金川镍钴动力厂5万Nm³/h空分装置打造节能降耗“智慧引擎”

今日新闻 2025年11月05日 03:19 3 admin

走进金川镍钴动力厂动氧车间，一套银白色的5万Nm³/h空分装置正平稳运行。作为西北地区空分领域的标杆项目，这套装置以“低能耗、高智能、全利用”为核心，通过低位余热回收、低温储能、稀有气体提取等10余项创新技术，实现年节能2400万千瓦时、废水减排50%，不仅是保障金川镍钴主产品生产的“动力源”，更以卓越的绿色低碳性能，成为集团绿色转型道路上的一颗耀眼明星。

精准匹配智能赋能安稳运行

“现在你们轻点屏幕，就能完成老师傅干半天的活儿。”金川镍钴动力厂动氧车间主任韩峰指着中控室操作屏上的平稳曲线，向年轻操作员感慨。这背后，是新装置投运后带来的深刻变革。

随着金川集团镍、铜、钴主产业的蓬勃发展与新项目的不断落地，对氧气、氮气等工业气体“生命线”的稳定性与品质提出了更高要求。昔日单机运行的制氧机组已难以弥补“保障短板”，这套新空分装置的稳定运行，正彻底解决这一核心痛点。

5万Nm³/h空分装置的智能化，远不止于操作的简化，更体现在对用户需求的“精准感知”上。“我们改变了以往‘粗放式’的固定压力供给，构建‘动态压力供给体系’。”韩峰介绍，“就如同为不同的用户量身定制压力等级，按需输送，避免了‘小需求、大供应’造成的能源浪费。”这一精准匹配，不仅有效降低综合能耗，更直接将节能红利转化为用户生产成本的降低。

而确保这套精密系统能够实现“安、稳、长、满、优”运行的核心，在于其智能化的“大脑”，韩峰提及的“轻点屏幕”背后，正是先进的智能控制系统在保驾护航。其中最具代表性的便是“一键启动”程序。

“在过去，装置开车是一次紧张的人工协同作战，”韩峰回忆，“需要多人配合，精准控制数十个阀门和参数，耗时冗长，且非常依赖个人经验和状态，心理压力很大。”如今，系统将老师傅们的操作经验进行分析、总结与固化，形成了标准化的智能操作模式，极大提升了开车效率与稳定性，消除了人为操作的波动风险。

这场技术革新让系统拥有了“前瞻性”，装置搭载的精馏塔敏感度自动控制技术，被大家亲切地称为“智能哨兵”。它通过监测关键关联因子，能提前预测参数变化趋势，并在问题发生前主动干预。韩峰补充说，这从根本上提升了装置的平稳性与可靠性，让‘安、稳、长、满、优’运行从目标变成了常态。

作为集新技术、新设备、新工艺于一身的标杆项目，由金川镍钴动力厂与盈德工程携手共创，安全与节能理念贯穿于技术落地的每一个环节，从氧气产品自增压与内压缩的创新结合，到小温差主换热器等多项成熟专利技术的集成，既通过精准控温与能量回收实现了显著节能，又以稳定可靠的技术架构筑牢了安全生产的防线。从技术的融合攻坚到人才队伍的迭代升级，项目的创新实践不仅补齐了保障短板、优化了能源结构，更以技术与管理双重创新为集团的高质量发展注入了持久、强劲的动力。

精打细算实现能源吃干榨净

传统空分装置因依赖大型压缩机及复杂制冷循环，能耗极高，因此被行业普遍称为“电老虎”。金川镍钴动力厂的这套新装置的破局点，便是对能源的“精打细算”。

“这套系统在绿色方面最突出的表现是低能耗和对低位余热的利用。”项目组组长刘道科说。

通过采用水源热泵回收技术，以往因品质不高、被认为无回收价值的“低位余热”得以变废为宝。新技术将设备运行产生的大量余热回收，用于车间冬季供暖，实现“自给自足”，有效减少外部蒸汽的消耗。

“这项技术投入1千瓦的能量，可以收获4.5千瓦的热量，就像冬天用空调制热，不同的是我们将排出的‘冷’也利用起来，用于冷却工艺水，降低水的蒸发损耗，既供暖又节水，一举多得。”刘道科自豪地说。

除了余热，生产过程中的“余压”也被巧妙回收。精馏塔下塔压力的一部分，过去直接降压排空，如同从10楼把东西搬到1楼，用的时候再从1楼扛到12楼，现在通过增压技术，直接利用这部分压力，相当于从10楼搬到12楼，能耗骤降70%。这种对能量“吃干榨净”的生动实践，使新装置每年可节约2400万千瓦时能耗。

针对西北高钙镁水质的“老大难”问题，装置创新性采用“软化+反渗透”耦合技术。“软化技术像‘啃骨头’，先除高钙镁离子；反渗透技术‘吃肉’，再剥离钠离子和硫酸根。”刘道科拿起处理前后的水样对比，可以看出通过取长补短，不仅实现废水排放量总体降低50%，同时保证水质低结垢、低腐蚀性。

改革创新技术突破赋能长远发展

“我们‘始于细、重于节’，通过系统思维和细节管控，将人的主动性与技术的挑战性完美结合，实现一次成功开车。”回忆项目开车的关键时刻，韩峰的话语中充满对团队的骄傲。这次成功并非偶然，而是源于对细节的精准把控，这种攻坚克难的经历，更锤炼了队伍，也积累了宝贵经验。

在装置的诸多创新中，“低温液体储能技术”的应用堪称亮点，针对用户用气波动，新装置可以通过“氧氮转换”实现灵活调节：用气低谷时，将多余氧气液化储存；用气高峰时，再将液氧气化送出，并回收冷能，有效解决气体“过剩”放空或“不足”的难题。

“它就像一个大型的‘能量蓄电池’，极大地拓宽了装置的负荷调节能力。”韩峰指着正在工作中的液氧储存罐介绍道。这项技术不仅提高了气体利用率，还有效减少了放空损失，更凭借创造性获得国家发明专利，成功实现从试验到大规模应用的跨越。

此外，5万Nm³/h空分装置还具备提取氖、氦、氪、氙等稀有气体的重要能力。这些气体看似“小众”，却是芯片光刻、航空航天、医疗等战略性新兴领域不可或缺的关键资源。“这补齐了集团在相关产业链的短板。”韩峰自豪地表示，一旦市场有需要，金川镍钴动力厂就有可能成为河西地区的加工集散中心。这一布局不仅为集团开辟了新的效益增长点，更重要的是构建了关键资源的技术储备和产能储备。

来源：金川集团微信公众号

编辑：刘欢欢常远