浙江中煙工業(yè)有限責任公司杭州卷煙廠廠區(qū)內(nèi),矗立著一座“三星級綠色工房”,工房內(nèi)始終保持恒溫恒濕的環(huán)境,能源消耗近期再創(chuàng)歷史新低。
2011年,杭州卷煙廠搬遷到新址,生產(chǎn)區(qū)空調(diào)覆蓋面積擴大了好幾倍,空調(diào)能耗增長占全廠總能耗增長的近九成,成為能耗上升的主要原因。
杭州卷煙廠黨委立刻謀劃部署節(jié)能攻堅工作,成立了由動力車間黨員骨干帶隊的節(jié)能降耗項目組,開啟了卷煙工廠“降碳密碼”的探尋之旅。
兩步走,奠定數(shù)字化降碳基礎
在前期探索中,杭州卷煙廠經(jīng)歷了兩次跨越式創(chuàng)新,項目組分別稱之為“1.0方案”和“2.0方案”。
“1.0方案”以“降得下”為目標,根據(jù)不同工況,人工調(diào)整溫濕度控制參數(shù)。同時在溫濕度設定值上下一定范圍內(nèi),通過間歇性啟停閥門的方式實現(xiàn)溫濕度調(diào)節(jié)。這一方案實施至2013年,綜合單耗比2012年降低了近三成。但過程中也發(fā)現(xiàn)了溫濕度易超標、設備使用壽命因操控頻繁而受到影響等問題。
“2.0方案”以“控得住”為目標,在之前版本基礎上進行了大量程序優(yōu)化,形成了“智能化”的內(nèi)核。溫濕度設定值可隨工況自適應變化,并實現(xiàn)了閥門的平滑控制,使得控制精度提升的同時人工干預大大減少。但“2.0方案”在節(jié)能成效上并無明顯進步,這鞭策著項目組繼續(xù)探尋節(jié)能機會。
兩次探索實現(xiàn)了半自動化、智能化的兩級跨越,為后續(xù)的數(shù)字化應用升級奠定了基礎。
雙提升,破譯數(shù)字化“降碳密碼”
2021年,隨著工廠數(shù)字化轉型升級不斷深入,控制程序功能逐步豐富。致力于挖掘節(jié)能空間的項目組決定抓住機遇,搭乘“數(shù)字化列車”,進一步探尋“降碳密碼”,形成了以“穩(wěn)得了”為目標的“3.0方案”。
“3.0方案”基于企業(yè)數(shù)字化轉型,推進空調(diào)自控系統(tǒng)大版本升級。一方面利用工廠大數(shù)據(jù)實現(xiàn)管理提升,即“管理節(jié)能”;一方面運用數(shù)字化手段實現(xiàn)技術提升,即“技術節(jié)能”。
“管理節(jié)能”主要體現(xiàn)在基于對大數(shù)據(jù)的充分解讀、對現(xiàn)有環(huán)境的自動分析以及對未來環(huán)境的預測,能夠自動匹配出最佳空調(diào)開停機時間,實現(xiàn)制冷系統(tǒng)出水溫度自適應設定。比如,為確保7點早班開始后的生產(chǎn)環(huán)境溫濕度符合標準,原先在早晨5點開啟工藝空調(diào);現(xiàn)在,在新算法加持下,系統(tǒng)可自主判斷最佳開機時間,在溫濕度適宜的季節(jié),甚至可以延遲一個半小時開機,大大節(jié)省了空調(diào)能耗。
“技術節(jié)能”主要指通過節(jié)能工藝的數(shù)字化改進實現(xiàn)節(jié)能效果的提升。首先,對溫濕度控制的關鍵設備進行數(shù)字化升級改造,結合自主開發(fā)的PID控制功能模塊,利用熱濕負荷分區(qū)控制,有效減少了除濕再熱導致的能源消耗;其次,對溫濕度控制過程進行細分研究,使系統(tǒng)能夠自主尋找最優(yōu)控制路徑,進一步降低了控制過程中的能耗。
值得一提的是由項目團隊自主研發(fā)的高壓微霧加濕系統(tǒng),進一步強化了“技術節(jié)能”成效。原有的空調(diào)系統(tǒng)采用干蒸汽加濕方式,雖然控制精度較高,但蒸汽耗量大?!叭绻挥眉訜峋湍苓_到加濕效果就好了!”基于這條思路,組員們?nèi)翰呷毫?#xff0c;創(chuàng)新設計了“高壓微霧加濕+干蒸汽加濕”的雙模式快響應動態(tài)加濕技術,利用自來水代替蒸汽進行送風加濕,能耗大大降低。2023年年底,在杭州卷煙廠的實踐基礎上,以浙江中煙為第一承擔單位的“面向煙草醇化生產(chǎn)的余熱回收裝備及系統(tǒng)優(yōu)控”項目入選浙江省科技廳“尖兵領雁+X”研發(fā)攻關計劃。
“3.0方案”的實施,實現(xiàn)了“管理節(jié)能”和“技術節(jié)能”雙提升,真正揭開了“降碳密碼”的神秘面紗。
三成效,堅定數(shù)字化降碳信心
隨著項目推進,一系列成效逐漸顯現(xiàn),進一步堅定了杭州卷煙廠走好數(shù)字化降碳之路的決心和信心。
降碳成效十分顯著。2023年工廠萬支卷煙綜合能耗達搬遷以來新低,比剛搬遷時下降了35%。經(jīng)浙江省技術經(jīng)紀人協(xié)會鑒定,杭州卷煙廠變溫濕度區(qū)間節(jié)能控制技術達到國際先進水平,雙模式快響應動態(tài)加濕創(chuàng)新技術達到國際領先水平。
創(chuàng)新成果層出不窮。據(jù)統(tǒng)計,項目共產(chǎn)出授權發(fā)明專利11件、實用新型專利3件、登記軟著1項;發(fā)表論文9篇,其中SCI檢索4篇;發(fā)布企業(yè)標準1項。項目核心技術的衍生成果和項目中形成的管理成果分別獲得國家級獎項。部分溫濕度控制核心技術及其成果在多家兄弟單位成功推廣應用,并取得了明顯的經(jīng)濟效益。
專業(yè)隊伍迅速成長。一支由黨員骨干帶領,以“85后”“90后”為主要成員的專業(yè)技術隊伍隨著項目的推進茁壯成長,首特專家、青年托舉人才、“杭煙工匠”等在他們之中不斷涌現(xiàn)。
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