从中医降虚火看化工企业节能降耗

        从中医角度看病人，临床表现往往是虚火上升，如果虚火很严重，则需要找原因，进行调理、治疗，否则会病情加重，乃至有生命之虑。同样，企业虚火上升，就是不健康的症状表现。在化工生产企业中，虚火表现为能源消耗大，综合能耗和产品单耗水平高。目前我国化学工业每年消耗各种能源折标准煤接近2亿吨，占全国耗能总量的17％，年耗电量占全国工业用电量15％左右。在化工产品成本中，能源通常占到21％～34％，高耗能产品甚至达到60％～70％。在能源供应十分紧张的今天，化工行业能源效率低下，不仅造成能源浪费，同时也是产业竞争力难以提高的因素之一。

        化工企业虚火重，可比的因素在与国际同行业的对比上，还有不小差距，特别是合成氨、烧碱、 纯碱、电石、黄磷这几种高能耗的化工产品。其他基础化工及精细化工的能耗也比国际综合能耗水平有10%~20%的差距。而出于环保、节能的目的，先进工业化国家已经逐步减少或转移高能耗的化工生产。外国人虽然不崇尚中医，但对于降低企业虚火的活动从政府到企业是坚定的、科学的。

        企业的高能耗对企业和社会的主要伤害除了环保、成本的因素外，对设备损耗和效能影响大，对越来越有限的资源——能源的利用效率的影响，事实已经表明，这个因素会变成严重影响企业、社会的不利变化。

        化工企业（包括其他行业的耗能企业）能耗高除了企业规模、能源结构、技术装备水平、产品结构、节能管理体制等软、硬问题外，节能体系中运转不畅，造成化工企业能耗偏高。就像人体机能发生病变，表现出虚火上升。

        对企业节能问题的研究，以及解决节能问题的各种政策、技术、管理等方面的问题已经有很多年，总体上化工企业节能的水平也有所提升，但是还远远不足，上未能从根本上解决能耗过高的问题。就像人体虚火大，早就被大家知道，也用过降火药，但是苦无根治之道，而且虚火过高的现象也常常被其它表现所遮盖。

        从这几年来，我们对化工企业的调研、交流中，我们发现化工企业对节能管理的重视仅于表面上，能源消耗管理实际上处于吃“大锅饭”的状态，主要表现在以下几个方面的不足：

        耗能无计量或计量不足，表现在对（汽）气态、动态形式的固体和液体能源消耗计量不足；消耗无定额或定额无依据，表现在从未认真整理、分析详细的实际消耗；节超无考核，表现在能耗的节约和浪费考核不严，核算不准；管理无人抓或不系统、不认真抓，表现在组织和制度不健全，无能耗计划，以及无长远的改进措施。

        只抓一次能源量，忽视二次能源的管理；或只重视购入能源量，而忽视耗用量的管理。

        无论改扩建项目、新建项目、还是技改技措项目，涉及到的节能因素并未认真对待，而且一些打着节能旗号，实质却是其它目的，节能变成项目理由，而往往最不受重视的是节能成效，项目建成投用后，也没有检查项目设计与运行实际的差距。

        节能管理手段普遍比较落后，管理基础薄弱，对能耗的重视远远不如对物耗的重视。

        节能管理与生产计划、产品结构、工艺、操作、设备、环境等现场因素相脱节，使节能管理流于形式，无法取得实际成效。

        节能的意义已经毋庸置疑了，对于节能管理和技术的研究及探索也有很长的时间，节能的途径也从政策、税务、新项目审批等政府职能层面，到企业层面的产品规划、生产计划、设备、工艺技术、余热回收等硬途径，一直到定额消耗管理、考核、能耗统计及分析等软途径。然而，直到现在，对节能的重视还停留在表面形式，化工企业的节能管理还处于初始阶段，基础还比较薄弱，对企业“虚火”的管理控制能力还缺乏有效手段。对于节能硬途径（如：装备、工艺、材料、技术）容易得到重视，我们不做讨论。对节能软途径在化工企业日常生产经营管理，以及在能耗基础管理、科学管理工作我们做以下探讨和总结。

        在节能基础管理方面，是化工企业能耗管理最重要的工作，也是精细化节能管理最困难的工作。工作内容主要如下：

        组织管理

        计划统计管理

        定额管理

        计量管理

        技术管理

        现场管理

        化工企业的节能工作贯穿于企业建设、生产经营、新产品开发、技术改造等整个企业管理活动，而在各阶段、各环节的企业节能管理中，能否做到切实有效，关键还在节能基础管理的精细化、科学化工作的扎实程度。

        在实现节能基础管理的技术手段层面上，主要做好企业能量平衡基础工作，有了这个准确的基础数据后，对生产计划、能源利用的计划、跟踪、统计分析、改造、考核都有了可靠的依据，对造成企业“虚火”严重的关键环节就有了改造、监控、管理、分析的基础。但在这方面由于平衡测试、工具和方法、实现手段、基础数据等方面的因素，大多数化工企业都没有做企业整体能量平衡的工作，更加无法做符合现场实际的能量平衡工作。

        就化工企业正常生产经营活动中，做好以下工作是节能降耗是十分必要的：

        一、在生产计划环节，必须充分考虑能耗因素，它的意义不仅在降低成本，而且对企业整体能源保障平衡，确保生产正常进行，保证产品质量也是重要的。当然，该项工作需要有管理和工具系统做支撑平台，例如，利用MES系统对企业能耗模型进行模拟优化，得到正确和经济的产品结构、加工技术工艺方案，并在今后的实际运作中得以修偏和完善；

        二、细化能源介质、载体的管理，如：

        (1)燃料，产生能量的实体物流，它包括各种煤、页岩、各种燃油、天然气和各种可燃性气体，还包括：①转换燃料：从燃料中制造的各种其他燃料如乙炔、酒精、焦炭等。②副产品燃料：生产过程中的副产品作为燃料输入和输出，如氢气、炼油尾气、高炉煤气、水煤气等。

        (2)电力，包括外购电力、自产电力。

        (3)热能载体。如蒸汽（超高压、高压、中压、低压等蒸汽）、热水、高温空气。

        (4)耗能物流，是化工企业生产所得要的耗能的物质：如水（原水、纯净水、锅炉水、脱盐水、循环水、冷凝水等）、空气分离装置分离后的氧、氮、氩气体等，以及压缩空气，如工业风、仪表风等。

        (5)化学能输入：①化工生产过程中存在放热的化学反应，这部分反应放热应做为输入企业的能量。当原料为化学品时，做为“化学能输入”；②对吸热反应，企业失去这部分能量，做为“化学能输出”。

        能源介质的细化管理，能源的转化、消耗、损失跟踪，更多地需要借助信息化管理手段，利用“火用”、“熵”等能源管理和计算标准，对能源以各种形态表现出来的产生、消耗状况进行详细的记录和汇总。在这方面，一些专门机构、部门以及专业化公司进行了有成效节能系统的开发和应用。

        三、能耗的审计、统计分析工作，这项工作不仅仅是为了追究责任，

        更多是为了改善提高。针对单项能耗、综合能耗、可比综合能耗指标进行计量和审计。制定消耗定额管理制度，当然，对各能源消耗责任单位的消耗定额，要建立在科学合理的基础上制定，并在能源管理系统及流程的上，通过实践来检验这些定额指标的合理性，不断修正、提高定额指标。可采用测试计算与统计算相结合的方法，缜密和系统地建立全厂“能源流”，以便对原料、设备、燃料性质的波动所带来能耗的变化做出合理可靠的计划和定额管理。此项工作，需要信息系统辅助管理流程来进行。

        四、对能耗重点部位进行全程跟踪，应用MES对能耗计量管理难点进行统计分析。例如，在多数化工生产企业里，共用工程管网的能源消耗是比较大的，象蒸汽管网中蒸汽的耗损有降温减压，以及管网输送损失，由于低压蒸气不足，需要高压蒸汽补充进低压蒸气管，降温减压做为难于避免的行为，其热能损失是很大的。但对于这种损耗，计量通常很困难，监控更无从谈起，而如果生产平衡工作做得好，会减少降温减压损失，同时高压蒸汽的降温损失量也能准确计量，这样将对生产监控、调整得到很好帮助。通过建立蒸汽管网的特性数据，如管网管径、材质、保温材料、长度、环境等与导热相关，并应用系统监测蒸汽温度、压力、流量等实时状态数据，通过信息系统辅助能耗统计分析，可对重点能耗损失进行管理。同样用信息系统对其他重点部位如锅炉的配煤、汽包等设备的动态特性数据监测管理，提供生产、统计数据，同时对优化操作提供基础信息。

        五、在企业经营管理上，特别是企业ERP业务管理上，对能耗业务要特别关注，这是最短板的地方。当前绝大多数化工企业在ERP上，对能耗的处理仅仅满足于能耗的财务核算处理，并且是粗线条的，用费用化的方法处理生产、经营过程的耗能，对能耗结果、经济责任落实是不利的，它以成本综合数据掩盖了能耗过程管理的好坏，一些企业用能耗管理与ERP不对应的方法，容易造成大小两套帐的结果，更加不利于管理得深化，对能源在企业宏观层面上的管理没有实质帮助。

        综合上述，化工企业“虚火”不退的原因，除了外部尚形成足够大的压力逼其“退火”，而内部也由于没有很好的管理体制、系统辅助工具，两者相辅相成，多数企业认为既然能耗成本压力尚能承受，精细化能耗管理又如此繁琐、费事，就采用了浅表的管理方法，造成企业的“虚火”维持在高位，如果管理手段、技术足够支撑节能型的企业体制，对能耗经济技术指标达到和超过国外先进水平将发挥巨大的作用。而当前，节能需要解决的信息化应用问题还很多，全面、系统地解决企业节能问题还有很长的路要走，而SOA这个方向是解决化工企业节能信息化管理的大势所趋。也就是集成各个专业、各种管理技术、各种信息数据。化工企业节能的管理信息化工作正在取得实质成效。

        作者简介：

        张小航 化工行业业务总监

        近二十年化工企业业务和信息化实践经验，曾担任茂名石化建材工业公司生产科生产调度、信息化应用组长；中石化茂名乙烯工业公司信息站信息化应用组长；中石化茂名分公司化工分部ERP业务主管、生产物流主管；BSS公司高级咨询顾问。主导和参与国家八五重点中国石化茂名乙烯、Valspar 上海油漆、中石化茂名分公司、茂名石油油页岩露天矿山、中国石化销售与生产企业、茂名乙烯公司、山西天脊煤化工集团、山东海科石化集团、贵州瓮福化工集团、辽宁奥克精细化工集团等信息化项目咨询和实施。