能源精益化管理的实践与创新

高军 徐伟 陈鹏

1 .精益化能源管理的内涵及特点

1.1 精益化能源管理的内涵

能源管理具有全员性和全流动性的特征。能源消耗是为产品制造服务，能源利用效率和生产组织安排、用能设备状态、用能管理水平等多因素关系密切。将能源管理模式转变到全方位的系统化、精益化管理是冷轧厂能源管理的工作重点。

精益化管理模式是以能源计量、统计管理为基础，以能源管理目标为方向，以管理、技术节能项目为支撑，以能效对标为手段，不断完善节能管理制度体系建设和能源考核评价机制，应用PDCA实现了持续改进，努力创造最佳能源指标。

1.2 精益化能源管理的特点

1.2.1实施全过程控制。能源管理牵涉到产品生产和服务提供的全过程，在明确目标、职责、程序和资源要求的基础上，进行全面策划、实施、检查和处置，以高效节能产品、实用节能技术和方法，以及最佳管理实践为基础，提高能源利用效率，对全过程实施控制、监督和管理，进行有效的能源管理。

1.2.2注重节能技术和项目应用。精益化能源管理将能源统计、节能技术、最佳实践方法与管理体系有机结合。精益化能源管理模式以资源节约为目的，针对冷轧产品实现全过程中各个环节的能源使用或能源消耗，采用先进节能技术和方法以及最佳管理实践，尤其是最佳节能实践的甄别和应用，为应用先进有效的节能技术和方法、挖掘和利用最佳的节能实践与经验搭建良好平台，促进降低能源消耗，提高能源利用效率。

1.2.3持续改进。持续改进是有效的精益化能源管理的重要特性。通过实现能源目标和指标，提升管理整体有效性实现持续改进，是推动能源管理不断循环上升的动力，是自我改进、自我完善机制的基本措施。不断完善能源管理评价考核机制和精益化能源管理中各个过程的节能潜力和改进机会，对重点用能设备和系统的运行效率、综合能耗和节能量进行审核，为改进提供了机会。

2 .精益化能源管理的实践与创新

2.1 完善能源监测系统，夯实能源管理基础

冷轧厂将能源采集系统的使用推广到所有作业区和岗位，通过过程跟踪、实时能源用量监控并动态分析，发现问题及时改进。完善工序计量仪表，形成覆盖全厂工序的能源计量管理体系。以完善能源计量体系为支撑，加强能源消耗定额管理。通过对能源使用情况进行全面分析、科学诊断、精确控制，推动能源管理步入精细化和科学化轨道。为夯实能源管理基础，实现系统节能，冷轧厂完善工序能源仪表，安装了除盐水、压缩空气等各种能源介质的计量检测仪表，以提高计量的准确性和科学性。

2.2 制定精益化能源管理目标，明确节能方向

2.2.1能源指标分级制定，指标到岗。冷轧厂为一厂十线21个工序分级制定管理目标。将所有线的所有工序，按使用介质能源指标分T80、T90、T100分三级管理。其中T80为去年同期水平基础上有提高，T90为去年最好三个月平均水平指标，T100为国内先进水平或最好月指标。按此指标全部落实到岗位和个人，实施正负激励，实现目标的精确可控。

2.2.2能源管理目标明确能源成本指标，依据项目制定节能目标并落实到人。冷轧厂深入挖潜，大力推进技术、管理及工艺节能降耗，确立镀锌线余热回收、3号线、彩涂高压系统无功动态功率补偿装置等多个项为重点节能项目，明确节能降耗2000万元的目标。通过立项实施节能项目和节能管控优化措施的同步推进，实现降耗目标。

2.3 建立精益化能源管理责任体系，完善考核评价机制

2.3.1建立能源管理责任体系。冷轧厂建立、健全了各级节能管理体系，建立、完善了自上而下的能源管理机构。设立能源主管部门，配置能源管理岗位及作业区兼职能源主管主任和能源管理人员，明确了厂、作业区、班组三级节能管理责任体系。在全厂共建立能源责任主体单位13个，划分能源责任区域33个，规范能源责任岗位77个。责任主体单位对某种能源介质负主要管理责任，将能源消耗纳入成本核算。各作业区根据《月生产经营计划》将能源消耗纳入月成本核算，强化运行控制提高能源使用效率，为精益化能源管理提供保障。

2.3.2建立能源动态管理体系。为完成更加精准的班组成本核算，实现能源成本动态管理机制，冷轧厂增建了一套能源管理系统，可实时显示能源使用状况，将吨钢消耗的能源量作为各分线、工段、车间、班组绩效管理的数据参考，能源调度人员和管理人员依据实时掌握的用能状态，动态调整、平衡能源介质结构、消耗，完成冷轧厂对吨钢能源消耗与生产绩效对比考核的要求，实现了通过能源消耗反馈优化排产的目的。运用网络和计算机技术，实时监控范围和系统容量得到扩展，因此能对能源介质进行实时精细计量[1]，能从系统的角度实施能源介质的平衡调度，以及考核能源实绩、控制能源成本，提高能源管理的效果和水平。

2.3.3完善考核评价机制。为提高能源管理的科学性、严肃性和准确性，建立、健全冷轧厂能源使用考核制度，明确考核内容、检查途径和奖惩标准，实现能源管理约束性惩罚与鼓励性奖励的有机统一。为更好地调动各单位主动实施节能措施的积极性，优化考核评价机制，将每种介质的消耗与责任单位应负责的权重挂钩，绩效分配上充分体现耗能主体的责任比例，使每一种能源的消耗管理与该单位的绩效直接相关，充分发挥了经济责任制的引导作用，有效提高了员工主动实施节能降耗的动力。

3 .运行效果及效益分析

3.1 管理及工艺技术降耗，实现降耗的可持续性

模拟市场推进降低能源消耗。以彩涂线为例：通过分析产品的成本构成得知，能源消耗占加工成本44%以上，而煤气消耗是能源介质中的关键要素，从而将煤气消耗作为重点对象，分解责任到岗位，进行重点控制。通过给定单价，按货币形式进行计算，每名员工可自己按：“指标消耗测算——计算理论消耗——输入基础数据——效益动态管理——负效益分析说明”五个步骤，对成本进行核算、管控，有效激发了岗位人员创新热情，先后创新出“三控”操作法等节能降本操作法，生产成本有显著降低，吨钢煤气消耗成本由163.51元/吨降低到114.07元/ 吨，见图1。

图1 彩涂线可控成本占比

3.2 技术攻关降耗效果显著

根据钢铁企业不同工序的能耗特点及降低能耗的方法[2]，主要通过工艺改造、余热余能回收和综合利用、设备优化控制来大幅度减少能源消耗。

3.2.1充分利用集团提供的节能创新平台和机制。抓住机遇立项，实施了通过控制焚烧炉、固化炉总风量，精确控制固化炉进风量，根据不同产品规格，合理调整供固化炉热风温度和焚烧炉负压，降低煤气消耗达25%以上。镀锌优化空燃比降煤气消耗、再生酸值控制降低煤气等项目均取得较大效益。

3.2.2 大力发展合同能源管理，促进节能减排。合同能源管理既可以帮助企业解决项目资金问题，又可以避免项目的技术风险，开创了企业能源管理、节能减排的一种全新模式。

余热回收利用是长期困扰钢铁企业的一道难题，也是继降低能源单耗后的一个重要的节能减排手段。冷轧厂在低温余热回收利用方面积极探索，实施了鞍钢股份公司首个余热回收利用合同能源项目。目前，镀锌机组和3号线连退机组烟气余热回收已基本实现，节能效果显著。

3.3 采暖蒸汽系统优化，供汽成本大幅降低

冷轧厂为深入推进降本降耗，形成采暖蒸汽系统优化模式，分为二步实施。第一步：设计出采暖蒸汽用量平衡表，依据环境温度水平控制蒸汽使用量。第二步：将各生产线除主厂房外的办公楼及公辅站点区域的取暖设备全部改为水暖。通过一系列防寒措施，保证关键设备和人员的采暖需求，同时对主厂房进行封闭，加强大门开关管理，减少热源散失。通过采暖蒸汽系统优化控制，采暖蒸汽降幅大于30%，年节约采暖资金483多万元。

3.4 实施节水管理创新，实现废水零排放

冷轧厂节约新水资源，加大水资源管理，对废水排放进行源头治理，控制除盐水消耗，实现废水回用，水循环率达99%以上。2020年全厂新水单耗创历史最好水平，居国内同行业领先水平。

3.4.1将新水消耗指标分解到责任人，使每个用水点都得到切实控制。引入冷却水循环率、浓缩倍数评价指数，持续提高设备冷却水循环利用率，设备冷却水实现了全部循环利用。

3.4.2严格控制除盐水使用。制定各工序除盐水使用标准，同时实施镀锌线等机组及全厂采暖蒸汽等冷凝水回用项目，降低除盐水消耗30%以上。

3.4.3生产线实施废水回用。将含酸废水全部回用到再生机组，将含油废水全部回用到罩式炉喷淋系统中作为补水，此改造成功后，又推广到2号线、4号生产线，实现了1、2、4号线废水零排放。

3.5 以对标为手段，提高冷轧厂能源管理竞争力

3.5.1与国内先进企业唐钢、宝钢等对标找差。通过节能降耗对标、内部继续挖潜，找出与国际国内先进企业的差距，明确追赶目标，改进降耗措施，寻找突破口，形成本单位行业领先技术和节能工艺及设施，促进节能工作开展。

组织不同层次人员到唐钢高线进行能源考察对标，通过与唐钢冷轧厂横向对标，发现存在联合机组生产效率低造成电耗高、罩式炉装炉量低造成煤气单耗高等问题，找到了差距，使每个单位、班组和岗位都明确了节能降耗目标和工作重点，制定了落实到岗位的降耗措施。

3.5.2持续推进机组纵向对标。通过厂内各机组能耗纵向对标，发现了2号线联合机组电耗高于历史水平、罩式炉煤气单耗最高等问题，制定了降耗措施并落实到岗位。

为降低2号线联合机组电耗，首先是对酸洗工艺速度进行了优化，将平均酸洗速度提高10%；其次是对入口活套跑偏、活套摆门故障等限速进行恢复处理，提高了生产效率，电耗节约9.9%以上。调整了2号线罩式炉精调加热罩烧嘴燃烧系统的空燃比，使之达到最优状态，对烧嘴存在缺陷的地方进行改进，同时将排烟风机改为变频控制，降低排烟量，达到降煤气的目的。

4 .结语

4.1 促进冷轧厂能源管理水平和竞争力的提升

在深化细化能源管理上，夯实了冷轧厂能源管理基础工作，实现了能源管理信息化，全面建立并完善了计量手段、统计信息数据库、基础定额指标数据库、工序成本控制等基础管理，大大提升了冷轧厂的能源管理水平。

实施精益化能源管理有助于能源的节约和合理利用，降低生产过程的能源使用成本，提高经济效益，保持能源价格上涨时的竞争力。综合能耗和新水单耗等各项指标居国内领先水平的实现，给鞍钢冷轧产品价格优势提供了有利支撑。

4.2 促使冷轧厂各项能源指标的不断提升，实现降本增效目标，具有推广意义

通过实施精益化能源管理，克服了合同不饱满、产量规模不能释放、换规格频繁、生产组织不平衡、难轧品种多、成本控制难度大等不利因素影响，使综合能耗和新水单耗达均达到历史最优，能源成本消耗实现了大幅降低，2020年实现降耗1125余万元。