“避峰填谷”弹性生产运行模式在氯碱生产中的应用

欧阳玉霞，何冠平，咸立颖

（山东铝业公司氯碱厂，山东 淄博255052）

山东铝业公司氯碱厂隶属中国铝业山东铝业公司，2004 年4 月开工建设，总投资4.9 亿元，现已累计提折旧2.3 亿元，累计实现利润1.6 亿元。一期生产装置为意大利伍德迪诺拉公司的高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽，于2005 年7 月建成投产。二期生产装置为日本旭化成公司的高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽，于2008 年8 月建成投产。

1 实行“避峰填谷”运行模式的必要性

目前，山东氯碱产能严重过剩，氯碱行业竞争异常激烈。山东铝业公司氯碱厂产品结构单一，在激烈的市场竞争中劣势明显。液氯产品大量外售使企业担负着巨大的风险，产品附加值损失。同时氧化铝市场低迷，导致液碱价格持续回落，氯碱生产困难重重。

该公司是淄博供电公司直供用户。供电电压等级110 kW，自有110 kW 变电站一座，有2 条110 kW专用线路，4 台110 kW 专用变压器 （其中动力变压器1 台，整流变压器3 台），装机容量104 989 kVA。用电负荷为55～58 MW，相对稳定。

由于使用网上电量，电价较高，目前采用了“避峰填谷”的运行模式后，不含税电价在0.56 元/kW·h左右。氯碱厂产品成本中电约占60%，电价每降低0.01 元/kW·h，则年增加效益400 万元。由此可见，能源是制约氯碱厂效益的最重要因素。

针对以上原因，该公司必须实行“避峰填谷”弹性生产组织模式，根据产品市场价格变化情况，合理调整谷、峰、平值时段的装置运行方式，综合考虑产品成本构成因素，统筹核算产品成本。

2 “避峰填谷”理由和方案

所谓“避峰填谷”即在电价峰值（高值）的时间段，压低装置负荷，降低产能和能耗；在电价谷值（低值）的时间段，提高装置负荷，提高装置生产能力，从而达到实现企业效益最大化的目的。

该公司从2008 年开始实行避峰填谷运行模式，到目前避峰填谷仍然是该公司氯碱长期采用的运行模式。本着满足用户正常生产的基础，公司氯碱厂共制定9 套“避峰填谷”生产运行模式，见表1。

表1 避峰填谷生产运行模式

说明：

（1）峰段时间：08：30-11：30；18：00-23：00；平段时间07：00-08：30；11：30-18：00；谷段时间23：00-07：00。

（2）方案一是氯碱厂在保证60%氢气用户正常运行下的运行模式，也是最低的运行模式；方案二是氯碱厂在保证80%氢气用户正常运行下的运行模式；方案三是氯碱厂使用最频繁的运行模式；方案四到方案七负荷缓慢递增到装置最高负荷；方案八是市场最低迷时刻，装置在平段降到最低负荷，和方案三比对；方案九是在平段时刻降低1.6%负荷，可以减少1 台液化机组设备，和方案三比对。

3 几种方案利润情况

液碱价格锁定1 800 元/t，液氯价格从300 元/t升高到1 350 元/t 情况下，月度企业效益情况见表2。

（1）液氯价格低到300 元/t 情况下，企业亏损严重，首先联系氢气用户，可否压产，若能压产，则选择方案一或方案二。若不能压产，则选择方案八，装置在峰段和平段都执行最低负荷；

表2 烧碱为1 800 元/t，液氯价格变化利润情况 万元

（2）液氯价格到600 元/t，企业仍处于亏损状态，方案三和方案九情况相当，可以根据本月产量计划完成情况来选择其一；

（3）液氯价格到700 元/t，企业处于盈亏平衡点，此时选择方案三运行；

（4）液氯价格到800 元/t，企业开始盈利，选择方案三运行；

（5）液氯价格到1 000 元/t，企业利润向好，可以提高部分负荷，但负荷不应过高，选择方案四即可；

（6）液氯价格到1 200 元/t，企业具备高负荷运行条件，此时可以执行方案六，峰段时间仍不应满负荷运行；

（7）液氯价格1 350 元/t，企业利润最大化，装置全天满负荷或超负荷运行，选择方案七。

3.2 液氯价格不变，液碱价格变动利润情况

液氯价格锁定800 元/t，烧碱价格从1 200 元/t升高到2 150 元/t 情况下，月度企业效益情况见表3。

表3 液氯800 元/t，烧碱价格变动的月主效益表 万元

（1）烧碱价格低到1 200 元/t 情况下，企业亏损严重，首先联系氢气用户，可否压产，若能压产，则选择方案一或方案二。若不能压产，则选择方案八，装置在峰段和平段都执行最低负荷；

（2）烧碱价格到1 600 元/t，企业仍处于亏损状态，方案三和方案九情况相当，可以根据本月产量计划完成情况来选择其一；

（3）烧碱价格到1 700 元/t，企业处于盈亏平衡点，此时选择方案三运行；

（4）烧碱价格到1 800 元/t，企业开始盈利，选择方案三运行；

（5）烧碱价格到1 900 元/t，企业利润向好，可以提高部分负荷，但负荷不应过高，选择方案四即可；

（6）烧碱价格到2 150 元/t，企业利润最大化，装置全天满负荷或超负荷运行，选择方案七。

4 结语

自经济危机以来，氯碱企业运营艰难，山东铝业公司氯碱厂是全国首家执行“避峰填谷”弹性生产组织模式的企业。在目前的市场形势下，“避峰填谷”弹性生产运行模式是山东铝业公司氯碱厂长期的运行模式，通过采用“避峰填谷”弹性生产运行模式以来，月度平均含税电价比不执行“避峰填谷”运行模式电价降低0.038 4 元/kW·h，月增加利润145 万元。

但“避峰填谷”弹性生产也存在部分弊端：（1）频繁的调整装置运行负荷，系统工艺参数（温度、压力等）变化较大，不利于离子膜电解槽的平稳运行。频繁切换档位，降低了整流电气元件、触控开关等元件的使用寿命；（2）频繁调整装置运行负荷，配套动力设备（透平机、液化机组等）每天开停4 次，不利于设备的稳定运行，对设备使用寿命造成影响；（3）“避峰填谷”弹性生产组织模式，是在目前经济、政策形势下，企业寻求效益最大化的一种运行手段，这种运行模式要求企业有规范的管理团队、严格的操作团队，员工操作技能过硬，能系统调节各项过程指标，以保证生产稳定。