——2012年度能效領(lǐng)跑者企業(yè)調(diào)研報(bào)告之三
圖為江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰緩S區(qū)一角。 （本報(bào)記者 姜小毛 攝）
近日，2012年度行業(yè)能效領(lǐng)跑者發(fā)布。在新增的炭黑行業(yè)中，僅有兩家企業(yè)上榜，江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰揪褪瞧渲械囊患摇Ｔ摴疽試嵦亢诰C合能耗2070千克標(biāo)準(zhǔn)煤、噸炭黑余能發(fā)電量621千瓦時(shí)，成為炭黑行業(yè)節(jié)能降耗的標(biāo)桿企業(yè)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)炭黑行業(yè)提高能效管理水平具有重要的引領(lǐng)和示范作用。江西黑貓股份有限公司董事長(zhǎng)蔡錦章在接受記者采訪時(shí)，臉上一直帶著自豪的笑容：“獲得這樣的榮譽(yù)我感到非常高興，這是對(duì)我們長(zhǎng)期以來(lái)節(jié)能工作的肯定。我們所取得的成績(jī)，追根溯源得益于企業(yè)多年來(lái)堅(jiān)持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)持節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展。”
圖為江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰狙h(huán)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)圖。
科學(xué)規(guī)劃顯優(yōu)勢(shì)
黑貓股份把炭黑產(chǎn)業(yè)不斷做大做強(qiáng)，與其科學(xué)合理的發(fā)展規(guī)劃密不可分。該公司總經(jīng)理陳文星介紹說(shuō)，黑貓股份外地生產(chǎn)基地均按照“貼近資源，兼顧市場(chǎng)”原則進(jìn)行布局，堅(jiān)持“走出去”的發(fā)展理念，在全國(guó)合理布局，不斷擴(kuò)張產(chǎn)能規(guī)模，并把循環(huán)經(jīng)濟(jì)貫穿始終。目前公司基本所有生產(chǎn)基地都在選址規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)全過(guò)程控制等方面充分考慮了節(jié)能減排的要求。
陳文星告訴記者，目前該公司炭黑產(chǎn)業(yè)基地遍布全國(guó)各地，至今已在江西景德鎮(zhèn)、陜西韓城、遼寧朝陽(yáng)、內(nèi)蒙古烏海、河北邯鄲、山西太原、河北唐山建立了7個(gè)大型炭黑生產(chǎn)基地和山東濟(jì)寧一個(gè)在建基地，共建有專業(yè)化炭黑生產(chǎn)線28條。隨著這些大型炭黑生產(chǎn)基地的建成，黑貓公司所特有的全國(guó)布局優(yōu)勢(shì)將逐步顯現(xiàn)，更加合理的采購(gòu)和銷售半徑優(yōu)勢(shì)將成為公司未來(lái)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的利器。山東、江蘇及安徽是全國(guó)輪胎行業(yè)集中產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)能分別位列全國(guó)第一、第三和第四位，也是我國(guó)最主要的炭黑消費(fèi)區(qū)域，隨著邯鄲基地和濟(jì)寧基地的建成，更為廉價(jià)的運(yùn)輸成本將大大提升公司對(duì)華北和華東市場(chǎng)的覆蓋能力，而唐山黑貓將有力的借助唐山、天津港口的海運(yùn)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升公司產(chǎn)品在海外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，烏海黑貓和太原黑貓將重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)煤焦油主產(chǎn)區(qū)的控制力，為原料的供應(yīng)安全提供保障。
此外，為了降低能源消耗、提高能源綜合利用率，黑貓公司還率先在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中建立了國(guó)家級(jí)能源管理中心，實(shí)現(xiàn)扁平化管理，并最終實(shí)現(xiàn)了全廠的信息化和管控一體化。陳文星介紹說(shuō)：“通過(guò)國(guó)家級(jí)能源管理中心平臺(tái)，可根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)提供的生產(chǎn)計(jì)劃信息，以及生產(chǎn)原料、能源介質(zhì)購(gòu)入和庫(kù)存信息，計(jì)算出能源單耗，進(jìn)行能源平衡，自動(dòng)生成報(bào)表，可以對(duì)能源使用效率給出科學(xué)的分析和指導(dǎo)。目前公司對(duì)各基地主要包括能源介質(zhì)（原料、水、電、蒸汽等）計(jì)量采集、能耗狀態(tài)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表、能量平衡、能源報(bào)警、綜合能耗分析及優(yōu)化決策等方面進(jìn)行了系統(tǒng)管理。在日常工作中，我們就可以利用能量平衡與用能分析，實(shí)現(xiàn)能源順暢調(diào)度，達(dá)到企業(yè)節(jié)能降耗的目標(biāo)。”
截至2012年底，黑貓股份尾氣發(fā)電總裝機(jī)容量86500kW，年發(fā)電量約4.86億千瓦時(shí)，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約5.97萬(wàn)噸；年回收尾氣總計(jì)約24.46億立方米，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約33.19萬(wàn)噸。
圖為陜西韓城黑貓?zhí)亢谟邢挢?zé)任公司生產(chǎn)線。 （本報(bào)記者 姜小毛 攝）
綠色發(fā)展獲益豐
黑貓股份始終把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為主線，實(shí)現(xiàn)了炭黑尾氣、生產(chǎn)廢水的綜合利用，取得了節(jié)能降耗和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。
一直以來(lái)，黑貓股份把尾氣綜合利用作為企業(yè)節(jié)能降耗、增加效益的重要手段。“炭黑在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣可作為焦?fàn)t加熱源或用于發(fā)電。對(duì)尾氣的回收利用不僅極大地減少了廢物產(chǎn)生量，還產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益，形成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)，使得企業(yè)在能源日趨緊缺的時(shí)代背景下，能以裂變模式迅猛擴(kuò)張，呈現(xiàn)出蓬勃的生命力和良好的發(fā)展勢(shì)頭。”陳文星表示。
據(jù)陳文星介紹，炭黑生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量尾氣中含有約12.8%的氫氣、17.6%的一氧化碳、0.4%的甲烷、0.4%的烷烴和3.6%的二氧化碳（均為干基），其平均熱值為960千卡/Nm3，是一種有毒的低熱值可燃?xì)怏w。如將其直接外排，不但浪費(fèi)能源，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。為此，公司將20%～30%的尾氣作為炭黑自身生產(chǎn)過(guò)程中燃燒室的燃料，產(chǎn)生1100℃的熱氣流，用于生產(chǎn)炭黑；其余70%～80%的尾氣送回焦?fàn)t作為熱源，或送往鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。
同時(shí)，黑貓股份還把煉焦生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣作為焦油精制過(guò)程的加熱源和炭黑生產(chǎn)過(guò)程的燃料替代燃料油使用生產(chǎn)炭黑。
據(jù)了解，景德鎮(zhèn)焦化工業(yè)集團(tuán)擔(dān)負(fù)著向陶瓷行業(yè)提供焦?fàn)t煤氣的職能，以往年份的春節(jié)或陶瓷銷售淡季，陶瓷窯爐停產(chǎn)導(dǎo)致大量焦?fàn)t煤氣外排，造成環(huán)境污染。近年來(lái)，黑貓股份將其回收用于炭黑生產(chǎn)。僅2012年黑貓股份總計(jì)使用煤氣約2.86億立方米替代燃料油，折合標(biāo)準(zhǔn)煤17.16萬(wàn)噸。
此外，為了降低水資源消耗，黑貓股份還通過(guò)多次技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水回收循環(huán)使用。
陳文星以黑貓股份景德鎮(zhèn)工廠為例向記者介紹，由于企業(yè)將炭黑尾氣用于焦?fàn)t加熱，需將尾氣溫度降至50℃左右才能投入使用，因此設(shè)計(jì)時(shí)加裝了洗滌冷卻塔，而通過(guò)直接噴淋降溫導(dǎo)致冷卻水用量激增，噸炭黑耗水38噸，遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。
2006年，該企業(yè)將各洗滌塔分別設(shè)置小的循環(huán)冷卻塔回收使用尾氣冷卻水，噸炭黑耗水降至20噸，每噸炭黑節(jié)水18噸，年減少污水排放160萬(wàn)噸。但該循環(huán)系統(tǒng)存在設(shè)備不便統(tǒng)一管理、生產(chǎn)運(yùn)行成本高、處理能力小等問(wèn)題，且時(shí)有污水外排，增加后期污水處理的壓力和成本。
為了降低能耗，在2007年5號(hào)、6號(hào)炭黑生產(chǎn)線建設(shè)時(shí)，企業(yè)又對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了重新規(guī)劃設(shè)計(jì)。企業(yè)采用了自然通風(fēng)循環(huán)水雙曲線玻璃鋼冷卻塔，每小時(shí)可處理2000立方米尾氣。企業(yè)將炭黑生產(chǎn)線所有的廢水集中送至回收池，再經(jīng)雙曲線冷卻塔冷卻后循環(huán)使用，基本實(shí)現(xiàn)了污水的零排放。“目前企業(yè)噸炭黑耗水下降至13.59噸，每年節(jié)省用水和減少?gòu)U水排放量180萬(wàn)噸。若按氰化物濃度0.5mg/l計(jì)算，年減少氰化物排放量0.9噸，按水費(fèi)0.4元/噸，污水處理費(fèi)0.8元/噸計(jì)算，每年能節(jié)省費(fèi)用216萬(wàn)元。”陳文星給記者算了一筆賬。
技改挖潛降能耗
多年來(lái)，黑貓股份還將節(jié)能降耗貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。企業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)核心生產(chǎn)設(shè)備，并對(duì)技術(shù)進(jìn)一步改造，不斷挖掘潛力，降低產(chǎn)品的能源消耗。
據(jù)陳文星介紹，炭黑生產(chǎn)的核心設(shè)備是炭黑反應(yīng)爐。黑貓股份的生產(chǎn)裝置均采用大型新工藝爐（單爐年生產(chǎn)能力2萬(wàn)～4萬(wàn)噸）。燃料油或焦?fàn)t煤氣先在反應(yīng)爐的燃燒室完全燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔猓⒁愿咚倭鹘?jīng)喉管，在喉管處徑向噴入原料油，裂解生成炭黑。由于燃燒和裂解分開(kāi)，充分利用了高溫?zé)煔庾鳛殪F化原料油并使其轉(zhuǎn)化生成炭黑的熱能和動(dòng)能源，提高了原料油的收率。
為了在流程中充分利用過(guò)程余熱，公司還設(shè)置在線空氣預(yù)熱器和原料油預(yù)熱器、余熱鍋爐，利用反應(yīng)爐出口高溫含炭黑煙氣的物理熱來(lái)預(yù)熱入爐空氣和原料油，并副產(chǎn)蒸汽供生產(chǎn)裝置的保溫及原料油脫水等。
其中，空氣預(yù)熱器是炭黑生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備之一，被用來(lái)預(yù)熱入爐空氣。由于提高空氣預(yù)熱溫度可節(jié)約燃料、降低消耗，近兩年來(lái)黑貓股份逐步替代了低級(jí)溫度空氣預(yù)熱器。“目前我們公司采用了850℃級(jí)空氣預(yù)熱器，逐步取代了原650℃級(jí)空氣預(yù)熱器，效益非常明顯。”陳文星介紹說(shuō)，一是空氣入爐溫度的提高，節(jié)約了燃料油，每小時(shí)可降低燃料油消耗約30kg；二是高溫空氣預(yù)熱器可以提高進(jìn)口煙氣溫度相應(yīng)減少急冷水的用量，也就減少了炭黑尾氣中水蒸氣的含量，提高尾氣熱值約4%，同時(shí)也使冷卻塔耗水量大幅降低，節(jié)約生產(chǎn)用水；三是提高空氣溫度即可提高原料油處理量（相同工藝空氣量），從而提高裝置生產(chǎn)能力，降低消耗。每噸炭黑油耗降低約10kg，每條線每年可提高約1000噸的產(chǎn)量。
為了降低能耗，黑貓股份還將炭黑輸送系統(tǒng)由熱炭黑煙氣輸送炭黑改為由冷空氣輸送，收集旋風(fēng)分離器改為脈沖袋濾器，使系統(tǒng)中省去一臺(tái)75kW回流風(fēng)機(jī)，冷空氣由30℃被炭黑加熱到120℃后送達(dá)脈沖袋濾器，通過(guò)增加一臺(tái)37kW風(fēng)機(jī)將熱空氣抽送到尾氣燃燒爐與尾氣進(jìn)行混合燃燒。陳文星告訴記者，由于空氣被加熱，相對(duì)節(jié)省的部分炭黑尾氣可用于焦?fàn)t或發(fā)電鍋爐作為燃料。由于去掉一臺(tái)75kW回流風(fēng)機(jī)，增加一臺(tái)55kW風(fēng)機(jī)，相當(dāng)于每小時(shí)節(jié)省20kW電能，每條裝置年可節(jié)電16萬(wàn)千瓦時(shí)，年節(jié)省約9.6萬(wàn)元。
另外，公司還充分利用造粒機(jī)夾套排出蒸汽或利用金屬喉口冷卻水，將造粒水加熱至60～70℃，使得炭黑和水更好的混合，節(jié)省熱源的同時(shí)還減少了外排。
此外，黑貓股份還通過(guò)技術(shù)改造以及能效管理，進(jìn)一步降低能耗。公司采用了節(jié)能電力設(shè)備，如Y系列電機(jī)、S9節(jié)能變壓器、變頻調(diào)速裝置等進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，采取就地和集中相結(jié)合的方式減少無(wú)功損耗，使總降功率因數(shù)達(dá)0.9以上；改善用電線路，降低電力消耗，將原來(lái)的鋁質(zhì)線材改為銅質(zhì)線材，降低無(wú)功用電消耗3%～5%；改善照明選用低能耗電子節(jié)能燈；加強(qiáng)日常管理和技術(shù)維護(hù)工作，降低電氣事故率，在各用電子系統(tǒng)上裝置計(jì)量表，加強(qiáng)考核，促進(jìn)了節(jié)電管理。
“黑貓股份在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)方面取得了一些成績(jī)，但離全面協(xié)調(diào)可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀的要求仍有差距，公司還將再接再厲。”蔡錦章董事長(zhǎng)表示，公司將進(jìn)一步以提高資源利用效率為核心，積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，規(guī)范管理，提高質(zhì)量環(huán)境管理體系的運(yùn)行水平，從源頭上削減污染物的排放，促進(jìn)節(jié)能減排，使環(huán)境保護(hù)工作得到更深入、更有效地實(shí)施，努力建設(shè)成節(jié)約型、與環(huán)境高度統(tǒng)一的生態(tài)型企業(yè)。
圖為在邯鄲黑貓?zhí)亢谟邢挢?zé)任公司的檢測(cè)中心，實(shí)驗(yàn)員對(duì)炭黑產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)分析。 （江威 攝）
圖為工作人員在唐山黑貓?zhí)亢谟邢挢?zé)任公司中控室，結(jié)合能耗數(shù)據(jù)指揮現(xiàn)場(chǎng)人員操作。 （江威 攝）
