水泥企业能源管理体系建设与分析

□□ 崔增丽 (山西职业技术学院，山西 太原 030006)

引言

近年来，随着现代科学技术的不断发展，水泥熟料煅烧水平的不断提升，水泥企业在节能减排方面做了不少工作，取得了良好的社会效益和经济效益。在减排方向，水泥企业不仅在生产过程减少污染物的排放，还加强了资源综合利用和危废品处理。一是将固体废弃物作为原燃材料应用于生产，减少了固体废弃物的排放和堆放；另一方面是将化学危废品加入窑炉，一定程度上缓解了危废品的处置压力。作为传统的能源消耗大户，水泥企业的节能主要体现在：一是生产过程中各类能源，如煤、电、水、油、气等能源的消耗量减少；二是生产过程中能源利用水平提升，如单位熟料电耗、热耗等能耗指标。现结合某水泥企业的能源消耗情况，从能源管理范围、能源管理制度、能耗计量设备等方面来探讨水泥企业的能源管理系统建设。

1 企业概况

现场考察企业的基本情况为，该水泥企业拥有一条生产设计能力为3 000 t/d的熟料生产线，配备有6 MW纯低温余热发电机组，原料粉磨采用立式磨系统，两台带辊压机的水泥磨。熟料年生产能力为100万t，水泥年生产能力为75万t。生料采用多组分配料，原料为石灰石、石灰石粉末、砂岩、砂岩粉末、粉煤灰、转炉渣和废石。生产工艺主要由矿山开采、石灰石破碎、生料制备、煤粉制备、熟料煅烧、水泥制成、余热发电等组成。

2 水泥企业用能系统

2.1 用能系统概况

该企业水泥生产主要消耗能源是原煤、电力。其中原煤均为外购，且全部用于熟料烧成系统；水泥熟料煅烧系统配有余热发电系统，可以自供部分电力，其余部分实行外购，用于全厂主要设备、辅助设备及附属生产系统。耗能工质有压缩空气、水等。压缩空气由厂内空气压缩站提供；生产、生活用水均为地下水，厂内有深井，其中大型设备冷却均使用循环水。该企业能源流向如图1所示。

图1 企业能源流向图

2.2 能源主要流向

2.2.1 原煤

该水泥企业原煤采用当地烟煤和神木烟煤两种。原煤按一定比例搭配后使用，搭配后煤的挥发分适中、灰分较低、低位发热量较高、含硫量较低，煤质满足生产优质水泥熟料的技术要求。原煤均由汽车运送至厂内煤堆场，经过堆场预均化处理、煤磨烘干兼粉磨后制成煤粉，用于煅烧熟料。原煤流向如图2所示。

图2 企业原煤流向

2.2.2 电力

该企业采用双回路电源供电。一条为35 kV供电电源，由附近110 kV站35 kV出线主供，配电系统为35 kV单回路供电。厂内设35 kV总降压变电站1座，通过主降变压器后以10 kV放射式向各电气室、车间变电所及高压电机供电。在厂区内设8个车间变电所，分别设在矿山、生料、烧成、危废、余热发电、1号水泥磨、2号辊压机、2号水泥磨车间；另一条为10 kV出线供1号水泥磨及办公楼、宿舍、食堂用电。企业拥有一套纯低温余热发电机组，与总降10 kVⅡ段母线联络，运行正常时与总降并网运行。企业供电网络图如图3所示。

图3 企业供电网络图

2.2.3 水

企业用水取自厂区内部的深水井，现有水源可满足企业生活及消防用水量要求。根据水泥生产、员工生活对水质、水温的不同要求，将给水系统分为生产循环给水系统、生活消防给水系统。供水系统如图4所示。

图4 生产、生活用水流程

3 水泥企业能源管理制度建设

3.1 能源管理机构设置分析

企业原煤、电力、水的消耗基本用于生产过程中，因而生产部门应是能源消耗统计、综合监督与考核的管理部门。其他部门能源统计工作如下：

(1)物资供应部门

物资供应部门负责煤、油等能源购进。可根据生产部门和本部门的能源统计需要，按时完成煤、油等购进统计，建立煤、油等购进原始记录、统计台账和能源报表，并报生产部门备案。

(2)设备管理部门

设备管理部门负责电力购进、消耗和产出(余热发电)统计。根据生产部门和本部门能源统计需要，按时完成电力购进、消耗和产出的统计，建立电力购进、消耗和产出的原始记录、统计台账和能源报表，并报生产部门备案。

(3)质量管理部门

质量管理部门负责购进能源质量检验数据的统计。根据生产部门和本部门的能源质量统计需要，按时完成能源质量统计，建立购进能源质量的原始记录、统计台账和能源报表，并报生产部门备案。

3.2 能源管理制度建设分析

为加强企业能源消耗的管理，提高能源的利用率，达到节能降耗的目标，水泥企业应根据国家能源工作方针政策和能源管理标准，结合企业生产和物资消耗情况，制定一系列与生产相应的能源管理制度。如该水泥企业已建立了能源计量与统计、统计报表、财务、采购与审批、计量设备、能耗定额、燃料消耗、用电、用水、考评奖惩等各项管理制度，并能严格执行。

3.3 能源管理制度建设建议

经考察该水泥企业各项原始记录，发现其对能源管理工作较为重视，已制定了较多的能源管理制度，且执行良好。但也存在一些不足，如没有能效监测相关制度。建议各水泥企业在能源管理制度建设过程中，应以能源应用环节管理制度为基础，逐步健全或完成能源节能通用制度。能源应用环节管理制定是以煤、油、电力、水等各类能源的购进、储存、输送、分配、使用等环节管理制度建设为基础，逐步形成登记、计量、检查与考核等一系列的应用环节管理制度。能源节能通用制度是以节能为目标而建设的管理制度，主要涉及节能目标责任、节能评估、能源消耗定额、能耗分析、生产优化等内容。

4 水泥企业能源计量管理分析

4.1 能源计量管理机构设置分析

水泥企业应设置有专门的能源计量机构，并配备专业人员负责能源计量设备的管理、检定、测试和维修等。水泥企业主要能源消耗为原煤、电力、水等，应配备的计量设备有汽车衡、定量给料机、转子秤、电能表、水表等。

4.2 能源计量设备配置分析

能源消耗计量分为3级，Ⅰ级量为进出用能单位的能源计量，Ⅱ级为进出主要次级用能单位的能源计量，Ⅲ级为主要用能设备的能源计量。水泥企业的能源计量设备配置分析如下：

(1)煤计量设备

煤的一级计量是进厂煤的计量，Ⅱ级计量是进入煤磨车间的煤计量，Ⅲ级计量是进入回转窑、分解炉的煤计量。一般水泥企业均设置有原煤进厂计量、原煤进磨计量、煤粉进回转窑和分解炉计量。

(2)电计量设备

电力的Ⅰ级计量是进厂电量的计量，Ⅱ级计量是各车间(工序)的用电计量，Ⅲ级计量是用电单元或功率>100 kW的单台设备计量。一般水泥企业均设置有电能表。

(3)水计量设备

生活用水由企业内深水井供给，Ⅰ级计量是从深井抽出水量，Ⅱ级计量是各车间(工序)用水量，Ⅲ级计量未用水量较大的单台设备计量。一般水泥企业均设置有水表。

4.3 能源计量设备配备情况

以GB/T 24851—2010《建筑材料行业能源计量器具配备和管理要求》为依据，分析该水泥企业能源计量设备配置情况见表1。

表1 能源计量设备配置情况

由表1可知，该水泥企业Ⅰ级能源计量设备的配备率为100%，Ⅱ级能源计量设备的配备率为95%，Ⅲ级能源计量设备的配备率为86%。所有计量设备均保持正常计量，完好率为100%。

4.4 能源计量设备配备建议

结合对该水泥企业能源计量系统的建设情况，对水泥企业能源计量设备配置建议如下：

(1)确保水泥企业生产过程中的煤、电、水能源计量设备配备率为100%。

(2)设立能源统计部门，配备专职的能源统计员，负责能源计量设备的配备、使用、检定(校准)、维修、报废等工作，并定期抄录能源消耗数据，录入台账。

(3)能源计量管理人员应通过相关部门的培训考核，持证上岗，建立能源计量管理人员的技术挡案。

5 结语

企业能源管理是水泥企业生产节能的重要内容之一，既是企业能源计划编制的依据，又是能源消耗分析、监督和控制的基础。结合水泥企业的能源消耗特点，其能源管理应以煤、电、水等各种能源消耗统计、成本统计为主线，应尽可能区分各功能区的用量，以能源应用环节、计量设备配置为能源管理基础，完善各应用环节能源管理和通用生产节能管理制度，逐步健全水泥企业的能源管理制度。