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老旧装备如何迎来“第二春”

文章来源:中国科学报 作者:【未知】 点击:次 时间:2016/2/3 14:59:37

“炼化行业近万亿资产处于亏损状态,去年头10个月101家钢企共亏损720亿元……”中国工程院院士高金吉在第217场中国工程科技论坛上给出的这组数据,令人唏嘘。

我国制造业总量已超过美国,居世界第一,但是大而不强。“我们不能总是依靠扩大生产规模来实现经济的快速增长。”高金吉提出,必须实施工业装备全寿命绿色工程科技发展战略。

机械装备运行“五大傻”

工业领域按生产方式可分为两大类,一类是不间断连续生产方式,如石化行业,称为流程工业;另一种是非连续性生产的方式,如汽车制造业,称为离散工业。

“大量机械装备长期偏离设计工况低效运行,故障时有发生。这是我国流程工业普遍存在的问题。”高金吉说。

以石化行业为例,压缩机的综合能效比国际先进水平低5%~10%,风机的实际效率与国外相比仍有约3%~5%的差距;某大型石化集团炼油板块压缩机故障率达30%,另一家大型石化集团因压缩机故障导致非计划停工占13%以上。

“机组与过程始终不和谐。”高金吉总结了“五大傻”现象:一是不管过程中需要多少,全部满负荷供给,多余的回流或空放;二是不论入口负荷怎么变化,即使发生失稳,结构及运行参数都不变;三是过程异常,工况可能发生事故和误操作,但仍开启或继续运行;四是出现故障,不管风险大小一律停车;五是出现故障苗头,只要参数或结构略作改变即可抑制故障发生,但不管不顾任其发展。

“大马拉小车”的尴尬

这些“大傻”现象还十分普遍。

比如冶金行业。冶金自动化研究设计院总工李崇坚直言,经过30多年的高速发展,冶金装备技术水平大大提高,但普遍存在贪大求洋心理,设计和建设理念不科学,设备运行“大马拉小车”现象严重。

李崇坚说,国内冶金设备与生产工艺的结合远远不够。例如,尽管炼钢除尘风机采用变频节能,但多数只做两档运行。当前产能过剩,企业利润下降,设备维护和备件更新面临困难,大量设备“带病工作”。

对工业装备而言,运行是其设计制造的目的,也是发挥其功效、创造价值的阶段,其中绿色运行至关重要。这个道理不仅专家,其实企业也很明白,可为什么做不到呢?

在分析问题形成的原因时,高金吉认为,许多单位在设计、选型、订购装备时片面追求产能预留和设备设计效率而忽视与生产过程的匹配,造成“大马拉小车”和运行工况远离设计工况的现象发生;许多在役装备缺乏健康能效监测和智能调控系统,不能监测预警故障,装备的运行状态也不能依生产负荷改变而自适应调控;企业设备管理部门只负责维修和安全,节能部门只重视工艺系统节能,不重视装备运行能效监测评估和节能考核;国家缺乏在役装备运行能效的监测评价体系和考核制度,尚无相应的法规和技术标准。

装备在役再制造大有可为

与流程工业相关的生产企业,均面临风险与效益间的平衡问题。如何破解这一瓶颈?装备在役再制造是重要路径之一。

在役再制造工程是在健康和能效监测诊断基础上,对老旧、性能低下、故障频发和技术落后的在役设备进行个性化再设计和改造升级,使其与生产过程匹配和谐,显著提高其健康、效率和智能化水平的一系列技术措施或工程活动。

中石油锦州石化公司总工袁庆斌表示,在役再制造不是简单意义上的技术改造。在役再制造可使老旧技术落后的在役设备脱胎换骨,焕发青春,大大提高健康、能效和智能化水平,是实现更清洁、更健康、更安全和可持续发展的重要举措。

例如,锦州石化公司炼油能耗由2010年的65.88千克标油/吨下降到2015年的62.48千克标油/吨,累计实现节能量10.1万吨标煤。其中,与石化装备相关的采用在役再制造理念完成的节能技术措施的贡献率达到55.92%。

中国工程院副秘书长吴国凯指出,实施基于工业互联网的装备健康能效监测诊断和在役再制造工程,提高装备技术性能和智能化水平,充分发挥现有装备的作用,是我国流程工业及其装备制造业加快经济结构调整和转变发展方式的必由之路。

工信部节能与综合利用司司长高云虎也表示,通过装备健康能效智能监控和开展在役再制造工程,可降低生产成本,推动产业技术升级,促进相关行业的节能减排。“在役再制造市场前景广阔,相关产业发展大有可为。”

为此,今年中国工程院在前期战略研究项目的基础上设立了“我国流程工业绿色智能装备科技发展战略研究”咨询项目。

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