氧化铝生产节能降耗的途径

李艳军

（中铝山西新材料有限公司，山西 河津 043300）

中国铝业山西新材料公司位于山西省河津市，是中国铝业股份有限公司下属氧化铝企业之一，经过“六五”至“八五”期间一期工程、二期工程的建设和“十五”期间三期工程扩建，累计形成年产250万t氧化铝的生产能力，一、二期形成的120万t氧化铝系统采用的是混联法生产工艺，三期建成投产的氧化铝系统采用拜耳法生产工艺。2008年金融危机爆发后，为降低能源及各种原材物料的消耗，进而降本增效，公司经过一年多的创新研究与改造，2010年形成了国内首个创新串联法氧化铝生产工艺，技术达到国内领先水平。

1 节能降耗的主要途径

1.1 创新生产工艺，实现节能降耗

2008年10月份以来，为应对金融危机，公司组织技术人员对氧化铝工艺进行了全面测算，提出十余种生产组织方案。通过对各种方案的反复论证与比选，改造与试验，最终确定“224”运行模式为最佳方案。该方案以组织能效比高的拜耳法工艺满负荷运行为主，通过流程改造，实现烧结法粗液合流，压停高能耗的烧结法脱硅及碳分系统，形成了独有的创新串联法生产工艺，该方案实施后节能降耗效果显著，氧化铝能耗下降301kgce/t，并且该工艺方法2010年已申请国家专利。

1.2 实施技术改造，实现节能降耗

在母液蒸发工序，2015年新建一组330t/h蒸发器，采用二段进料六效+外挂效管式降膜蒸发器，汽水比达到0.19吨.汽/吨.水，该项目投用后替代第四蒸发站，第四蒸发站为老式的三效外加热循环蒸发器，机组的产能和热效率低，属于高能耗设备（汽水比为0.5t/t-水）。新建一组330t/h蒸发器投用后，氧化铝蒸汽汽耗完成2.28t/t-AO，较此前降低0.25t/t-AO。

1.3 开展技术研发，实现节能降耗

（1）低A/S熟料烧结攻关。低A/S熟料烧结攻关，将熟料A/S由原3.0降低至1.6～1.8，是公司科技研发成果转化为先进生产力的典型项目，为公司生产模式转型奠定了基础，并且通过熟料窑采用四通道燃烧器、新型柔性密封、冷却机提料装置改进等新技术，提高煤粉燃烧效率，降低煤耗，吨熟料煤耗降低30kg/t-熟料。

（2）烟气余热利用攻关。焙烧炉节能与余热利用攻关，成功地研制出了适宜焙烧炉余热回收的“烟气与水直接热交换装置”，研发了一整套适宜的工艺操作条件及工艺控制技术，填补了低温烟气余热直接回收的国内技术空白。该工艺通过管路将焙烧炉烟气引出后，采用冷水直淋式换热方法，将烟气中的水蒸汽及氧化铝粉尘和热量进行回收，用于成品洗涤，回收后的尾气返回烟囱排放。该工艺可回收焙烧炉烟气中水蒸汽潜热和气体显热，热回收率高，水蒸汽回收率可达91.5%。该工艺2011年已在4#焙烧炉工业应用，可以将工艺用水温度提高至70℃以上，年烟气余热回收热量折合标准煤6933t，节能减排效果良好。目前其它氧化铝企业均在不同程度实施焙烧炉烟气余热利用项目，有部分企业利用此项目为居民区供暖。

2 优化生产流程，实现节能降耗

2.1 氧化铝高压溶出EDP流程的优化

高压溶出EDP由原来的送热电回水箱改为直接进热电除氧器。通过在每个高压溶出系列高闪罐新增一台热水泵，将合格的冷凝水送往热电高温除氧器，减少回水降温造成的损失，通过回收的热量节约标煤量每年为8908t。

2.2 立盘液封系统的优化

在立盘系统，每台立盘过滤机有2～3台液封泵，各自有各自独立的液封系统，液封槽、真空泵与种子过滤机采用一一对应的方式。立盘液封系统改造后，采用母液槽外挂壁式滤液液封槽，去掉独立液封槽及相对应液封泵、液封管，吸干区受液总管与过滤区受液总管滤液出口进行合并。通过本次改造，生产流程简化，增加设备产能的同时，立盘过滤机对应的液封泵停开，节约大量的用电量。按照每年立盘运转率70%计，液封泵停下来的负荷总计785kW，每年节约481万kW·h电。

图1 液封槽改造图

2.3 引入合同能源，实现节能降耗

2010年，公司引入合同能源管理新机制，出台了合同能源项目管理办法。积极开展与节能公司洽谈合作，对五台熟料窑排烟机及一台石灰窑的引风机高压电机，通过安装变频实施合同能源管理，年节约电能约900万kW·h。

2.4 加强能源管理，实现节能降耗

①加大主要能源消耗指标考核力度，促进节能降耗工作。根据能耗目标，公司进行详细分解并下达到各二级单位。主管部门及各二级单位都有明确的能耗指标，能耗指标作为关键指标纳入单位绩效考核，并与单位领导班子绩效挂钩考核。②做好生产系统水平衡，实现节水减排，降低汽耗。为进一步做好生产系统水平衡，加大蒸发、高压溶出EDP回水送热电分厂回用量，氧化铝流程多配吃工业废水（污水、循环水、赤泥回水），达到经济、合理利用不同品质的水，减少工业污水处理站的污水量，有效降低氧化铝汽耗，进行氧化铝系统水平衡调查，查明系统存在的问题，提出解决方案，制定下发《生产系统水平衡考核办法》，设置蒸发回水及中水回用单项奖，加大奖罚力度，取得明显的效果。③强化现场节能检查，杜绝能源浪费现象。公司坚持进行现场节能检查，并不定期组织各单位进行交叉检查，发现问题及时通报整改，要求各单位每周上报节能自查整改结果，规范生产现场用能管理，杜绝跑、冒、滴、漏等违章用能现象。

3 结语

能耗对标，争创一流的理念已贯串在公司整个生产经营过程中，近年来也取得了一定成绩，但与同行业先进水平相比，在汽耗、吨熟料煤耗等指标上依然有优化的空间。下一步，公司将坚持不懈强化节能基础管理，加大节能项目研发及投资力度，淘汰高能耗设备和落后生产工艺，积极引进新技术、新工艺，沿着科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好的新型工业化道路发展，为加快构建资源节约型、环境友好型企业，为完成国家“十三五”节能目标再立新功！