限电形势下的节电生产组织——以广西钢铁集团有限公司为例
《
广西节能》　2022年第1期  总第149
期
限电形势下的节电生产组织
以广西钢铁集团有限公司为例
全华贤
（广西钢铁集团有限公司生产制造部  广西防城港538001）
［摘要］2021年7月中旬开始，广西钢铁集团有限公司经历了史上最严、持续时间最长且密集度最大的限电时期。限电开始后，广西钢铁较多产线被迫停机让电，给生产经营及企业发展带来巨大的损失。为此，广西钢铁结合所有产线的用电特点，深入挖掘自发电优势，通过做好煤气平衡提高自发电量、合理调整产线满足限电要求、推进新工艺节电多开产线等措施，在后续几个月的限电形势下，依然能保持相对较高的开机率，为企业创效奠定了基础。
［关键词］能耗双控　限电　钢铁生产组织　节电
1 前言
在国家“能耗双控”政策的推动下，2021年7月中旬开始，广西钢铁集团有限公司（以下简称“广西钢铁”）经历了史上最严、持续时间最长且密集度最大的限电时期。限电开始后，广西钢铁较多产线被迫停机让电，给生产经营及企业发展带来巨大的损失。为此，广西钢铁结合所有产线的用电特点，深入挖掘自发电优势，通过实施合理安排产线生产、推进新工艺等措施，在后续几个月的限电形势下，依然能保持相对较高的开机率，为企业创效奠定了基础。本文总结限电形势下广西钢铁的高效生产组织措施及其效果。
2  面临的形势
2.1 “能耗双控”下的限电原因
“能耗双控”全称是实行能源消耗总量和强度“双控”行动，目的是按照省、自治区、直辖市行政区域设定能源消耗总量和强度控制目标，对各级地方政府进行监督考核。2021年下半年开始，几个能源消费大省发动并拉开了大规模限电限产行动的序幕。引起各界关注的“能耗双控”与各地限电限产并不是突然发生的。综合各方面的数据来看，2021年的经济增长、电力消费、碳排放要求等，都为当年底电力供应趋紧、能耗双控压力加大继而引发限电埋下了伏笔。对此，笔者将限电原因分析如下。
2.1.1电力供应增速不足。2021年上半年，全国电力需求增长较快，而国内电力生产和煤炭供应增速小于需求的增速约0.7%。导致了局部地区在部分时段出现电力供应紧张的情况，而部分地区也采用有序用电的措施。针对供电紧张的局面，本应作为供电主力的煤电方面却因煤炭市场价格暴涨制约了煤电的供应。自2021年下半年，煤炭价格居高不下，而各煤电企业的库存非常低，这给电煤企业的生产经营带来了巨大的压力。长期的高价煤让火电厂越生产越亏损，发电
的意愿很弱。电价的涨幅比不上煤价的上涨，企业愿意加价买电，但市场上流通的煤炭少，发电少，达不到供电需求。
2.1.2能耗双控的作用。限产在诸多的行业中已是常态，例如，钢铁企业在上半年满负荷开机生产后，整个市场库存较高，下半年部分地区就开始对钢铁企业实行限产政策。能耗双控涉及到的行业主要有钢铁、化工、水泥、煤电等多个行业领域，涉及十多个能源消耗较大的省份，广西也是其中之一。2021年下半年以来，国家发改委就多个能耗双控工
作未达预期的省区进行了警告。因此，一些能耗双控工作紧张的地区在第三季度开始执行限电限产政策。对广西来说，用电量增长、电煤紧缺以及新能源发电量不足等因素导致当地供电不足，因而引发了广西地区大范围的限电停产。
2.1.3经济转型。限电政策还能加速落后产能的淘汰，促进产业结构的升级调整。在全球贸易对中国依赖性加大的关键时期，还可以倒逼外贸企业主动提价，增加其议价权，防止产能无序扩大，在其他各国通货膨胀严重的关键时期保持战略定力。
2.2 广西钢铁产线生产情况
广西钢铁属于以高炉、转炉为核心的长流程钢铁生产模式，有十几道工序。原燃料通过码头船运、汽车运输、铁路运输等方式进入广西钢铁综合料场。在综合料场分别取料至焦化、烧结工序生产，生产出炼铁所需要的焦炭、烧结矿、球团矿等产品，供高炉生产。高炉生产的铁水后通过铁路运送往转炉工序，炼钢产出的钢坯分别供棒线材厂、热轧板带厂等热轧工序生产，除部分热卷供冷轧生产，最终产出棒材、线材、热卷、冷硬卷、冷轧卷、镀锌卷等产品，通过船运、汽运、铁运销售往各地。生产工序链长导致用电需求量大，其中，高炉和转炉是必须保证连续稳定生产的两大工序，如果停产，将对企业造成巨额的经济损失。
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两座高炉顺利投产达产后，要保持连续稳定生产，则需
要持续不断地使用一定的外用电。广西钢铁的外用电来自防
城港市供电局，正常情况下均不存在问题。按照广西钢铁各
产线用电负荷情况，从高到低分别为制氧系统、高炉系统、
炼钢系统、烧结系统、热轧系统、棒线系统、冷轧系统、原
料及码头系统、焦化系统、其他辅助系统，等等。
2.3 广西钢铁的限电限产情况
广西钢铁2021年1～6月平均外用电负荷66 000 kW，
最大负荷超过300 000 kW，因生产特性导致用电负荷波动
较大。根据错避峰要求，限电降幅超80%，用电负荷最高不
能超过10 000 kW，造成棒材、长材全线停产，热轧、冷轧
交替减半生产，每天产量减少约8 000 t，合计每天减少工业
产值约4 640万元。同时，轧材系统因限电无法开机，造成
大量钢坯落地堆放，目前已经落地的钢坯超过7 000 t，各生
产单位仓库难以放置，被迫将钢坯转到厂外仓库堆放，增加
了100元/吨的转运和仓储成本。从目前限电安排来看，接
到调度指令后立即执行，对于大型钢铁企业而言难以调节，
特别是涉及到大型炉子、设备的正常开停切换需要8～10 h
对温度进行调整，如果紧急限电、快速降温、将对设备损伤
较大，并将大幅缩短设备的寿命。目前，广西钢铁库存能力
是12万吨左右，如连续限电降幅超80%时间长达半个月，
将会因库存不足导致3 800 m3级的大高炉减风甚至休风，将
造成全流程生产瘫痪，每天将损失1.5万吨的产量，合计每
天减少工业产值约8 700万元。如广西钢铁2号高炉投产后，
产线增加但库存能力不变，则只要限电降幅超80%的时间
超过7天， 2个高炉系统将全部瘫痪，每天将损失2.2万吨
的产量，合计每天减少工业产值约12 760万元。曹妃甸的
新高炉就是因为投产生产不顺，频繁减风休风，导致高炉整
体瘫痪，致使花费2年时间共计200亿元才处理好。由此，
广西钢铁深刻认识到保持高炉系统稳定生产的重要性。
2.4 限电规定
广西电网发布电力供应预警通报，要求各供电局做好有
序用电，提前通知客户合理安排生产，科学避峰，确保错峰
避峰执行到位，有序用电时段严禁超标用电。根据防城港市
供电局要求，对广西钢铁外用电进行错避峰要求，其中对于
使用外用电的平均负荷和峰值负荷均提出要求。正常情况应
提前一天通知广西钢铁。针对生产日某个时段的限电负荷情
况及具体要求，广西钢铁应提前做好生产调整和准备，确保
满足供电局要求。但在大多数情况下，供电部门限电计划性
不强，可能提前一两个小时通知广西钢铁要进行限电，且限
电程度较大。
3 广西钢铁节电生产措施
3.1 做好煤气平衡提高自发电量
钢铁企业生产的一大特点是生产过程中能产生大量的煤
气等余热余能，充分回收利用余热余能进行发电能够节约很
大一部分的外购电。广西钢铁发电系统使用的高炉煤气、转
炉煤气、焦炉煤气各有特点，煤气产生量也不同，在发电系限电令
统中使用的配比不同。为了达到最高效的发电效率，需要做
好各类煤气的平衡调控。
在没有进行限电管控之前，广西钢铁的煤气系统以保持
产线高效生产为主，富余的煤气用于发电且存在较多的浪费，
不利于能源的精细管控，因此整体的自发电率不高。在进行
严格限电管控后，可以综合利用富余的煤气，通过生产上的
调整以及发电机组的能耗攻关，完全可以提高自发电率。
因此，广西钢铁最大限度挖掘自发电潜力。第一，避免
出现煤气放散的情况。在没有限电的情况下，通过调整开机
的产线和检修产线的配合，确保煤气不浪费，提高发电机组
的效率。第二，加强发电机组的日常巡检和维护，排查出可
能的隐患和故障，及时处理避免事态扩大化，确保发电机组
的稳定连续运行。第三，通过合理利用煤气柜，做好煤气、
发电的平衡调节。在不限电期间尽可能将煤气柜容维持高位，
为限电期间满负荷发电做好准备。焦炉生产部分使用焦炉煤
气，将富余的焦炉煤气和高炉煤气用于发电，同时其他余热
发电设施也保持正常发电。
通过以上一些举措，可将广西钢铁自发电的水平逐步提
高，使限电期间的生产组织更加顺畅，在不限电期间能节约
更多的外用电，减少用电成本。
3.2 合理调整产线满足限电要求
广西钢铁经过一段时间的限电生产，以及与供电局的密
切沟通，逐步掌握了供电局限电的一些规律。因此，生产制
造部根据各产线生产及用电的特点制定了一套适用于不同限
电要求下的生产组织平衡方案，对限电期间的生产组织过程
进行分级管理，不仅配合了供电局的限电安排，还使得各工
序的生产组织从无序到有序，实现了更高效的生产。同时制
定好生产预案，限电期间一旦某些产线出现异常时，能够以
最快速度进行调整，确保生产顺行不受大的影响。
根据广西钢铁使用外用电的负荷进行分档，对每个档次
产线开停情况做出要求。具体措施如下。
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试验与研究
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期    3.2.1外用电限电负荷均值80 MW 以上或不限。在此外用电负荷下，广西钢铁产线各生产基本不受影响。在限电期间要求动调密切关注瞬时冲击负荷，确保不会长时间超负荷。
3.2.2外用电限电负荷均值80MW 以内，峰值负荷140MW 以内或不限。在此外用电负荷下，广西钢铁部分产线不能同时生产。主要要求炼钢不能同时开3座精炼炉，高线最多只能开2条产线。在限电时间段根据效益情况可以按2板1方或2方1板组织生产，其他产线满负荷生产。
3.2.3外用电限电负荷均值60 MW 以内，峰值负荷120 MW 以内或不限。在此外用电负荷下，广西钢铁停产的产线增加。根据效益优先和产线产能情况，排产优先按照2方1板模式组织，精炼炉只开1座，棒材和高线产线最多只能开5条。如按2板1方模式组织生产，则需要安排炼钢1台板坯品种走直上工艺，确保只开1座精炼炉。其他产线满负荷生产。
3.2.4外用电限电负荷均值40 MW 以内，峰值负荷100 MW 以内或不限。在此外用电负荷下，广西钢铁停产的产线进一步增加。炼钢生产只能使用1台精炼炉，安排1台铸机走直上工艺生产，热轧按3加热炉2炉轧制节奏生产或双加热炉生产，棒线最多只能开3条产线，且1号棒需要置换成天然气加热生产，冷轧满负荷生产。
3.2.5外用电限电负荷均值20 MW 以内，峰值负荷80 MW 以内或不限。在此外用电负荷下，广西钢铁轧材系统大面积安排停产。炼钢所有精炼炉不允许使用，所有品种都要安排直上品种，首先应安排2方1板模式生产，热轧双炉生产，棒线最多只能开2条产线，且1号棒需要置换成天然气加热生产，冷轧酸轧机组分时段开机生产。酸轧开机时间和热轧、棒线需要适当错开，避免负荷超限。
3.2.6外用电限电负荷均值0 MW 以内，峰值负荷60 MW 以内或不限。在此外用电负荷下，广西钢铁轧材系统几乎全停。炼钢所有精炼炉不允许使用，所有品种都要安排直上品种，不论炼钢按什么模式生产，坯料均安排落地，安排场地进行堆放。对起机炉和换包炉使用精炼进行限制，不能超过1炉。热轧双加热炉单炉轧制节奏生产或单加热炉生产，棒线只能开1条产线使用天然气加热生产，酸轧停机时段进一步加大，酸轧开机时间和热轧、棒线需要适当错开，避免负荷超限。
3.3 推进新工艺节电多开产线
针对限电问题突显的情况，广西钢铁从生产工艺进行优
化，通过一系列节电、节能措施，确保用电、用气更少，为广西钢铁增开更多产线提供大力支持。主要措施如下。
3.3.1大力推进直上及浅精炼生产模式。在炼钢生产过程中，精炼炉对于温度的调节和成分的控制都具有很大作用。但是精炼炉属于耗电量极大的设备，且按生产工艺属于间断式通电，瞬时外用电负荷超标严重，在峰值负荷有限制的情况下，会造成用电负荷超，所以在限电生产预案中应首先考虑控制精炼炉的使用。通过对铁水成分、铁水温度的调整和废钢加入量的调整，使得吹炼之后的钢水满足不过精炼炉的条件，减少该工序或通过浅精炼（较正常精炼时间大幅缩小），减少该部分电量消耗，满足其余产线开机的需求，确保了限电期间的生产顺行。
3.3.2大力推进直轧直装工艺生产模式。直轧生产，即钢坯免加热从连铸产出后直接进入轧机生产，一般至棒线方坯直轧生产。直装生产，即钢坯从连铸产出后通过辊道或行车转运直接进入加热炉生产，不落地减少热量损失。以上两种模式均可以极大地减少加热炉煤气消耗，节省的煤气可以更多地用于发电。如要满足以上条件，在对钢坯的温度、成分、钢种以及信息传递方面要求特别高，只要有一个条件不满足都无法安排生产。对此，应通过钢轧系统联合攻关，对限制条件逐一梳理，从一两炉小批量试生产到整个中包连续生产，通过该技术的推进，节约煤气多发电，为多开产线生产确保钢轧平衡创造有利条件。
4 结语
本次的防城港市限电持续时间较长，对广西钢铁的生产经营带来较大的冲击。广西钢铁生产组织系统从最开始的手足无措，处于被动局面，到后续处置的得心应手，整个生产过程得以完全理顺。在如此高压的限电态势下，也让广西钢铁的生产、技术、节能等方面取得了一定突破，整个生产组织过程更加重视能源系统的平衡及节能降耗的攻关，也推进了工
艺技术的创新。在国家“能耗双控”政策的背景下，碳中和、碳达峰将是下一步高能耗企业面临的重大考验。从本次限电过程可以看出，广西钢铁在很多方面的管理、管控是粗放的，有很大的改进空间。为此，只有不断地精细化管理，提高工艺技术水平，进一步节能降耗，才能实现企业发展的效益最大化。
［作者简介］全华贤，研究生学历，职称：工程师，现主要从事生产管理工作。广西防城港538001。
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