兖矿煤化工产业管控一体化的研究与应用

魏庆印 张伟 潘玉峰

(兖矿集团有限公司煤化分公司,山东邹城 273500)

兖矿煤化工产业管控一体化的研究与应用

魏庆印 张伟 潘玉峰

(兖矿集团有限公司煤化分公司,山东邹城 273500)

兖矿煤化分公司是兖矿集团经营煤化工产业的专业化公司,随着煤化工产业的不断发展壮大,生产基地多、生产企业多、分布范围广,为进一步健全和完善安全生产指挥系统,更好地发挥调度在安全生产中的组织指挥、监督保障、综合协调职能,有效地提高装置的生产运行能力,充分发挥调度室管理范围广、业务触角多的优势,兖矿煤化公司调度室以建立横向、纵向生产运行调度指挥平台为前提,针对煤化公司实际生产运行特点,提出了煤化工产业管控一体化工作思路,实施对各生产单位的生产运行的调度指挥,以保证企业生产经营活动的正常进行,并取得最大的经济效益。

管理模式 产业 管控 一体化

1 煤化工产业管控一体化的必要性

(1)随着我国经济管理体制改革的不断深入发展,企业正在逐渐建立适应发展社会化大生产和市场经济要求的现代企业管理模式,企业逐渐从以完成生产计划为主要生产活动的传统管理即生产型管理模式转变为以提高经济效益为主、适应现代化要求的经营型管理,作为企业生产活动的指挥中枢,生产调度也必须由传统的生产型调度转变为现代化的生产经营型调度。

(2)兖矿煤化调度系统创新性一体化综合调度分析模式虽然在继承传统生产调度指挥系统的基础上,做出了大量的创新和突破,但由于受到现有信息和数据搜集方式的限制,该分析模式的应用仍属于总结性数据分析范畴,无法实现对各生产系统运行状态的实时监控和在线分析。为进一步提高兖矿煤化调度指挥系统对生产运行的实时监控水平,增强对安全生产突发事件的应急响应能力,实现对生产运行质量的实时在线评价分析,升级和改善现有生产调度指挥平台势在必行。

2 一体化管控模式的主要做法及内容

借助煤化公司在综合管理、组织协调等方面的优势,总结借鉴国内外其他化工系统的优秀调度工作经验,开拓思路,创新调度管理理念,突破固有的以单一生产单位为主体的纵向调度指挥模式,发展为更加注重经济效益导向效应,更加注重同类型生产单位之间、同类型关键装置之间横向对比,具有鲜明煤化公司特色的纵横一体化综合调度模式。

通过收集整理所属各单位生产运行实时数据,结合日常生产调度信息汇总结果,分别以周、月为时间单位,对各单位生产运行情况进行综合性评价分析,并分别形成生产运行分析报告,通过周调度例会通报、煤化公司内网发布等,为公司决策层提供详实的生产运行状态评价,总结生产运行经验,指出阶段性存在的问题,发现影响系统运行的瓶颈,针对性提出优化各单位生产运行的具体改进意见和建议。以生产运行月度分析为例作一总结。生产运行月度分析共分为四个主要部分：各生产单位主导产品产量及运行分析、重点装置及设备运行分析、当月生产运行亮点及存在的问题、下月调度运行重点。

2.1 各生产单位主导产品产量及运行分析

2.1.1 当月生产运行状况概述

对当月各单位主要生产活动、计划及非计划停车事件、新建项目进展、试开车关键节点等信息进行简要综述,并汇总当月尿素、甲醇、醋酸、醋酸乙酯、醋酐、焦炭等主导产品实际完成产量数据,以纲要的形式简明扼要地阐述煤化公司当月整体生产运行概况。

2.1.2 产品产量及制造成本数据分析

统计整理各单位主导产品每日实际完成产量及制造成本数据,通过汇总得到每个单位每一种主导产品当月考核计划产量、实际完成产量、产量计划完成率、日平均生产强度、单位产品平均制造成本,综合反映各单位每种主导产品当月生产经营任务目标的完成情况。

以每日产量和制造成本实际数据为基础分别绘制柱状和折线趋势分布图,直观清晰地反映当月产量及制造成本变化态势,对该产品月份内的生产运行异常变化情况进行快速准确的总结归纳与分析。

通过研究产量柱状分布图和制造成本曲线分布图的变化情况,重点进行定性和定量分析,发现产量及制造成本异常变化点,结合日常调度信息,对引起数据变化的具体原因进行分析和说明,找到非正常状态引起产量、制造成本以及系统运行方式改变的深层次影响因素。对其中增产降耗效果明显的优秀工作经验及导致系统计划外减产、停产的不利因素等进行归纳整理,并组织拥有同类产品或同类生产装置的生产单位进行相互学习和借鉴,吸收先进操作经验,吸取事故教训,全面提升公司整体生产管理水平。

为充分发挥鲁南化工公司现有两套醋酸装置效能,深入挖掘系统潜力,自初开始进行“年产醋酸80万吨产能高负荷冲击试验”,通过各种工艺流程改造、重点设备改造、系统操作优化等技术手段,最终实现醋酸年产能由之前的60万吨增加至80万吨。在3月26日顺利实现了第一阶段醋酸Ⅱ装置冲击45万吨年产能任务目标后,醋酸Ⅰ装置冲击35万吨年产能试验过程中,煤化公司调度室通过对醋酸装置生产运行数据进行深入细致的分析后发现,80万吨年产量的制约关键影响瓶颈因素为原料气体CO供应量不足。在联合生产技术部门进行相关调研后,提出“多喷嘴气化炉三开一备调整方案”的建议,充分发挥鲁南化工东西厂区现有的四台多喷嘴对置式气化炉产气量大、比氧耗及比煤耗低等技术优势,将东厂区富余高压氧气、水煤气等资源通过联通管线输送至西厂区,提高多喷嘴气化炉整体运行负荷,进而提高CO气体供应量,解决了西厂区醋酸装置原料气体不足的缺陷,同时也解决了东厂区双结构系统无备用气化炉的现状,可保证气化炉检修期间后续系统的连续稳定运行。

2.1.3 产品产量及制造成本数据环比分析

对连续两个月的考核计划产量、实际完成产量、产量计划完成率、日平均生产强度、单位产品平均制造成本等数据进行环比分析,以增减量的变化关系来评估系统最近一段时间内的运行质量,对每一个增减量的直接影响因素进行文字说明,对于无法做出合理解释的异常变化量,则组织相关人员进行专项排查与分析,直至找到症结所在并将其彻底解决。通过这种环比分析,成功发现并督促解决鲁南化工及国宏公司两套甲醇装置制造成本偏高的瓶颈问题,为煤化公司减亏增盈任务目标的达成做出了贡献。

通过鲁南化工、国宏三套生产装置吨甲醇制造成本的总结分析,对比国内同类型装置实际运行效果后发现国宏及鲁南化工甲醇二车间吨甲醇制造成本长期都处于偏高的状态,煤化公司调度室立即组织两单位成立专项课题攻关小组,从原材料进货质量及价格、工艺及设备参数、系统运行指标、装置操作规程、节能减排装置运行效率等所涉及到制造成本构成的单元进行详细深入的调研和分析,最终找到了影响系统增产降耗的关键因素14项,有针对性地采取改进措施。自8月份相关措施陆续得到贯彻落实后,系统运行状况得到明显改善,8～12月份吨甲醇制造成本较前7个月平均值分别下降314元/吨和310元/吨,降本增效效果十分显著,充分体现了这种创新性一体化综合调度分析模式的实效性和先进性。

2.2 重点装置及设备运行分析

就煤化公司整体而言,其所属各单位虽然终端产品不完全相同,但生产工艺却都属于以煤炭为基本原料的初级化工生产范畴,无论是工艺路线选择、设备选型、单元操作组成还是运行指标控制上都有很多的相似性,而以往的生产运行分析仅仅是以一个生产单位为独立个体进行纵向式过程分析,其分析结果虽具有很强的时间延续性,但由于缺少其他客观公正的参考目标作为对比,并不能有效地发现其系统运行中存在的所有问题和瓶颈所在,由此而产生的运行建议的指导作用也仅限于被分析单位本身,总结出的各种增产降耗改进方法和经验也不能得到更为广泛有效的推广。自煤化公司调度室成立以来,通过近三个月的观察和对比发现,即便是同类型生产装置却由于各单位设备运行方式、操作人员业务能力水平、专业技能熟练度、操作习惯和经验积累等“软件配置”的不同,运行效率也存在很大差异,为更好地发挥煤化公司调度平台的综合协调作用,更加有效地提高煤化公司整体工艺运行水平,对旧有的生产运行分析模式进行了更加深入的改革和创新,将重点生产装置和设备

(包括空分、气化、热电、甲醇合成、尿素合成、醋酸合成等)纳入到日常生产运行分析范围,挑选其中影响装置运行效率的关键指标进行横向对比,使每个单位都能够清晰准确地从中认识到自身差距所在,形成了一种较为浓厚的相互激励和竞赛氛围,并根据分析结果总结出导致最优和最差两个单位之间存在差异的主要影响因素,有针对性地提出改进方向和运行优化建议,帮助落后单位尽快缩小差距,最终实现提升煤化公司整体运行水平的目标。

自重点装置及设备对比分析方法实施以来,借助煤化公司综合调度平台的居中协调,各单位之间“比、学、赶、帮、超”的良性竞争氛围浓厚,气化炉运行效率和运行质量都得到了大幅度的提升：国宏公司借鉴国内其他单位制浆系统“少碎多磨”的优秀经验,开启备用磨机,维持三台磨机同时运行,通过降低单台磨机负荷的方法,充分发挥磨机性能以及北宿煤成浆性好的优势,极大地改善了煤浆的粒级分布,在不增加任何设备改造费用的情况下将煤浆浓度成功地从之前的61．8%提高到了63．01%;鲁南化工气化一车间在与国宏公司进行技术交流的基础上,新增两台立式陶瓷球超细磨机,通过将滚筒式棒磨机与立式陶瓷球超细磨机并联运行的方式来改变煤浆的粒级分布,不仅提高了制浆量,而且将两种气化炉的煤浆浓度分别从之前的61．1%提高到了63．13%和62．08%;鲁南化工与工程检修公司共同研制的新型耐磨陶瓷工艺烧嘴在鲁南化工德士古气化炉上成功创出连续运行243天的最长时间纪录,在煤化公司调度室的大力推广下,国宏公司及榆林甲醇厂先后进行了试运行,分别将气化炉最长运提高了66天和11天;鲁南化工气化二车间3台多喷嘴气化炉的有效气体成分指标一直占据领先优势,高于其他两个单位近2个百分比,通过调研分析,发现其气化炉操作温度一直稳定控制在高于煤浆灰熔点温度30℃左右,而不是以往的经验值50℃,在煤化公司范围内进行推广和使用后,这一先进的操作经验在其他7台气化炉上也得到了验证,平均有效气体成分均提高了2%左右。

3 应用效果评价

通过不断完善调度生产运行分析并强化落实,各生产经营单位的经济运行效果得到了明显的提高,达到了预期的目的。

3.1 安全生产能力及运行稳定性提高,产量上升。

各生产经营单位根据生产运行分析及时调整生产运行,消除安全隐患,2013年顺利实现安全生产零事故,系统运行稳定性得到大幅度提高。

各单位产品产量也实现了稳中上升的目标,煤化公司总计完成产品产量466．46万吨其中鲁南化工公司完成201万吨,创下建厂以来最好历史记录;榆林能化甲醇厂实现月产5．7万吨,年产55．1万吨的历史运行最好纪录;国宏公司实现全年有效运行334天的历史最好记录;国焦公司焦炭产品先后打破日产、月产记录25次,甲醇先后打破日产、月产记录39次,且系统装置运行趋于平稳,提前52天全面完成年度生产考核计划。

3.2 消耗降低,生产成本降低。

生产运行的稳定及优化调整,降低了各项消耗及生产成本。国宏公司及鲁南化工根据生产实际及产品市场变动情况,制定了严格的保高产、降消耗、降成本的措施,并坚持执行,甲醇生产成本分别降低43．04元/吨和25．78元/吨,大幅度提高了产品的市场竞争力。

3.3 运行周期水平大幅度提高。

通过对生产运行分析中出现的薄弱环节不断改进与加强,各生产单位在长周期运行方面取得了可喜的成绩：鲁南化工气化炉拱顶耐火砖使用达到1．8万小时,A#气化炉激冷环连续累计运行24307小时,醋酐装置连续运行102天,气化炉连续运行176天,合成氨系统连续运行161天,国宏公司3#锅炉、国际焦化1#锅炉运行周期突破了120天运行周期的对标要求。

魏庆印(1981-),男,大学,工程师,山东肥城人,现兖矿集团有限公司煤化分公司从事调度运行管理工作。