神华宁煤:精益能源管控新模式,能效领跑立新杆

项目简介

Project Description

神华宁煤烯烃二分公司设计年综合能耗接近300万吨,能源成本占据整个生产成本绝大部分比例,对于神华宁煤烯烃二分公司来说,能源利用效率直接决定着运营效益。神华宁煤烯烃二分公司自投产以来,以能源管理系统为支撑,贯彻落实能源管理体系,仅用了不到两年时间,便实现了综合能源利用效率从设计值68.85%提高到了77.56%的目标,能源利用效率提高了12.65%,比预期提前了三年。尤其是裂解装置双烯单位产品综合能耗更是达到了350kgce/t,比行业先进值571kgce/t能耗降低了38.7%!

项目详情

Project details

神华宁煤烯烃二分公司设计年综合能耗接近300万吨,能源成本占据整个生产成本绝大部分比例,对于神华宁煤烯烃二分公司来说,能源利用效率直接决定着运营效益。神华宁煤烯烃二分公司自投产以来,以能源管理系统为支撑,贯彻落实能源管理体系,仅用了不到两年时间,便实现了综合能源利用效率从设计值68.85%提高到了77.56%的目标,能源利用效率提高了12.65%,比预期提前了三年。尤其是裂解装置双烯单位产品综合能耗更是达到了350kgce/t,比行业先进值571kgce/t能耗降低了38.7%!

党的十八届五中全会提出实行能源消耗总量和强度“双控”行动,国家“十三五”规划《纲要》明确了全国“双控”目标任务,提出实施重点用能单位“百千万”行动。神华宁煤烯烃二分公司作为“百家”重点用能单位,不仅肩负着煤制油能源战略的利润指标,更是节能任务指标的践行者!

能源管理系统是神华宁煤智能工厂重要组成部分,是能源决策的重要支撑。通过该系统落实能源精益管控,深挖自身节能潜力,落实节能技术改造;优化装置操作参数,提高终端装置能效。实现了装置的高效生产,为智能工厂的建设起到了重要的示范作用。

根据市场需求,原料供应情况,烯烃二分公司制定年度生产计划和排产计划,能源管理系统能够根据装置的运行工况,结合人工智能技术,实现工况能耗基准自动匹配,再根据生产计划,智能预测各终端装置长短周期能耗需求,使能源调度和管控更为精细,能源调配高度匹配生产需要,改变了仅凭人工经验调配的粗犷管理模式。

通过对烯烃二分公司生产装置和重点耗能设备的能效建模,在线监测装置和设备的实时能效趋势,根据不同工况下的装置能耗基准,对装置和重点设备进行能效分析和评估,挖掘了大量节能改造空间,提高了设备终端的能源利用效率。

基于能源管理系统中的能耗班、日、月度报表数据,跟踪分析对比各项能耗趋势,基于不同工况下的能耗基准的能耗趋势预测,指导电力、蒸汽、循环水和燃料气等能源介质的合理调度和使用。对单位产品能耗进行装置班组评比,通过能源绩效量化考核,提高了一线操作人员的节能意识,有效地避免了由于操作疏忽,导致的不必要的能源浪费,从而提升了能源利用率。

以乙烯裂解装置为例,每小时自动采集和计算装置负荷率,能耗数据,并根据历史数据计算各种负荷区间条件下对应的装置单位产品能耗基准.匹配当前负荷条件下的单位产品能耗基准值,实现小时级别的能耗计算与预测,通过预测值与实绩值的比较,及时发现能耗异常指标,并进行报警和推送。对异常能耗原因进行追溯和分析,缩小节能整改范围,提出合理有依据的整改措施。

全厂生产装置中,裂解装置的能耗占全厂能耗的80%,目前裂解装置对于节能降耗的措施主要在于操作参数优化。对于国内首套基于石脑油裂解装置来说,没有可以借鉴的操作经验,只能凭经验摸索,再加上裂解装置本身操作变量多,工况复杂多变,即便经验丰富的操作员,仅凭经验也难以准确掌握在特定工况条件下所有操作变量的最佳控制目标。

能源管理系统建立了以装置能耗、双烯收率为优化目标的装置操作案例库,实时更新和记录各种各工况条件下的操作案例,实现了操作经验数字化共享,操作员只需要确定当前操作条件,便可以检索出所有符合该操作条件的历史案例,再以能耗、收率为操作目标,选择对应的案例,系统便可给出对应的关键操作参数控制值。辅助操作员快速确定当前工况条件下各关键操作参数的经验最佳控制目标,以最大限度降低装置操作试错成本,辅助操作参数寻优。

例如根据裂解炉目前负荷条件,通过对历史过程数据的分析,查找在历史同负荷工况下的燃料气消耗和收率的最佳历史案例,通过如下图a,以双烯收率、能耗为优化目标的案例分析所示。并形成操作指令,通过工艺技术员下发给内操人员或者先进控制系统(APC)。指令下发后,对于指令的执行情况进行跟踪和反馈,在操作参数发生偏离时,及时作出调整和改进,如图b操作跟踪所示。使裂解炉的收率和能耗趋于历史最佳的水平。通过对裂解炉的运行案例分析,形成工艺技术的传承和积累,实现裂解炉的能源消耗相对较低、双烯收率相对较高的最佳操作实践,工艺参数操作优化,从而有效提高了双烯收率和降低能源消耗。 

 

操作案例分析

 

操作跟踪 

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