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浙江中烟杭州卷烟厂:破译绿色工房“降碳密码”

2024年04月12日 来源:东方烟草报 作者:唐克文、叶红玉、金玲
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浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂厂区内,矗立着一座“三星级绿色工房”,工房内始终保持恒温恒湿的环境,能源消耗近期再创历史新低。

2011年,杭州卷烟厂搬迁到新址,生产区空调覆盖面积扩大了好几倍,空调能耗增长占全厂总能耗增长的近九成,成为能耗上升的主要原因。

杭州卷烟厂党委立刻谋划部署节能攻坚工作,成立了由动力车间党员骨干带队的节能降耗项目组,开启了卷烟工厂“降碳密码”的探寻之旅。

两步走,奠定数字化降碳基础

在前期探索中,杭州卷烟厂经历了两次跨越式创新,项目组分别称之为“1.0方案”和“2.0方案”。

“1.0方案”以“降得下”为目标,根据不同工况,人工调整温湿度控制参数。同时在温湿度设定值上下一定范围内,通过间歇性启停阀门的方式实现温湿度调节。这一方案实施至2013年,综合单耗比2012年降低了近三成。但过程中也发现了温湿度易超标、设备使用寿命因操控频繁而受到影响等问题。

“2.0方案”以“控得住”为目标,在之前版本基础上进行了大量程序优化,形成了“智能化”的内核。温湿度设定值可随工况自适应变化,并实现了阀门的平滑控制,使得控制精度提升的同时人工干预大大减少。但“2.0方案”在节能成效上并无明显进步,这鞭策着项目组继续探寻节能机会。

两次探索实现了半自动化、智能化的两级跨越,为后续的数字化应用升级奠定了基础。

双提升,破译数字化“降碳密码”

2021年,随着工厂数字化转型升级不断深入,控制程序功能逐步丰富。致力于挖掘节能空间的项目组决定抓住机遇,搭乘“数字化列车”,进一步探寻“降碳密码”,形成了以“稳得了”为目标的“3.0方案”。

“3.0方案”基于企业数字化转型,推进空调自控系统大版本升级。一方面利用工厂大数据实现管理提升,即“管理节能”;一方面运用数字化手段实现技术提升,即“技术节能”。

“管理节能”主要体现在基于对大数据的充分解读、对现有环境的自动分析以及对未来环境的预测,能够自动匹配出最佳空调开停机时间,实现制冷系统出水温度自适应设定。比如,为确保7点早班开始后的生产环境温湿度符合标准,原先在早晨5点开启工艺空调;现在,在新算法加持下,系统可自主判断最佳开机时间,在温湿度适宜的季节,甚至可以延迟一个半小时开机,大大节省了空调能耗。

“技术节能”主要指通过节能工艺的数字化改进实现节能效果的提升。首先,对温湿度控制的关键设备进行数字化升级改造,结合自主开发的PID控制功能模块,利用热湿负荷分区控制,有效减少了除湿再热导致的能源消耗;其次,对温湿度控制过程进行细分研究,使系统能够自主寻找最优控制路径,进一步降低了控制过程中的能耗。

值得一提的是由项目团队自主研发的高压微雾加湿系统,进一步强化了“技术节能”成效。原有的空调系统采用干蒸汽加湿方式,虽然控制精度较高,但蒸汽耗量大。“如果不用加热就能达到加湿效果就好了!”基于这条思路,组员们群策群力,创新设计了“高压微雾加湿+干蒸汽加湿”的双模式快响应动态加湿技术,利用自来水代替蒸汽进行送风加湿,能耗大大降低。2023年年底,在杭州卷烟厂的实践基础上,以浙江中烟为第一承担单位的“面向烟草醇化生产的余热回收装备及系统优控”项目入选浙江省科技厅“尖兵领雁+X”研发攻关计划。

“3.0方案”的实施,实现了“管理节能”和“技术节能”双提升,真正揭开了“降碳密码”的神秘面纱。

三成效,坚定数字化降碳信心

随着项目推进,一系列成效逐渐显现,进一步坚定了杭州卷烟厂走好数字化降碳之路的决心和信心。

降碳成效十分显著。2023年工厂万支卷烟综合能耗达搬迁以来新低,比刚搬迁时下降了35%。经浙江省技术经纪人协会鉴定,杭州卷烟厂变温湿度区间节能控制技术达到国际先进水平,双模式快响应动态加湿创新技术达到国际领先水平。

创新成果层出不穷。据统计,项目共产出授权发明专利11件、实用新型专利3件、登记软著1项;发表论文9篇,其中SCI检索4篇;发布企业标准1项。项目核心技术的衍生成果和项目中形成的管理成果分别获得国家级奖项。部分温湿度控制核心技术及其成果在多家兄弟单位成功推广应用,并取得了明显的经济效益。

专业队伍迅速成长。一支由党员骨干带领,以“85后”“90后”为主要成员的专业技术队伍随着项目的推进茁壮成长,首特专家、青年托举人才、“杭烟工匠”等在他们之中不断涌现。

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