绿色是高质量发展的鲜明底色。近年来,安徽中烟工业有限责任公司合肥卷烟厂深入贯彻绿色发展理念,运用物联网、人工智能、大数据等新技术推进节能减排降碳,建设绿色工厂,探索可持续的发展模式,走出了一条智能化、绿色化、数字化发展之路。
智能加持,精准控制
在卷烟生产制造中,制丝和卷包环节既是保障工艺质量的关键点,也是能源消耗的重点。如何在保障工艺指标稳定的同时,“精打细算”促节能,是合肥卷烟厂重点攻关的课题。为此,合肥卷烟厂专门抽调动力车间、信息中心骨干员工成立项目组,深入推进智能化节能降耗工作。
早上6时40分,动力车间能源管理控制中心中台在接收到制丝生产线生产指令后,随即自动开启制丝车间异味处理系统,做到分秒不差。
“以前,制丝车间异味处理系统由人工控制,根据生产安排提前开启,等制丝生产结束,接到电话指令后再人工关闭。这样往往早开启、晚停机,造成能源的浪费。”项目组成员、动力车间控制中心工程师姜健说。
项目组深入制丝车间进行调研,发现制丝车间因设备保养、原辅材料准备时间不同,首班生产时间也有所区别,原有人工控制方式虽能满足生产保障,但无法做到精准控制。
经过查阅资料和反复研讨,他们引入智能感知技术,在控制系统之间实现连接,将制丝车间异味处理系统与除尘系统关键运行数据进行关联,使异味处理系统可以根据生产变化自动启停。
同时,他们发现制丝生产线的3台(套)异味处理系统对应着不同的生产环节,每个环节运行时长不同。为了避免系统全开全关,他们通过梳理异味处理系统与除尘风机之间的对应关系,使异味处理系统可以根据对应除尘风机的开启实现智能化启停。
“异味处理系统实施智能化改造后,每天可减少设备待机时间70分钟以上,每年节约用电近4万千瓦时。”姜健说。
真空系统是给卷烟生产提供负压的设备,主要应用于卷制机台、包装机台以及自动装封箱机台。
“以往为保障卷包生产,早上6时10分开启系统,但因首班保养用时、班前会用时不一等不确定因素,卷包设备实际使用真空负压的时间并不固定,这就造成了真空系统长时间待机。”项目组成员、动力车间电气维修工戴子璐介绍,如何缩短系统待机时间成了他们攻关的重点。
项目组通过调研发现,卷包车间卷制机组往往最先使用真空负压,而自动装箱机组于生产收尾时使用。为此,他们在卷包车间配合下,在卷制机组和自动装箱机组分别增加感应装置,实现真空系统自主感知、自动关停,每天减少设备待机空转时间70分钟以上。
数据说话,“节”尽所能
卷包车间现场温湿度,是卷烟生产制造的一项重要控制指标,主要由工艺空调进行控制。
随着卷包车间实行两班制生产,为节约能耗,空调设备当天生产结束后关停,次日生产开始前2小时开启,以确保早班生产开始时生产环境温湿度符合标准。然而,不同季节车间的温湿度不同,同一时间开启空调设备,可能造成车间温湿度提前达标,白白浪费能源,或者车间温湿度未能达标,影响生产。
如何智能控制空调设备开启时间?项目组搭建深度学习模型,利用先进算法和大数据分析技术,对卷包车间生产排班、室内温湿度、空调机组能力、历史运行数据等信息进行深度分析。同时在厂区内建立小型“气象台”,采集室外环境温湿度数据,由能源管控系统根据温湿度等数据进行分析和预测,自动计算空调设备开机的最佳时间。
“改造后,在温湿度适宜的季节,空调开机时间能较原定时间延迟一个半小时,大大节省了空调设备蒸汽用量和用电量。”项目组成员、动力车间能源管理员余承浩介绍,“按照估算,每年可节约蒸汽2639.2吨,节约用电11.7万千瓦时,节省资金折合109万余元。”
实现车间“水、电、气、汽”等方面用能精准控制,项目组还有很多尝试,他们不断深化运用大数据分析、云计算技术等,努力让数字技术为节能降耗赋能。2024年,合肥卷烟厂万支综合能耗下降至2.36千克标煤,同比下降8.53%。
变废为宝,向绿而行
动力车间是能源保障的关键部门。动力车间的燃气锅炉系统是全厂碳排放的主要设备,合肥卷烟厂近年来从未停止对燃气锅炉系统进行优化改造。
2020年3月,合肥卷烟厂以高度的社会责任感,积极响应地方政府相关部署,对2号燃气锅炉进行低氮试点改造。
现如今,所有锅炉设备都已完成低氮改造,氮氧化物排放量降至50毫克/立方米以下。同时,他们自主开发在线监测系统,实现对氮氧化物气体排放的实时监控,为环境治理决策提供了有力的数据支撑。
在蒸汽供应上,他们积极引入生物质市政蒸汽,通过自产蒸汽和市政蒸汽两条线路,分别保障生产用和空调用蒸汽,实现蒸汽供应的“最优解”,有效降低使用成本,提高蒸汽使用效率。
此外,在能源结构优化方面,他们采取光伏发电规模化应用、余热余能回收利用等措施,不断提高绿色能源使用占比,大幅降低厂区碳排放量。
春日,行走在厂区,人行道旁,绿树、草坪、月季、芍药散发清香,令人心旷神怡。“四季见绿,四季有花,厂区能绿化的地方都种上了绿植。”合肥卷烟厂行政科绿化管理员张卷介绍。
浇灌绿植的水主要来自生产废水,张卷介绍,企业建成了生活污水和生产废水处理设施,每天能处理800立方米污水,处理好的水用于浇灌绿植、道路清洗和景观水池补水,实现废水“零排放”。
通过践行绿色节能理念,应用信息化、数字化技术,合肥卷烟厂不断推进节能减排,提高生产效率,加强环境保护,取得了显著成效。未来,他们将加快推动绿色制造体系建设,持续提升企业绿色制造水平,在高质量发展的道路上走得更加稳健。
笃行致远 2024中国烟草行业发展观察