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2.2 绿色工厂的建设

2.2.1 建设绿色工厂的重点

《中国制造2025》中提出了全面推行绿色制造,将“建设绿色工厂,实现厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化”作为积极构建绿色制造体系,建设绿色工厂的重点工作内容。

1.集约用地节约土地资源

集约用地的目的在于挖掘土地利用潜力,节约宝贵的土地资源。工厂通过绿色体系建设,转变不合理的土地利用方式,改高投入、高消耗、低效率为低投入、低消耗、高产出,改粗放利用土地、经济外延增长为集约利用土地、走内涵式挖潜的道路,充分发挥土地资源的资产效益。

加强工厂用地集约利用,可以改变现有用地的空间组织形式,提高工业用地单位土地面积的利用率,也可以合理配置企业内部的土地利用方式,达到优化企业内部的用地结构的目的,从而改变以传统独立式院落为主,且用地面积较大,厂房多数为一层的土地资源浪费情况。

2.无害原料满足产品发展

原料减少使用有毒有害物质,是实现绿色发展的必要条件,它会影响从采矿业到纺织服装、轻工、机电等几乎所有行业的产品及制造工序。建设绿色工厂从设计环节将无害化考虑在内,引入生态设计理念,并向供方提供包含有害物质限制使用在内的采购信息,通过工艺设计和检测手段实现无害化等环保要求。

工厂依据《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》等国家和行业标准,开展有害物质限制使用相关的检测、标识和管理等工作,可有效减少产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等有害物质的含量。按照欧盟RoHS、德国PAHs和欧盟PFOS/PFOA等相关指令要求提升原材料的无害化,可与国际接轨提升产品供应要求。

3.洁净化生产从源头预防

生产洁净化是预防污染、保护环境的重要途径。工厂根据生产洁净化要求,利用先进的处理技术,减少废弃物产生和排放,减少对环境的破坏。创建绿色工厂,实施清洁生产理念,可以从源头减少污染物排放。

为了减少工业发展对环境的压力,工厂初期采用污染产生后治理污染的末端控制措施,通过各种方式和手段对生产过程产生的废弃物进行处理。而绿色工厂的建设理念是应用废弃物最小化、污染预防、无废技术、源消减、“零排放”技术等方法和措施,来提高工厂生产过程中的洁净化程度,并由末端治理转为源头预防的方式开展具体的绿色化工作。

4.废物资源化促进循环经济

绿色工厂建设在重视减少原料消耗的先进技术的同时,也应注重废弃物资源化利用处理等功能的工艺技术。各生产过程从原料、中间产物、废物到产品的物质循环,达到资源、能源、投资的最优利用,应用3R 原则(减量化、再利用、资源化)实现社会、经济、生态环境的协调发展。

工厂生产过程中会产生废品、废物,实现废物资源化是循环经济的重要环节,也是废物资源化的重要技术措施。鼓励工厂追求低能耗、低物耗和低污染排放,向无废弃物制造迈进,即加工制造过程中不产生废弃物,或产生的废弃物能被其他制造过程作为原料而利用,并在下一个流程中不再产生废弃物。并通过开发和应用再制造、回收处理等技术,形成资源、能源的全生命周期闭环循环,减少报废固体废弃物,提高资源与能源的利用率。

5.能源低碳提高工厂能效

工厂应增加管理及技术的投入,统筹应用节能、降碳效果突出的绿色技术和设备,加强可再生能源利用和分布式供能。加快推进新材料、新能源、高端装备、生物产业绿色低碳发展,减少能源消耗总量,提高能源利用效率,控制一次能源消耗,增加二次能源和可再生能源比例。

能源的高效利用有助于工厂的能耗总量控制,是减少企业成本和碳排放的主要手段,也是工厂高效运行的内在要素。工厂推进能源低碳化,实行全面、严格的节约制度和措施,显著提高能源利用效率,以追求更少的能源消耗、更低的碳排放、更大的经济效益和社会效益;通过技术进步改造传统产业和推动结构升级,尽快淘汰高能耗的落后生产工艺,形成有利于资源持续利用和合理的格局。

2.2.2 绿色工厂的典型案例

1.中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司

围绕中央“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,中国石化制定了“价值引领、创新驱动、资源统筹、开放合作、绿色低碳”五大发展战略。作为扎根镇海42年的石化企业,镇海炼化坚定不移地践行中央五大发展理念和中国石化五大发展战略,积极打造企业与社会、自然、地方、员工四个“命运共同体”,推进“实力、活力、魅力”镇海炼化建设,努力建设技术先进、具有国际竞争力的世界级炼化基地,以绿色发展为美好生活加油。

1)积极建设绿色镇海炼化

在不断做强做优做大企业的同时,始终坚持以“六个绿色”推进企业持续、稳定、健康、全面发展。

一是理念绿色,夯实绿色基础。习近平总书记在浙江工作时提出,“绿水青山就是金山银山”,镇海炼化始终牢记、自觉践行,并转化为对“高效、清洁、低碳、循环”绿色示范工厂的追求和实际行动。镇海炼化建有涵盖质量、环境、职业健康安全、能源管理体系及其他各项管理要求的一体化管理体系。为更好地推进绿色制造概念,强化责任分工,企业任命了绿色工厂管理者代表,明确绿色工厂建设各部门相关的职责和权限,整合HSE、能源管理、清洁生产、科技创新、成品油质量升级等9个领导小组资源,形成节能环保降碳齐抓共管的良好局面。发布18个“十三五”专项工作方案,作为绿色工厂建设中长期规划。建立目标责任制,每年初制定明确的年度目标及实施计划,并完善考核和奖励制度。

二是工艺绿色,立足顶层设计。镇海炼化注重从源头推进生态设计,构建内部资源高利用型产业链。炼油生产工艺采用全加氢的清洁生产工艺路线,从源头降低了汽、柴油和航空煤油等产品中的硫和烯烃含量。乙烯建成后,变传统炼油的“馏分管理”为“分子管理”,打造循环一体化的工艺流程,实现了“每一个分子价值最大化”。企业主动走出围墙,与周边石化园区企业开展物料、公用工程介质、低温热互供联合优化,实现资源能源集成高效利用。企业注重科技创新为绿色发展助力。例如,“高效环保芳烃成套技术开发及应用项目”获得国家科技进步特等奖。首创的装置停工密闭吹扫技术在行业内得到推广普及,为实现化工企业绿色检修作出了努力。镇海炼化新建成投产的具有中石化自主知识产权的20万吨/年气液相裂解炉,生产高品位蒸汽能力比其他裂解炉增加10%,从源头上有效降低了装置能耗。企业注重转型升级,通过老区结构调整提质升级、油品质量升级等项目,进一步优化炼油加工总流程,实现绿色化、高效化,全面提升炼油老区实力。镇海炼化炼油竞争力长期居亚太地区炼厂第一群组,100万吨乙烯裂解装置绩效在2011年、2013年、2014年绩效评价连续3次位列全球第一群组。

三是生产绿色,加强过程控制。镇海炼化以安全、平稳、环保、质量为基础,通过“管理+技术”双轮驱动,全力推进“能效倍增”计划,开展原料结构、生产流程、公用工程、装置用能等优化工作,努力降低核心加工过程的能耗物耗,提高能量转化效率和能效利用水平。近五年来,实施了108个能效倍增项目,节能量19.6万吨标煤。企业立足污染物循环利用,始终坚持“只有放错了地方的资源,没有最终废弃物”的理念,实现污染物防治由“废弃物处置”向“资源化循环”转变。以污水处理为例,通过含硫污水、汽提净化水、达标外排污水、清净废水等污水回用,实现了“污污分流、分质处理、分级利用”的水资源循环利用目标,最终工业用水重复利用率达到98%以上,公司的吨油新鲜水单耗和吨油外排污水指标处于国际领先水平。固废方面,除少量废催化剂等需送专业公司处理和专用固废填埋场填埋外,企业的油泥、浮渣、炉渣和飞灰等固废全部实现了资源化利用和无害化处理。镇海炼化探索可再生资源开发,正在建设的渔光互补光伏发电项目,预计年发电量1.79亿kWh,与相同发电量的火电厂相比,每年可节约标煤5.73万吨。

四是排放绿色,强化末端治理。镇海炼化强化污染物末端治理减排。2013年年底以来,根据中国石化的统一部署,投资12亿多元,实施了21个“碧水蓝天”项目。2016年,企业又投入约10亿元,开展新一轮的环保提标改造工作,预计到2018年VOCs减排率将达到30%以上。2017年4月25日,乙烯裂解装置大型双炉膛气体裂解炉环保试点提升治理项目—烟气脱硝系统成功投用,裂解炉排放烟气氮氧化物含量降低40%以上,成为国内首家在乙烯裂解炉成功投用的企业。做好日常“三废”综合利用设施和末端治理设施的平稳运行。对烟气、污水等污染源实施日常、紧急和24小时在线监测,配置了环境流动监测车,对周边厂界进行常态化巡检。全面应用国际先进的 LDAR、红外成像技术,形成了完备的泄漏检测与修复程序。

五是产品绿色,引领绿色消费。镇海炼化积极践行“每一滴油都是承诺”的社会责任理念,奉献清洁能源,让社会有油用、用好油。2015年10月份,生产的车用汽油、柴油全面升级到国V标准。当前,企业正在积极筹备全国第六阶段油品质量升级的相关工作,力争早日让社会用上更加清洁的能源。2017年11月22日,企业以餐饮废油、棕榈油生产的“中国石化1号”生物航煤首次跨洋商业载客飞行。这是继2013年技术验证试飞、2015年国内商业航班首次应用飞行之后的又一创举,见证了中国在绿色低碳领域一项重大自主研发成果的最新突破。

六是环境绿色,传播绿色理念。镇海炼化大力推进“美化、绿化、香化”工程,使区域环境更宜居、更舒心。企业绿地率为 35%,绿化覆盖率为 42%。无异味的花园式工厂,吸引了近千只白鹭在厂区里安家。镇海炼化深入贯彻中国石化“绿色低碳”发展战略,引导全体员工积极参与绿色工厂创建工作,让绿色理念融入企业的生产经营全过程,培育和践行绿色文化,创造良好的内部绿色文化氛围。企业坚持开门、开放办企业,五年来累计举办“公众开放日”活动185期,接待公众代表约8300人次,形成了政府、企业、公众三方良性互动的局面。公众开放日也成为社会公众了解绿色石化、增进理解与认同的重要窗口。

2)积极助力绿色石化区建设

企业秉持“大企业要有大气度、大风范,承担大责任”的理念,立足石化开发区,积极寻求与周边企业互利共赢的绿色发展道路。

一是共建绿色。企业植起千亩绿化林,成为镇海炼化生产区与镇海城区之间一道美丽的风景。企业积极助力镇海区森林基金建设,为镇海区内的公共绿化建设、森林绿地经营管理等贡献力量。企业积极创建全国生态示范区、市生态文明教育基地,大力传播绿色石化理念,服务地方经济建设与社会发展,履行央企社会责任。

二是带动发展。企业间物料管道互供,是绿色经济的最佳物流运输方式和安全保障系数最高的生产保供措施。目前,开发区内聚集了法国道达尔、荷兰阿克苏诺贝尔、韩国SK、德国朗盛、美国利安德巴塞尔、韩国LG、富德能源、巨化科技、浙铁江宁、浙铁大风、金海德旗、恒河石化等国内外大中型石化和化工企业,资源丰富、产业链完善。作为园区内产业规模最大的炼化一体化企业,镇海炼化主动打破“围墙”,积极推进区域资源优化,实现资源的高效利用。目前,镇海炼化与石化区企业之间的互供物料达到22种,总量达200万吨/年。下一步,企业将进一步加大与区域周边企业的合作力度,扩展技术、管理、资源的合作渠道,为提升石化开发区绿色发展水平作出新的更大的贡献。

2.北汽(广州)汽车有限公司

北汽(广州)汽车有限公司(以下简称公司)在发展过程中坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,始终把社会责任感放在企业发展的前端,坚持保障安全、节约能源、减少排放、保证质量、优化原材料结构、优化工艺流程、提升设备节能环保安全水平、提高管理水平和绩效、最大化生产效率,不断提升企业各方面的水平。通过实施 OHSAS 18001和ISO 14001体系认证,推行“北汽广州,绿色公园;合规运营,持续改善;以人为本,和谐共赢”的EHS(环境管理体系和职业健康安全管理体系)方针,努力建设资源节约和环境友好型企业。公司在绿色发展方面开展了一系列工作,并取得了不错的成绩。

1)工厂布局科学集约化

为了有效利用工厂空间,企业综合考虑搬运费用成本和各分厂占地面积利用率这两项指标,对四个分厂的生产线、配套、仓储等各方面布局进行全面规划和整体优化。按生产流程合理安排冲压、焊装、涂装、总装四个分厂的位置,使作业流程顺畅,提高稼动率,使停顿现象和人机等待时间减到最少。

集约化布局还体现在总装分厂的设计上。总装分厂划分为装配线、零件分拣场(SPS)、物流场三个功能区域。其中,装配线按照一条线设计,二期在一期基础上发展,充分考虑一期与二期之间的衔接,使物料配送路线最短化和高效率。离生产线最近的区域为物流场,分A、B区。底盘大件从西侧(B区)直接供给,可缩短场内配送路线,减少东侧(A区)的物流负担。A区主要用来放置材料、半成品及成品,其靠近广汕公路,可缩短运输距离,使产品制造成本降低,提高生产效率。总装厂生产线和物流区接触面积充分,物料配送方便、快速、有序。

2)废气无害化处理

涂装工艺是汽车生产企业的主要废气污染源。公司采用国际先进的内外板机器人喷涂工艺,完全实现喷涂无人化,在提升喷涂质量的同时,有效降低油漆损耗和VOC的排放。公司在电泳、中涂、色漆工艺中采用水性油漆,不用传统的油性漆,水性油漆在涂装过程中产生的 VOC 比油性漆减少70%以上,最大限度地减少对自然环境的污染和对人体健康的损害。

2010年10月,广东省发布了《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB 44/816—2010),对涂装废气的排放提出了全球最严厉的控制标准。而公司又是新标准出台后,首家需要按新标准建设的汽车企业。公司多次深入调研,破解难关,反复论证了国外先进的转轮浓缩技术在汽车涂装废气处理的可行性,成为国内首家将转轮浓缩技术应用于整车行业涂装废气处理的企业,彰显了公司在环保方面的决心和社会责任感。公司将转轮与RTO(蓄热式热力焚化炉)结合应用,同时对焚烧后的RTO废气余热进行回收利用,最终形成了“喷漆废气转轮浓缩,高浓度废气RTO集中高温燃烧,高温废气余热利用”的创意方案。该项目原理是将常温低浓度的废气通过风机送入转轮,废气中的VOC被吸附在转轮的吸附区,净化后的气体直接排放;当转轮连续旋转,吸附区转至高温脱附区时,VOC被高温空气释放出来,成为高浓度的废气,然后送入RTO进行焚烧。转轮浓缩设备使用寿命可达10年,吸附剂更换周期长达5~8年,处理效率达90%以上,具有易于维护、运行成本较低的特点,可以从根本上解决涂装废气对周边环境的污染,废气排放值完全达到广东省现行的排放标准要求。此项技术荣获国家发明专利授权,并获得了北京发明创新大赛银奖。

3)废水处理

公司依照清污分流、雨污分流、分质处理、循环用水的原则建设排水系统,并建设污水处理站,实现了对60%的废水处理后再利用。汽车制造生产过程中的磷化清洗废水、涂装喷漆废水及其他清洗废水、循环冷却水系统排水、锅炉排水、冲厕废水、纯水站浓水和全厂生活污水全部经管道回收到污水处理站,经污水处理站处理达标后形成中水,部分中水再用于厂区绿化、景观用水,部分中水经超滤及渗透处理后用于冷却循环水补水及涂装生产工艺,这样不仅能有效减少污染物排放,还能节约水资源,对水资源实现循环利用。公司还是国内首家对厂区初期雨水进行收集处理的汽车企业,通过对试车跑道、废料场、油化库、加油站等地表可能受到污染区域的初期雨水进行收集处理后再排放到城市雨水管中,避免试车跑道等地的油污对雨水排水系统造成污染。

4)清洁能源使用

采用EMC模式建设屋面10MW光伏太阳能电站和车棚2MW光伏太阳能电站。光伏发电系统总容量达12MW,发电组件总面积达7.53万平方米,年均总发电量为1156万千瓦时。其中,车棚2MW 光伏太阳能电站是目前全国最大的单体光伏停车场发电项目,也是广州增城地区唯一以光伏和车棚建筑相结合的一体化生态绿色电站,在当地起到了推广和普及新能源发展的示范作用。

5)采用新工艺新技术

公司在焊装技术上采用二次柔性车身总拼工艺、BOSCH中频自适应焊接控制器、中频一体式点焊机、新型的矩阵可视点焊检测仪、螺钉车检具等创新技术和设备。其中,白车身(指完成焊接但未涂装之前的车身,不包括车门、引擎盖等运动件)采用自动化率为100%的二次柔性车身总拼工艺,可增加质量控制点,提高电阻点焊的可达性,同时削减二氧化碳焊接数量,减少热变形,实现12秒的快速切换时间,具备低成本、高柔性化、高效率、高品质、高设备开动率的优点;自动线设备采用中频自适应焊接控制器可比工频焊接节能23%以上,并且对电网无污染;而手工线点焊设备全部采用中频一体式点焊机,可大大削减焊接过程的飞溅,提高焊接质量,净化焊接环境,与普通工频分体式焊钳相比节约能耗45%,降低了能源成本;新型的矩阵可视点焊检测仪的导入,使检测的操作更加简易,缩短了焊点品质的检测时间,同时,焊点内部成像可大幅提高焊接缺陷的检出率;螺钉车检具用于零配件的匹配、模具的修改和夹具的调试,既能较好地控制车身质量,又能缩短质量培育周期。

公司采用冷凝水回收技术,回收冷凝水至制冷站冷却塔,回收率达55%。制冷站选用一级能效的冷水机组,大大降低了运行能耗,大小机组合理搭配,根据不同季节的冷量需求,配合阶梯式启动,有效地解决了大功率机器启动带来的空载问题,从而达到节能的目的。空压站设备同样实现大小机组的合理搭配,根据不同生产量的用气需求,配合阶梯式启动,从而达到节能的目的。采用自动涂胶工艺、外喷自动化工艺、内喷自动化工艺等,完全实现喷涂无人化,不仅确保喷涂质量稳定,还能降低喷房风速,提高油漆上漆率,节约能源和油漆。

6)绿色照明

工厂生产车间的一次照明原设计方案为普通金卤灯,但金卤灯普遍存在寿命短、耗电大、灯光频闪和眩光、功率随电压波动大、启动慢等缺点。为了打造资源集约型生产基地,公司联合设计单位对陶瓷金卤灯、无极灯、LED工矿灯等节能灯具产品进行详细的技术研究和应用调研,最终确定采用 EMC 模式采购节能效果最好的 LED 工矿灯。工厂内3000多盏一次照明灯具采用LED灯,比普通金卤灯节能55%,一年可节约213万度电。

7)厂房保温

厂房全部采用双层板的结构形式,板和板之间是保温隔热棉,这种材料具有隔热、保温功能,在夏天能减少冷气流失,在冬天能减少热能流失,能源消耗量降低17%。为确保员工夏天可在南方高温环境下舒适工作,将冷风输送至工位。 Mhag7SPSmsHmiBGCEQQ6YqckvbFc+V2L36D5EK+M4h0lfFZZKIucVppli2hs2GCb

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