了三台长期闲置的板式换热器。板式换热器的作用是冷热交换,倘若把车间的蒸发原液通过板式与溶出二次乏汽进行热交换,既解决了设备闲置的难题,也能够降低气耗。在分厂的统一安排下,车间在2013年底完成了板式交换器加热蒸发原液的流程,今年4月投入运行,部分蒸发原液液量通过板式交换提高了温度。同时,又将原用于预脱硅槽加热的新蒸汽乏汽改到蒸发原液温度加热上,又使部分蒸发原液温度得到提升。
  只要能够加热蒸发原液温度,降低汽耗就不再困难。今年10月,第二氧化铝厂又重新设计了一份更具创意和挑战的改造计划。溶出闪蒸槽共12个,以往投用11个,备用1个,为充分发挥乏汽的高热量价值,技术人员决定将唯一一台备用闪蒸槽投入到换热过程中,这样所产生乏汽可以用到两组预脱硅槽的加热上,完全可以满足要求。“我们打算再次改进现有流程,加大乏汽的利用率,到时,蒸汽消耗还会再创新低。”技术科科长季建稳介绍道。
  “稳定”压倒一切
  生产系统波动无疑会造成大量的浪费,对蒸汽消耗更是如此。第二氧化铝厂各车间坚持上道工序为下道工序提供合格、足量的产品,不让高产“列车”在本工序晚点,稳定物料和各类生产条件,保障稳产、高产。
  溶出机组的运行稳定和效果是整个生产系统的关键。溶出车间22台压煮器在正常情况下要保持线外隔离6-7台,通过蒸汽给每个压煮器进行加热后,使其充分发挥作用。“蒸汽消耗与机组性能有着密切的关系,机组计划检修后的性能较好,我们就关闭几台保温压煮器的蒸汽阀门,从点滴入手,通过精细操作达到降低气耗的目标”,溶出车间主任张纯明的每项工作都与提高机组效率、降低气耗有关。
  蒸发器酸洗和布膜器清理是提高蒸发机组效率的关键。日常工作中,蒸发车间严格按照酸洗清理周期,做到3组蒸发器与溶出机组同步检修,使整个系统协调高效。但是,由于新老系统的物料实行互倒,造成了物料中结疤增多现象,无形中加大了检修清理难度,影响了蒸发器效果。为延长蒸发器运行周期,蒸发车间开动脑筋,使用除垢剂试验减缓布膜器结垢。试验投用后,效果明显,再也没出现过堵塞管束现象,基本保证了蒸发器的清理与高压溶出机组检修的同步。
  在分厂乏汽系统内,温度高低成为蒸汽管道走向的标准,水质如何成为能否进入下一道流程的关键。蒸发车间主控室内,新增加的一台在线水质导度仪,可以让员工实现水质在线监测。合格的蒸发回水温度在70℃左右,经过降温降压处理后,再次进入热电分厂锅炉,大幅降低了产汽煤耗。逐年增大的高温、高质量蒸发回水也为山西分公司的节能降耗夯实了基础。
  除了乏汽的再次利用,节能降耗的理念深入到分厂全局工作的每一环节。装备科不定时地采取保温措施,为所有蒸汽管道包裹上岩棉和铁皮,提高保温效果;高压溶出压煮器线外检修时“重点照顾”管道内的结疤,火烧、水洗、人工三种方式轮流上阵,提高了设备导热性能,减少蒸汽浪费。
  第二氧化铝厂按照热量高低需求重新梳理了乏汽冷凝水流程,在全分厂的努力配合下,用员工智慧扩大了降本增效战果。


  记者短评
  

                                                        拿出智慧 换回效益
  第二氧化铝厂通过整体规划,设计完善了乏汽冷凝水流程,高效率回收热量,取得良好的经济效益,这既是运营转型带来的可喜成果,也增强了我们继续推进运营转型的坚定决心。
  设计一套流程不仅需要决策者统领全局、统筹规划,也需要深入岗位、摸清实情,这样才能保证设计上没有缺陷,实施上坚定不移、效果上不打折扣。第二氧化铝厂并没有因为设备新、流程新而固步自封,指望一个先进流程“打遍天下”,而是在不停琢磨、不断进取,最终实现了自我提高、自我突破。
  降低汽耗是一个展现运营转型成果的窗口,我们希望看到更多的好做法应用在碱耗、矿耗、电耗等难点攻关上,运用精益理念,挖掘员工智慧,打造更具竞争力的氧化铝企业。

责任编辑:四笔

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