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合同能源管理在氧化鋁工業(yè)中的應(yīng)用

2019-02-09 14:18:17
世界有色金屬 2019年4期
關(guān)鍵詞:焙燒爐服務(wù)公司能源管理

薛 克

(中國長城鋁業(yè)有限公司,河南 鄭州 450041)

1 中國氧化鋁工業(yè)和合同能源管理的發(fā)展?fàn)顩r

中國氧化鋁工業(yè)起始于20世紀(jì)50年代,進(jìn)入新世紀(jì)后,氧化鋁工業(yè)飛速發(fā)展,2018年中國氧化鋁產(chǎn)能已達(dá)到8427萬噸,占全球產(chǎn)能的57.43%。目前,我國有40多家企業(yè)生產(chǎn)氧化鋁,各企業(yè)由于地理位置差異,使用的礦石、能源不同,能源成本差異較大,能源成本占氧化鋁制造成本的26%~60%,因此降低能源消耗不僅是氧化鋁成本控制、提高產(chǎn)品競爭力的主要手段,也是促進(jìn)節(jié)能減排、倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)的需要[1]。

合同能源管理是20世紀(jì)70年代從西方發(fā)達(dá)國家開始發(fā)展起來的,是基于市場化運(yùn)作、以盈利為目的的一種節(jié)能項(xiàng)目模式,之后逐步發(fā)展完善,形成了節(jié)能服務(wù)公司為企業(yè)提供節(jié)能潛力診斷、可行性分析、項(xiàng)目融資、項(xiàng)目實(shí)施、節(jié)能監(jiān)測和運(yùn)行維護(hù)等全方位服務(wù),節(jié)能服務(wù)公司通過分享項(xiàng)目節(jié)能效益來回收項(xiàng)目投資、獲得項(xiàng)目利潤[2]。我國20世紀(jì)90年代末引入合同能源管理機(jī)制,近些年蓬勃發(fā)展,2018年我國合同能源管理項(xiàng)目投資額已經(jīng)達(dá)到1167億元。

2 氧化鋁工業(yè)實(shí)施合同能源管理的必要性

首先,氧化鋁行業(yè)是高耗能行業(yè),能源消耗大,我國氧化鋁企業(yè)全部是與國家(或當(dāng)?shù)卣┖炗喒?jié)能目標(biāo)責(zé)任書的“萬家企業(yè)”重點(diǎn)用能單位,承擔(dān)著完成國家節(jié)能減排目標(biāo)的責(zé)任;第二,一些企業(yè)還存在能源只是生產(chǎn)保障的傳統(tǒng)理念,能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)管理粗放,能源利用效率不高;第三,氧化鋁能源成本占比較大,降低能源消耗是提高企業(yè)競爭力的重要手段[3]。氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)需要提高能源效率,往往欠缺節(jié)能技術(shù)和項(xiàng)目資金,或?qū)π录夹g(shù)信任不足,而節(jié)能服務(wù)公司掌握著大量節(jié)能技術(shù),走在節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用的前沿。合同能源管理既可以提供先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和項(xiàng)目資金,還打消了氧化鋁企業(yè)對新技術(shù)應(yīng)用效果的疑慮,實(shí)現(xiàn)合作共贏。所以不管是社會效益,還是創(chuàng)造企業(yè)價(jià)值,氧化鋁工業(yè)實(shí)施合同能源管理進(jìn)行節(jié)能改造是必要的。

3 合同能源管理在氧化鋁工業(yè)企業(yè)的實(shí)踐

3.1 實(shí)施合同能源管理對泵浦進(jìn)行節(jié)能改造。

氧化鋁工業(yè)使用泵浦較多,百萬噸以上氧化鋁企業(yè)的泵浦就有500臺以上,泵浦大多存在如下問題:①效率低。某氧化鋁廠使用量最多的雜質(zhì)泵200ZJ-A60泵的效率僅40%左右。②過流部件使用壽命短。一般平均40天~60天。③盤根密封或機(jī)封大量用水,不僅浪費(fèi)珍貴的水資源,且進(jìn)入生產(chǎn)流程,增加了系統(tǒng)的能耗。④檢修頻繁,運(yùn)轉(zhuǎn)周期短,個(gè)體笨重,檢修工時(shí)多,影響企業(yè)人均產(chǎn)值的提高。因此氧化鋁工業(yè)泵浦節(jié)能改造勢在必行。

某氧化鋁廠對56臺的泵浦實(shí)施了合同能源管理模式的改造,節(jié)能服務(wù)公司在泵體、葉輪構(gòu)造、軸密封、聯(lián)軸器等方面獲得9項(xiàng)國家專利,擁有高效、節(jié)能、耐磨、壽命長、無泄漏的兩相流渣漿泵的核心技術(shù)。先進(jìn)技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合,產(chǎn)生了巨大效益,每年節(jié)約能源折合標(biāo)煤量4000噸以上。

3.2 實(shí)施合同能源管理對焙燒爐煙氣余熱進(jìn)行回收

氧化鋁工業(yè)使用焙燒爐脫除氫氧化鋁中的部分結(jié)晶水和附著水,焙燒爐排出的廢氣中水蒸汽比例高達(dá)50%以上,廢氣溫度在140℃~160℃,煙氣直接外排到大氣中,造成巨大熱量損失。最大限度回收廢氣中的顯熱和水蒸氣潛熱,節(jié)能減排效果將非常顯著。

某氧化鋁廠對日產(chǎn)2300噸氧化鋁焙燒爐實(shí)施合同能源管理對煙氣余熱進(jìn)行回收。節(jié)能服務(wù)公司采用某設(shè)計(jì)院的專利技術(shù),在焙燒爐排煙機(jī)附近安裝換熱塔,排煙機(jī)出口的煙氣從換熱塔下部進(jìn)入,來自蒸發(fā)的循環(huán)下水從換熱塔上部進(jìn)入,熱煙氣和冷水在換熱塔中直接接觸進(jìn)行熱交換。

換熱后的冷煙氣從換熱塔頂部接入焙燒爐現(xiàn)有的煙囪排空,換熱后的熱水在換熱塔底部沉降分離。溢流熱水用泵送到溶出工序,底流用泵送去壓濾分離回收氧化鋁?;厥諢崃砍^20kgce/t-ao,同時(shí)還回收了煙氣中的氧化鋁,有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 實(shí)施合同能源管理對高壓電機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造

氧化鋁工業(yè)的電機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等都是較大的耗電設(shè)備。一些企業(yè)存在效率較低的電機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī),設(shè)備更新改造需投入高額資金,對于一些企業(yè)投入大量資金更新設(shè)備不太現(xiàn)實(shí),但是這些設(shè)備較低的能效又使氧化鋁成本居高不下,產(chǎn)品競爭力不強(qiáng),形成了惡性循環(huán),合同能源管理有效解決了這個(gè)難題。

某水電廠承擔(dān)著向某氧化鋁廠的供水任務(wù),節(jié)能服務(wù)公司應(yīng)用成熟技術(shù)對供水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,節(jié)電率達(dá)到30%以上;某電廠承擔(dān)著向某氧化鋁廠提供蒸汽和電力任務(wù),鍋爐一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)采用耗電較大,節(jié)能服務(wù)公司對這6臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造,節(jié)電率超過35%;某氧化鋁廠部分空壓機(jī)設(shè)備落后,采用合同能源管理淘汰了效率較低的老式空壓機(jī),借改造時(shí)機(jī)整合了廠區(qū)空壓布局,優(yōu)化了空壓機(jī)管網(wǎng)和人員配置,節(jié)電率超過30%,勞動(dòng)生產(chǎn)率顯著提高。

4 氧化鋁行業(yè)合同能源管理模式的建議

國家為規(guī)范合同能源管理項(xiàng)目,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會已經(jīng)發(fā)布并實(shí)施了《合同能源管理技術(shù)通則》(GB/T24915-2000)和《節(jié)能量測量和驗(yàn)證技術(shù)通則》(GB/T28750-2012)國家標(biāo)準(zhǔn)。

雖然國家在規(guī)范和推廣合同能源管理模式上給予高度的支持和關(guān)注,但是隨著近年來合同能源管理的迅猛發(fā)展,產(chǎn)值和投資額快速增長,出現(xiàn)了諸多問題,影響合同能源管理的發(fā)展,如節(jié)能服務(wù)公司采用的技術(shù)不成熟,致使節(jié)能量少或不節(jié)能,造成投資失誤;節(jié)能服務(wù)公司對行業(yè)不了解,診斷結(jié)果與實(shí)施效果差距較大,達(dá)不到節(jié)能目標(biāo);節(jié)能服務(wù)公司在不同企業(yè)投資的同類項(xiàng)目重要合同條款差異過大,影響雙方持續(xù)合作;節(jié)能服務(wù)公司和企業(yè)在節(jié)能效益核算上分歧等。建議國家或行業(yè)協(xié)會建立節(jié)能服務(wù)公司誠信服務(wù)體系和節(jié)能技術(shù)分享體系,根據(jù)實(shí)施項(xiàng)目的效果、質(zhì)量等方面進(jìn)行打分評級,促使節(jié)能服務(wù)公司和用能企業(yè)在實(shí)施合同能源管理項(xiàng)目規(guī)范運(yùn)作,健康發(fā)展,促進(jìn)行業(yè)能源效率快速提升。

5 結(jié)語

合同能源管理模式在氧化鋁行業(yè)的引入,使先進(jìn)技術(shù)和資金應(yīng)用于氧化鋁行業(yè),提升了氧化鋁行業(yè)技術(shù)裝備水平,降低氧化鋁產(chǎn)品能源支出,提升了氧化鋁產(chǎn)品競爭力,同時(shí)提升能源效率、減少能源消耗,降低了溫室氣體排放,有利于改善環(huán)境狀況,是利國、利民、利企的好模式。

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