導語:隨著環(huán)保問題的日益突出,政府對環(huán)保治理要求的不斷提高,再不變革就可能成為大浪中沉寂的沙子。新時代的巨大挑戰(zhàn),鞭策著龍鋼不斷超越自我,開展大規(guī)模的節(jié)能改造項目。
當下,環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,已經(jīng)交匯成高耗能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的合力。龍鋼,西北三大鋼鐵集團之一,盡管據(jù)有“三秦鋼魂”的歷史與榮耀,卻也不可避免地要應(yīng)對市場和環(huán)境的瓶頸之困。作為唯一一家堅守在黃土地上的國有鋼廠,龍鋼收獲的是贊譽與毀譽并重的雙面評價:他們一方面給陜西省的經(jīng)濟發(fā)展、西部的開發(fā)建設(shè)提供了大量的鋼鐵建材;另一方面,也確實遭遇了尖銳的環(huán)境污染和治理改造的問責。
隨著環(huán)保問題的日益突出,政府對環(huán)保治理要求的不斷提高,再不變革就可能成為大浪中沉寂的沙子。新時代的巨大挑戰(zhàn),鞭策著龍鋼不斷超越自我,開展大規(guī)模的節(jié)能改造項目。
龍鋼集團能源管控中心的王建軍主任,在龍鋼已經(jīng)工作25年,每每關(guān)鍵時刻,王主任便成為集團領(lǐng)導欽點的“急先鋒”,他和西門子的合作也超過了20年。他善用青年骨干,鼓勵創(chuàng)新,在他的推動下,龍鋼節(jié)能改造項目負責人王英杰、西門子主任工程師黃長浩等一批80后精英組成的年輕團隊,傾力摸索出了一整套解決方案,從技術(shù)方案和商業(yè)模式上,均實現(xiàn)了脫胎換骨的蝶變。
這個創(chuàng)新團隊顛覆性的全新環(huán)保理念,是推動這一計劃成功開展的精神燈塔:節(jié)能不僅是改善生產(chǎn)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的要求,也是提升企業(yè)經(jīng)濟效益的需求。節(jié)能不是花錢,不是負擔;而是省錢,甚至賺錢。
他們決定,要以時間作價,通過能效提升,向未來索取回報。實驗對象很快對準了鋼鐵企業(yè)全面節(jié)能改造的首要目標:冶煉的關(guān)鍵工序——燒結(jié)過程。簡單地說,燒結(jié)工序就是把原材料燒化了再結(jié)成塊。之所以從燒結(jié)下手,就是因為燒結(jié)過程必須用到助燃設(shè)備風機,但風機同時也是耗電大戶。而最有效的節(jié)能改造方案是給風機配備變頻器。
采用變頻器之前,風機的送風量不能調(diào)節(jié),一旦啟動就全速運轉(zhuǎn),只能依靠擋板阻擋多余的風量,就像一條河道,水量太大的時候會泛濫,只好不斷修筑和加固堤岸來防洪。有了變頻器之后,送風量就可以按需調(diào)節(jié)了,擋板自動“下課”,就像河道上游建設(shè)了水庫和大壩,水量可調(diào)可控,用多少給多少,最大限度地提升了資源利用率。
龍鋼的燒結(jié)面積超過400m2,面積越大,風機變頻節(jié)能改造的技術(shù)難度越大。對龍鋼來說,這種“大工程”不同其它節(jié)能改造的“小手術(shù)”,燒結(jié)風機的安全穩(wěn)定、可靠運行直接影響到整個鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)。
西門子與龍鋼雖然已經(jīng)是老搭檔,但此次節(jié)能改造卻是雙方迄今最大的合作項目。龍鋼兩臺燒結(jié)風機的功率都達到8000KW,如何滿足如此大功率的控制需求,是首先要解決的難題。
西門子的羅榮作為項目經(jīng)理,技術(shù)方案選型和可行性論證是他的首要工作。大多數(shù)企業(yè)雖然對節(jié)能如饑似渴,但是節(jié)能項目本身的高額成本,讓很多企業(yè)望而卻步,龍鋼也是顧慮重重。同時考慮到節(jié)能需求,尋找解題思路時,還要保證成本最優(yōu),這就不能被傳統(tǒng)思維束縛了手腳,需要跳出畫面看畫才行。為此,羅榮找到工程師黃長浩,一起日思夜想。經(jīng)過西門子的技術(shù)專家和工程師的技術(shù)探討,一個大膽的想法誕生了,采取羅賓康變頻器的冗余方案,以兩臺4200KW的變頻器驅(qū)動一臺風機,達到風機運行功率,這樣一來,在大幅提高節(jié)能效果的同時,還能大幅節(jié)約節(jié)能成本。
這是一次重大的技術(shù)創(chuàng)新,羅賓康變頻器冗余堪稱尖端應(yīng)用。羅榮在介紹項目時這樣描述:“一般情況下,一臺電機只搭載一個變頻器;而冗余變頻器,意味著讓兩臺變頻器協(xié)調(diào)做一件事。”這不僅在國內(nèi)同行業(yè)沒有先例可循,而且,龍鋼的燒結(jié)風機改造又是一次投產(chǎn)、沒有試驗時間、絕不能有差池的項目,羅榮與黃長浩深知身上的壓力與責任。為了確保冗余變頻器的安全可靠,工程技術(shù)人員在西門子(上海)電氣傳動設(shè)備有限公司進行了長達3個月的變頻器空載模擬實驗,最后集結(jié)成厚厚的可行性分析報告,力保萬無一失。
6年為期,商業(yè)模式創(chuàng)新
“擁有技術(shù)保障,如何才能進一步讓龍鋼免除節(jié)能投資的后 顧之憂呢?經(jīng)濟和環(huán)境雙重壓力重壓之下的龍鋼,對于節(jié)能改 造的投入慎之又慎。又是一次跳出盒子的思考之后,西門子給 出新的提議——果斷拉入“第三方”參與商業(yè)合作。這個“第 三方”不是其他廠商,正是時間!通過時間作價,把項目實際 投產(chǎn)后實實在在的節(jié)能收益提前變現(xiàn),西門子與龍鋼共享節(jié)能 收益!
這就是西門子“節(jié)能效益分享”的商業(yè)模式。其創(chuàng)新之 處在于,燒結(jié)風機的變頻器設(shè)備由西門子先行提供,龍鋼不需 要花一分錢。西門子與龍鋼以六年為期,每年從燒結(jié)風機節(jié)省 的電費當中,按比例進行節(jié)能收益分成,償還西門子的設(shè)備成 本。六年期滿,不僅設(shè)備歸龍鋼所有,西門子也將退出分成, 所有從風機節(jié)能中產(chǎn)生的后續(xù)收益全部歸龍鋼所有。
無論是龍鋼,還是西門子,這都是一次嶄新的嘗試。西門 子從合同能源管理(EMC)中變生出的“節(jié)能效益分享”商 業(yè)模式,是西門子在工業(yè)上的首次運用,也是國內(nèi)企業(yè)節(jié)能改 造案例中第一聲驚天的春雷。達成這份能效契約,實則把節(jié)能 的壓力從龍鋼轉(zhuǎn)向了西門子。西門子必須達到相當高的節(jié)能率 才能確保六年收回設(shè)備成本,才能踐行商業(yè)合同的承諾。
黃金52小時,項目攻堅應(yīng)時而變
“2013年4月,西門子與陜西龍鋼項目的最終合同簽訂,擔任主任工程師的黃長浩帶領(lǐng)著西門子工程師們隨即緊鑼密鼓地展開項目的土建施工、設(shè)備安裝,至9月底,所有的準備工作都已就緒,項目進入最后的攻堅。
由于是節(jié)能改造項目,系統(tǒng)的帶電調(diào)試和系統(tǒng)切換工作只能在龍鋼可能的設(shè)備檢修期進行。尋找合適的系統(tǒng)切換時間,成為一直值守項目現(xiàn)場的黃長浩頭疼的問題。
天賜良機,正在黃長浩為項目發(fā)愁的時候,龍鋼給出消息:將在國慶節(jié)后對所有生產(chǎn)線進行大修。黃長浩找到龍鋼在燒結(jié)風機節(jié)能改造項目上的負責人王英杰,這兩位80后又聚在了一起,他們決定抓住這次機會,完成變頻器系統(tǒng)切換。
按照計劃,龍鋼公布的生產(chǎn)檢修時間為72小時,可到了停電檢修的前一天,情況再生變數(shù),由于龍鋼檢修時間變更,留給西門子工程師們的系統(tǒng)切換時間縮短為60個小時!這一通知不僅打亂了西門子工程項目組預定的工作安排,而且,從時間長度來說,也明顯低于常規(guī)的系統(tǒng)切換時間——挑戰(zhàn)開始了。
龍鋼燒結(jié)風機正式停機,早已等待在燒結(jié)操作車間的西門子工程師們,迅速投入工作。轉(zhuǎn)眼白晝變成深夜。在高壓室完成穿線接線的同時,控制室也完成了新舊系統(tǒng)控制部分切換邏輯調(diào)試。其他,如冷卻水源的接入、連軸器斷開、變壓器上電沖擊、變頻器升壓也相繼到位。至此,變頻器調(diào)試前的準備全部完成。
在整個系統(tǒng)切換工程中,變頻器的調(diào)試是核心工作。龍鋼的兩臺燒結(jié)風機由兩臺同型號電機驅(qū)動,但1、2號電機的勵磁特性卻存在很大差別,西門子既定的方案兩臺變頻器冗余空載調(diào)試在2號機很快完成,然而1號電機的冗余空載起動卻一直不穩(wěn)定。西門子的總工程師以身作則,組織調(diào)試人員對變頻器參數(shù)、勵磁控制參數(shù)進行一次次優(yōu)化。整個過程黃長浩全情投入,像被一塊磁鐵吸住,只想著電機特性和控制曲線…
52小時,風機順利上電啟動,燒結(jié)正式投料點火運行!西門子在給定的系統(tǒng)切換時間的基礎(chǔ)上再縮短了8小時!為了這黃金的52小時,西門子的工程師夜以繼日,忘我工作。
結(jié)束就是開始,一群絕不向能耗妥協(xié)的龍鋼人和西家人,在三秦大地上,用自己的努力埋下了一粒種子,當這種節(jié)能思維嵌入到鋼鐵的整個生態(tài)系統(tǒng)之后,綠色節(jié)能之樹的生根發(fā)芽就只是時間問題。
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