——2012年度能效領跑者企業調研報告之三

圖為江西黑貓炭黑股份有限公司廠區一角。 （本報記者 姜小毛 攝）

　　近日，2012年度行業能效領跑者發布。在新增的炭黑行業中，僅有兩家企業上榜，江西黑貓炭黑股份有限公司就是其中的一家。該公司以噸炭黑綜合能耗2070千克標準煤、噸炭黑余能發電量621千瓦時，成為炭黑行業節能降耗的標桿企業，對推動我國炭黑行業提高能效管理水平具有重要的引領和示范作用。江西黑貓股份有限公司董事長蔡錦章在接受記者采訪時，臉上一直帶著自豪的笑容：“獲得這樣的榮譽我感到非常高興，這是對我們長期以來節能工作的肯定。我們所取得的成績，追根溯源得益于企業多年來堅持發展循環經濟，堅持節能減排和可持續發展。”

圖為江西黑貓炭黑股份有限公司循環經濟關聯圖。

　　科學規劃顯優勢

　　黑貓股份把炭黑產業不斷做大做強，與其科學合理的發展規劃密不可分。該公司總經理陳文星介紹說，黑貓股份外地生產基地均按照“貼近資源，兼顧市場”原則進行布局，堅持“走出去”的發展理念，在全國合理布局，不斷擴張產能規模，并把循環經濟貫穿始終。目前公司基本所有生產基地都在選址規劃設計、生產全過程控制等方面充分考慮了節能減排的要求。

　　陳文星告訴記者，目前該公司炭黑產業基地遍布全國各地，至今已在江西景德鎮、陜西韓城、遼寧朝陽、內蒙古烏海、河北邯鄲、山西太原、河北唐山建立了7個大型炭黑生產基地和山東濟寧一個在建基地，共建有專業化炭黑生產線28條。隨著這些大型炭黑生產基地的建成，黑貓公司所特有的全國布局優勢將逐步顯現，更加合理的采購和銷售半徑優勢將成為公司未來參與市場競爭的利器。山東、江蘇及安徽是全國輪胎行業集中產區，產能分別位列全國第一、第三和第四位，也是我國最主要的炭黑消費區域，隨著邯鄲基地和濟寧基地的建成，更為廉價的運輸成本將大大提升公司對華北和華東市場的覆蓋能力，而唐山黑貓將有力的借助唐山、天津港口的海運優勢，進一步提升公司產品在海外市場的競爭力，烏海黑貓和太原黑貓將重點加強對國內煤焦油主產區的控制力，為原料的供應安全提供保障。

　　此外，為了降低能源消耗、提高能源綜合利用率，黑貓公司還率先在國內同行業中建立了國家級能源管理中心，實現扁平化管理，并最終實現了全廠的信息化和管控一體化。陳文星介紹說：“通過國家級能源管理中心平臺，可根據生產系統提供的生產計劃信息，以及生產原料、能源介質購入和庫存信息，計算出能源單耗，進行能源平衡，自動生成報表，可以對能源使用效率給出科學的分析和指導。目前公司對各基地主要包括能源介質（原料、水、電、蒸汽等）計量采集、能耗狀態監控、統計分析報表、能量平衡、能源報警、綜合能耗分析及優化決策等方面進行了系統管理。在日常工作中，我們就可以利用能量平衡與用能分析，實現能源順暢調度，達到企業節能降耗的目標。”

　　截至2012年底，黑貓股份尾氣發電總裝機容量86500kW，年發電量約4.86億千瓦時，折合標準煤約5.97萬噸；年回收尾氣總計約24.46億立方米，折合標準煤約33.19萬噸。

圖為陜西韓城黑貓炭黑有限責任公司生產線。 （本報記者 姜小毛 攝）

　　綠色發展獲益豐

　　黑貓股份始終把發展循環經濟作為主線，實現了炭黑尾氣、生產廢水的綜合利用，取得了節能降耗和經濟效益的雙豐收。

　　一直以來，黑貓股份把尾氣綜合利用作為企業節能降耗、增加效益的重要手段。“炭黑在生產過程中產生的尾氣可作為焦爐加熱源或用于發電。對尾氣的回收利用不僅極大地減少了廢物產生量，還產生了很好的經濟效益，形成了經濟發展和環境保護的良性循環，使得企業在能源日趨緊缺的時代背景下，能以裂變模式迅猛擴張，呈現出蓬勃的生命力和良好的發展勢頭。”陳文星表示。

　　據陳文星介紹，炭黑生產過程產生的大量尾氣中含有約12.8%的氫氣、17.6%的一氧化碳、0.4%的甲烷、0.4%的烷烴和3.6%的二氧化碳（均為干基），其平均熱值為960千卡/Nm3，是一種有毒的低熱值可燃氣體。如將其直接外排，不但浪費能源，同時也會對環境造成巨大的污染。為此，公司將20%～30%的尾氣作為炭黑自身生產過程中燃燒室的燃料，產生1100℃的熱氣流，用于生產炭黑；其余70%～80%的尾氣送回焦爐作為熱源，或送往鍋爐燃燒產生蒸汽帶動汽輪機組發電。

　　同時，黑貓股份還把煉焦生產過程的副產品焦爐煤氣作為焦油精制過程的加熱源和炭黑生產過程的燃料替代燃料油使用生產炭黑。

　　據了解，景德鎮焦化工業集團擔負著向陶瓷行業提供焦爐煤氣的職能，以往年份的春節或陶瓷銷售淡季，陶瓷窯爐停產導致大量焦爐煤氣外排，造成環境污染。近年來，黑貓股份將其回收用于炭黑生產。僅2012年黑貓股份總計使用煤氣約2.86億立方米替代燃料油，折合標準煤17.16萬噸。

　　此外，為了降低水資源消耗，黑貓股份還通過多次技術改造，實現了生產廢水回收循環使用。

　　陳文星以黑貓股份景德鎮工廠為例向記者介紹，由于企業將炭黑尾氣用于焦爐加熱，需將尾氣溫度降至50℃左右才能投入使用，因此設計時加裝了洗滌冷卻塔，而通過直接噴淋降溫導致冷卻水用量激增，噸炭黑耗水38噸，遠高于行業平均水平。

　　2006年，該企業將各洗滌塔分別設置小的循環冷卻塔回收使用尾氣冷卻水，噸炭黑耗水降至20噸，每噸炭黑節水18噸，年減少污水排放160萬噸。但該循環系統存在設備不便統一管理、生產運行成本高、處理能力小等問題，且時有污水外排，增加后期污水處理的壓力和成本。

　　為了降低能耗，在2007年5號、6號炭黑生產線建設時，企業又對該系統進行了重新規劃設計。企業采用了自然通風循環水雙曲線玻璃鋼冷卻塔，每小時可處理2000立方米尾氣。企業將炭黑生產線所有的廢水集中送至回收池，再經雙曲線冷卻塔冷卻后循環使用，基本實現了污水的零排放。“目前企業噸炭黑耗水下降至13.59噸，每年節省用水和減少廢水排放量180萬噸。若按氰化物濃度0.5mg/l計算，年減少氰化物排放量0.9噸，按水費0.4元/噸，污水處理費0.8元/噸計算，每年能節省費用216萬元。”陳文星給記者算了一筆賬。

　　技改挖潛降能耗

　　多年來，黑貓股份還將節能降耗貫穿整個生產過程。企業通過引進先進核心生產設備，并對技術進一步改造，不斷挖掘潛力，降低產品的能源消耗。

　　據陳文星介紹，炭黑生產的核心設備是炭黑反應爐。黑貓股份的生產裝置均采用大型新工藝爐（單爐年生產能力2萬～4萬噸）。燃料油或焦爐煤氣先在反應爐的燃燒室完全燃燒產生高溫煙氣，并以高速流經喉管，在喉管處徑向噴入原料油，裂解生成炭黑。由于燃燒和裂解分開，充分利用了高溫煙氣作為霧化原料油并使其轉化生成炭黑的熱能和動能源，提高了原料油的收率。

　　為了在流程中充分利用過程余熱，公司還設置在線空氣預熱器和原料油預熱器、余熱鍋爐，利用反應爐出口高溫含炭黑煙氣的物理熱來預熱入爐空氣和原料油，并副產蒸汽供生產裝置的保溫及原料油脫水等。

　　其中，空氣預熱器是炭黑生產線的關鍵設備之一，被用來預熱入爐空氣。由于提高空氣預熱溫度可節約燃料、降低消耗，近兩年來黑貓股份逐步替代了低級溫度空氣預熱器。“目前我們公司采用了850℃級空氣預熱器，逐步取代了原650℃級空氣預熱器，效益非常明顯。”陳文星介紹說，一是空氣入爐溫度的提高，節約了燃料油，每小時可降低燃料油消耗約30kg；二是高溫空氣預熱器可以提高進口煙氣溫度相應減少急冷水的用量，也就減少了炭黑尾氣中水蒸氣的含量，提高尾氣熱值約4%，同時也使冷卻塔耗水量大幅降低，節約生產用水；三是提高空氣溫度即可提高原料油處理量（相同工藝空氣量），從而提高裝置生產能力，降低消耗。每噸炭黑油耗降低約10kg，每條線每年可提高約1000噸的產量。

　　為了降低能耗，黑貓股份還將炭黑輸送系統由熱炭黑煙氣輸送炭黑改為由冷空氣輸送，收集旋風分離器改為脈沖袋濾器，使系統中省去一臺75kW回流風機，冷空氣由30℃被炭黑加熱到120℃后送達脈沖袋濾器，通過增加一臺37kW風機將熱空氣抽送到尾氣燃燒爐與尾氣進行混合燃燒。陳文星告訴記者，由于空氣被加熱，相對節省的部分炭黑尾氣可用于焦爐或發電鍋爐作為燃料。由于去掉一臺75kW回流風機，增加一臺55kW風機，相當于每小時節省20kW電能，每條裝置年可節電16萬千瓦時，年節省約9.6萬元。

　　另外，公司還充分利用造粒機夾套排出蒸汽或利用金屬喉口冷卻水，將造粒水加熱至60～70℃，使得炭黑和水更好的混合，節省熱源的同時還減少了外排。

　　此外，黑貓股份還通過技術改造以及能效管理，進一步降低能耗。公司采用了節能電力設備，如Y系列電機、S9節能變壓器、變頻調速裝置等進行功率因數補償，采取就地和集中相結合的方式減少無功損耗，使總降功率因數達0.9以上；改善用電線路，降低電力消耗，將原來的鋁質線材改為銅質線材，降低無功用電消耗3%～5%；改善照明選用低能耗電子節能燈；加強日常管理和技術維護工作，降低電氣事故率，在各用電子系統上裝置計量表，加強考核，促進了節電管理。

　　“黑貓股份在發展循環經濟、節能減排、環境保護方面取得了一些成績，但離全面協調可持續科學發展觀的要求仍有差距，公司還將再接再厲。”蔡錦章董事長表示，公司將進一步以提高資源利用效率為核心，積極采用新技術、新工藝、新材料、新設備，規范管理，提高質量環境管理體系的運行水平，從源頭上削減污染物的排放，促進節能減排，使環境保護工作得到更深入、更有效地實施，努力建設成節約型、與環境高度統一的生態型企業。

圖為在邯鄲黑貓炭黑有限責任公司的檢測中心，實驗員對炭黑產品進行檢驗分析。  （江威 攝） 
 

圖為工作人員在唐山黑貓炭黑有限責任公司中控室，結合能耗數據指揮現場人員操作。 （江威 攝）