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摘要：某銅冶煉廠根據國家“十四五”期間的節能減排計劃，參照標準《銅冶煉企業單位產品能源消耗限額》準確核算，通過加強基礎能源管理工作和工藝、裝備提升等技改工作，將噸銅綜合能耗由368.78kgce/t降至310kgce/t，低于行業準入指標，可推動企業高質量發展。
關鍵詞：核算；基礎能源管理；綜合能耗
某公司于2016年投資建設了一套10萬t陰極銅項目，項目于2019年正式投入生產。該項目采用中國自主研發的富氧底吹熔煉工藝技術，屬于國內先進的銅冶煉工藝。工藝過程為濕精礦加入氧氣底吹熔煉爐自熱熔煉產出72%的銅硫，電解車間采用的為不銹鋼永久陰極電解工藝，主產品為A級銅，副產品為陽極泥。該工藝能夠處理各種復雜原料、回收率高、能耗低;同時，現場環境煙氣回收率較高、泄漏少、自動化水平高，達到了綠色冶煉、低碳冶煉、智能冶煉的目的。熔煉工藝主要設備有1臺Φ4.8×20m氧氣底吹爐，1臺Φ4.4×20m底吹連續吹煉爐，2臺Φ4.0×12.5m陽極精煉爐，1臺雙18模圓盤澆鑄機等大型附屬設備。該公司在前期試生產期間，由于生產經驗不足，設備運轉不正常，能源利用率不高，導致陰極銅產量低。根據表1和表2，計算可得該公司噸銅能源綜合能耗為368.78kgce/t，高于行業準入指標(準入指標320kgce/t)。根據國家“十四五”期間的節能減排任務，準確統計能源，核算能源，對標行業先進企業，從管理、工藝優化和裝備提升等方面優化配置，提高能源利用率，減少能源的跑冒滴漏，提高設備運轉率，提高產量，降低能源消耗，實現綠色生產，推動企業高質量發展，是當前企業面臨的重點任務。
1按照標準準確核算
噸銅綜合能耗的計算，首要任務是參照標準《銅冶煉企業單位產品能源消耗限額》(GB21248－2014)。該標準于2014年，標準中詳細規定，銅冶煉綜合能耗就是銅冶煉企業從處理銅精礦到產出合格陰極銅的生產過程的綜合能耗與同期合格產品的比重，現將相關要點歸納如下:
(1)能源數據必須包括全部用于生產活動的各種能源，包括:一次能源(煤、原油、天然氣等);二次能源(電、柴油、汽油等);耗能工質(氧氣、氮氣、壓縮空氣等)所消耗的能源，所有生產系統、輔助生產系統、附屬生產系統，均應統計核算;不包括生活用能，如宿舍、學校等方面的用能。
(2)開路處理生產其它產品的，不計入統計范圍，如:制酸車間、陽極泥車間、開路處理硫酸鎳、選礦等。
(3)電、天然氣、塊煤、柴油按照各自的折標系數進行核算，其余耗能工質，雖然標準中有各自的折標系數，原則上為了核算的準確度，均應采用生產這種耗能工質所消耗的電、天然氣等能源直接進行折標煤統計核算，否則綜合能耗核算不準確。
(4)天然氣、塊煤等因區域等原因，發熱量不同，按照實際的發熱量進行折算更為合理。
2加強基礎能源管理工作
(1)加強能源的三級管理工作。根據公司每年的生產經營任務，加強能源管理工作，建立公司、車間和班組三級能源管理。細化能源臺帳的制定和統計分析、能耗指標的管理、節能計劃、節能宣傳、技改更新以及現場的日常能源管理等工作。明確每個人的職責，把公司的能源管理工作內容逐步分解、落實到公司、車間、班組，實現從下至上，小到一個重點耗能設備，大到公司指標，均有相應人員進行管控，為公司的能源管理工作奠定良好基礎。
(2)嚴格制定能源定額并考核。根據公司下達的能耗指標，制定各工序能耗指標和重點耗能設備能耗指標，將節能壓力分解到車間、工段、工序以及個人，每月進行能源指標分析，查找原因，制定解決措施，獎優罰劣。做到責任明確、獎罰分明，嚴格執行考核制度，調動全體員工的節能意識，使節能管理工作規范化、標準化。
(3)推動節能技改措施的執行。為了有效降低各車間的能源消耗，確保完成公司年度能源消耗指標，公司積極開展成本計劃及分析會，梳理節能降耗的工作思路，要求各車間根據生產計劃，全面分析并挖掘節能措施，制定本年度的技改更新計劃，并制定具體的實施時間，設備能源部定期檢查各車間節能措施的執行情況，積極推進低耗能、高效率的工藝、設備的落實。
(4)完善能源計量及統計工作。能源準確統計的前提是計量儀表的完善，因此，根據不同能源介質、安裝位置、安裝距離等因素條件，選擇合適的計量儀表是關鍵。能源管理最基礎的工作是能源的準確計量。在公司項目的前期建設中，因為前期設計等原因，導致壓縮空氣、蒸汽等部分能源計量器具安裝不及時，計量不全不準，不能真實地反映能源實際消耗數據，更不利于能源管控。試生產6個月后對所有能源計量儀表進行了排查、補漏、完善，目前計量率已經達到了98%以上，為能源管控提供基礎數據。
(5)加強能源分析管理工作。根據每天、每周、每月實際統計的能源數據，及時分析公司、各車間、各工序、重點用能設備的耗能波動情況，及時查找原因，分析原因，盡快調控，制定解決措施。
(6)深入開展能效對標活動。與本年度定額指標、同期指標、設計指標和行業標桿對標，一方面肯定成功的技改措施及管理經驗，另一方面查找自身存在的缺點及不足，制定下一步的改進措施。通過能耗水平對標活動，積極開展各項技改更新工作，提高裝備自動化水平，降低各項能源消耗，使噸銅能源消耗低于行業指標。
(7)開展“無泄漏工廠”創建工作。定期開展各項現場檢查及治理工作，提高管理水平，加強基礎管理、現場點巡檢工作、檢修的及時性、完成率等。確保公司各項指標達到“無泄漏工廠”標準，實現安全生產。杜絕環境污染，節能減排，使各項能源消耗指標較創建前有明顯降低。節省能源消耗費用，提高公司經濟效益，實現可持續發展。
(8)持續開展各項能源平衡工作。首先，全面梳理并繪制能源計量管理網絡圖，匯總分析全廠能源消耗點;其次，繪制電、天然氣、氧氣和壓縮空氣等能源的能源平衡圖，為能源調控提供基礎依據;同時，根據每日的具體運行及生產情況，借助DCS控制系統、生產調度平臺、能源管控系統和能源平衡圖等，積極調控各項能源的產出及使用，減少能源放散，提高能源利用率，減少能源消耗，尤其加強氧氣、壓縮空氣等重點耗電設備的啟停，降低電耗。
3工藝、裝備提升等技改工作
(1)天然氣烤包裝置優化改造為電烤包裝置。2019年根據熔煉車間天然氣消耗高，能源浪費的現狀，對于原來的天然氣烤包裝置優化改造為電烤包裝置，改造后每天耗電920kWh，約368元;改造前每天消耗天然氣450m3，約855元;改造后每天可節省487元，節省能耗441kgce，每年可節省費用16萬元，節省能耗146tce。
(2)原活性脫硫系統改為雙氧水濕法脫硫。針對原硫酸活性焦脫硫系統能耗高、煙氣排放量不易控制的情況，2020年將原活性脫硫系統改為雙氧水濕法脫硫，150000m3/h脫硫安全環保塔項目于2020年6月2日投入使用，改造后較改造前裝機總功率降低約920kW，根據實際能源數據統計，每天較技改前節省電量約2萬kWh;因工藝優化，每天節省蒸汽消耗約3t。并且該系統投入使用后，效果顯著，脫硫率高達98%以上，保證了制酸尾氣污染物達標排放(目前二氧化硫排放量10mg/m3以下，遠低于100mg/m3的標準排放限值)。
(3)壓縮空氣水分降低及利用率提高。根據前期壓縮空氣水分較高，冬天為了防止管道凍裂等，需要長期進行放散排放，能源消耗較高。針對這一問題，積極尋求解決措施，將原空壓站的冷凍式干燥機改造為微熱再生干燥機，解決了壓縮空氣中水分高的問題，減少了冬季壓縮空氣的防凍排放，降低了能源消耗。
(4)蒸汽的治理及余熱發電的挖潛。針對電解車間蒸汽需求量大的情況，要求電解車間對槽面進行全覆蓋，每月可節省蒸汽消耗約1000t。2020年6月將工業鍋爐房通往浴室的洗浴、辦公區的蒸汽及暖氣管網由地埋管網改為架空管網，并對浴室容積式換熱器進行了改造，改造后每天減少蒸汽消耗約5t，每年可減少蒸汽消耗1650t。針對中壓蒸汽疏水閥漏損較多的情況，通過考察，選用了質量較好的疏水閥，有效減少中壓蒸汽的漏損。同時，檢修后，主要設備運轉率提高，余熱蒸汽產量提升，硫酸余熱鍋爐較以前多產蒸汽2～3t，全年多產蒸汽20600t;年度大修完成后，平均每月較同期多發電23萬kWh。目前，余熱發電站每月可發電200萬kWh，噸銅電單耗可降低200kWh/t。
4結論
隨著設備的穩定運行，產量的提升，裝備自動化水平的提升，以及各能源基礎管理水平的提高，通過對《銅冶煉企業單位產品能源消耗限額》標準的研究，準確核算了能源消耗。目前該冶煉廠噸銅綜合能耗已經降至310kgce/t，低于行業準入指標。下一步，公司將繼續提高管理水平，積極推進各項節能技改工作，逐步降低噸銅能源消耗。
作者:張盼 單位:青海銅業有限責任公司