降低三期炼焦电耗-精益6西格玛案例

Copyright©宝钢股份版权所有1降低三期炼焦电耗厂明部：炼铁厂星：陈贤顺黑带大师：汪国俊黑带：曹银平Copyright©宝钢股份版权所有2项目背景1.项目背景在炼焦公用设施消耗中，炼焦电耗占48%。从焦炉用电的状况来看，2005年炼焦分厂用电单耗为49.36KWh/t-c，其中三炼焦的用电单耗为50.1KWh，分别比一、二期高2.6KWh和0.9KWh。针对三期炼焦电耗偏高的实际情况，有必要系统分析三炼焦电耗的构成，寻找有效的控制方案,以降低三炼焦电耗指标。2主要改善指标及目标降低三炼焦电耗，年平均吨焦用电单耗达到49.0Kwh/t-c以下，上限不超过50.0Kwh/t-c。Copyright©宝钢股份版权所有3解如下：S供应商原料化工能源部I输入配合煤SOP燃料水电汽P过程炼焦控制O输出焦炭荒煤气中压蒸汽C客户高炉化工能源部煤配合称量装煤加热干馏推焦熄焦筛分除了主作业线之外，还有除尘系统、清循环水系统、污循环水系统及压缩空气系统，这些系统也消耗一定电量。DMAIC1.流程分析1.1宏观流程图根据三炼焦生产实际流程情况，按照SIPOC流程将三炼焦主生产线分Copyright©宝钢股份版权所有4DMAIC三炼焦有运转电机近250台，额定功率达22000kw（不含照明及空调设备）。从管理区域而言，三炼焦用电主要有焦炉区域、干熄焦区域、煤焦处理区域、成型煤区域及水处理区域等。各区域月用电量主要是在能中每月提供的三炼焦总电耗基础上，根据经验公式进行划分，从而得出各区域的用电量；区域用电量划分的经验公式是根据设备点检于2000年抄录的8块电表上读数计算而成。煤处理成型煤推焦燃管精制干熄焦焦处理高炉烧结发电煤配合压制型煤煤输送装煤化产品干馏出炉中压蒸汽熄焦筛分及运输Copyright©宝钢股份版权所有5DMAIC1.2流程职能分布图粗焦流程为客户增值为运作增值非增值煤配合●压制型煤●煤输送●装煤●干馏●出炉●熄焦●筛分及运输●Copyright©宝钢股份版权所有6DMAIC1.3流程增值性分析从流程的增值性分析可以看出:干馏过程及焦炭输送和筛分是直接为客户增值的，其它工艺过程都是为运作增值,但是整个炼焦过程中能源介质的消耗都是非增值的，公用设施消耗中，其中用电消耗占60.4%，应尽量控制。Copyright©宝钢股份版权所有7DMAIC2.快盈机会的确定通过对现状流程图分析，结合目前三炼焦生产实际操作情况，找出了2项快盈机会：快赢机会1:改进推焦车放余焦作业空余焦斗的摆放由汽大拖车运至焦炉机侧，摆放在固定的区域内，如图1所示，但在该区域内的摆放却无固定规律。焦炉焦炉焦炉焦炉端台中间台中间台中间台端台机侧平台机侧平台摆放余焦斗区域推焦车在固定的余焦斗区域再设定固定的摆放地点，并与相应炉号对齐。具体是余焦斗的摆放位置分别为焦炉炭化室的29#、50-51#中间台、79#、100-101#中间台、129#、150-151#中间台、179#及200#外侧端台等8个位置，该些位置对应的推焦炉号分别为25#、50#、75#、100#、125#、150#、175#及200#。设定好之后，再于地面上注明该处即为余焦斗摆放位置，便于汽大司机摆放空余焦斗操作。Copyright©宝钢股份版权所有8DMAIC快赢机会2:改变煤焦处理交接班时设备作业状态煤焦处理中控交接班，一般都在皮带系统处于停机状态下进行。接班人员如在接班时向煤塔或高炉焦槽供料，需得重新启动皮带系统，这种接班方式不仅增加了皮带系统频繁启动次数，同时增加了系统空转时间。通过打破班与班之间界限，严格以煤塔料位及高炉焦槽料位控制交接班时的皮带系统运转状态。三期煤焦处理（含成型煤系统）系统相应电机功率为8861kw，这种交接班方式下，平均每天减少皮带系统启动次数1次，忽略系统启动时电机用电损耗，仅减少系统空载时间约为0.5h，相应降低用电量为1200kwh（已考虑额定功率与实际运行功率之间的差异）。Copyright©宝钢股份版权所有9DMAIC1.业务运作目标分解按照作业区域和电度仪表配置情况，将三炼焦用电运作目标分解如下图所示。3CO总电耗焦炉区域用电煤焦处理焦炉四大车焦炉除尘成型煤用电焦炉交换机焦炉空压机高压氨水泵CDQ用电强制循环泵CDQ除尘CDQ空压机排灰系统循环风机吊车及牵引锅炉给水泵除氧给水泵煤处理皮带系统焦处理皮带系统成型机系统煤处理除尘系统二次粉碎机焦炭筛分系统焦炉检修用电三期照明用电成型煤除尘系统成型煤皮带系统煤焦空压机水处理系统清循环泵污循环泵冷却风机PercentC2Copyright©宝钢股份版权所有10由上图可以看出，尽管CDQ、焦炉和煤焦等区域电耗已占整个消耗的80.2％，但因煤焦（16.1%)和成型煤(15.0%)两区域电耗比较接近，所以确定本项目主要研究对象是CDQ、焦炉、煤焦和成型煤四部分。Other4774.9100.03CXM146715.095.13MJ157816.180.2JIAOLU308231.464.13CDQ319632.632.61000080006000400020000C1CountPercentCum%100806040200DMAIC2.电能消耗排列图分析电能消耗柏拉图流程输入(I)主要流程(P)输出指标(O)焦炭日产量焦炉生产过程焦炉用电焦炉日出炉数日装煤量日平均推焦电流装煤水份装入煤挥发份导焦除尘翻板开度设定焦炉装煤集尘合用焦炉导焦集尘合用装煤除尘高速运转时间导焦除尘高速运转时间每炉平均平煤次数使用照明时间故障时间四大车日移动距离Copyright©宝钢股份版权所有11DMAIC3.因果矩阵分析3.1IPO指标分析（1）焦炉电耗IPO指标分析流程输入(I)主要流程(P)输出指标(O)焦炭日产量熄焦过程干熄焦用电焦炉日出炉数日平均风料比日平均循环风量日平均排焦温度日给水量检修时间焦炭粉焦率除尘风机入口翻板开度CDQ年修时间干熄炉作业台数Copyright©宝钢股份版权所有12DMAIC（2）CDQ电耗IPO指标分析流程输入(I)主要流程(P)输出指标(O)成型煤产量成型煤生产过程成型煤用电SOP添加量焦油渣添加量成型辊间距成型辊转速成型辊反力成型机系统运转时间成型煤配入比例焦炉出炉数流程输入(I)主要流程(P)输出指标(O)配合煤单位小时输送量煤焦处理及输送过程煤焦处理用电煤处理皮带系统运转时间配合煤粉碎细度煤塔清槽次数焦炭输送量焦处理皮带系统运转时间焦炉出炉数焦炭粉碎细度Copyright©宝钢股份版权所有13DMAIC（3）煤焦处理电耗IPO指标分析（4）成型煤电耗IPO指标分析RatingofImportancetoCustomer1010ProcessStepProcessInput焦炉电耗TOTAL焦炉用电(Y1)焦炉日出炉数(X11)990日平均推焦电流(X12)330装煤水份(X13)110装入煤挥发份(X14)330导焦除尘翻板开度设定(X15)330焦炉装煤集尘合用(X16)330焦炉导焦集尘合用(X17)330装煤除尘高速运转时间(X18)330导焦除尘高速运转时间(X19)990每炉平均平煤次数(X110)330使用照明时间(X111)330故障时间(X112)110四大车日移动距离(X113)990Copyright©宝钢股份版权所有14DMAIC3.2因果矩阵表（1）焦炉电耗因果矩阵表0—无相关1—输入对输出只有轻微影响3—输入对输出有一定影响9—输入对输出有直接显著影响.Copyright©宝钢股份版权所有15DMAIC焦炉电耗因果矩阵表分析从焦炉电耗因果矩阵图分析可以看出，焦炉日出炉数(X11)、导焦除尘高速运转时间(X19)及四大车日移动距离(X113)等对焦炉电耗影响最大。虽然其它因素对于焦炉电耗也有影响，但根据现场经验，这些因素其中有些调节余量有限，或现有手段无法进行控制，或有些属于非常作业状态，故不考虑这些因素对焦炉电耗的影响。综合以上分析，结合专家及大师的意见，对焦炉电耗，我们选择焦炉日出炉数(X11)、导焦除尘高速运转时间(X19)及四大车日移动距离(X113)进行初步的数据分析。RatingofImportancetoCustomer1010ProcessStepProcessInputCDQ电耗TOTALCDQ用电（Y2）焦炉日出炉数（X11）990日平均风料比（X22）990日平均循环风量（X23）990日平均排焦温度（X24）110日给水量（X25）330检修时间（X26）330焦炭粉焦率（X27）110除尘风机入口翻板开度（X28）330CDQ年修时间（X29）330干熄炉作业台数（X210）990Copyright©宝钢股份版权所有16DMAIC（2）CDQ电耗因果矩阵表从CDQ电耗因果矩阵图分析可以看出，焦炉日出炉数(X11)、日平均风料比(X22)、日平均循环风量（X23）及干熄炉作业台数(X210)等对干熄焦电耗影响最大。结合专家及大师的意见，对干熄焦电耗，我们选择该四项因素进行初步的数据分析。0—无相关1—输入对输出只有轻微影响3—输入对输出有一定影响9—输入对输出有直接显著影响.RatingofImportancetoCustomer1010ProcessStepProcessInput煤焦处理电耗TOTAL煤焦处理（Y3）配合煤单位小时输送量（X31）990煤处理皮带系统运转时间（X32）990配合煤粉碎细度（X33）330煤塔清槽次数（X34）110焦炭输送量（X35）330焦处理皮带系统运转时间（X36）330焦炉出炉数（X37）330冶金焦率（X38）110Copyright©宝钢股份版权所有17DMAIC（3）煤焦处理电耗因果矩阵表0—无相关1—输入对输出只有轻微影响3—输入对输出有一定影响9—输入对输出有直接显著影响.Copyright©宝钢股份版权所有18DMAIC煤焦处理电耗因果矩阵表分析从煤焦处理电耗因果矩阵图分析可以看出，配合煤单位小时输送量（X31）和煤处理皮带系统运转时间（X32）对煤焦处理电耗影响最大。从工艺角度，焦处理皮带系统运转时间（X36）和焦炭输送量（X35）对煤焦处理电耗影响也较大，只是二因素是主要由下道工序用焦量及焦库槽位决定，难以控制，所以未作为关键因素。结合专家及大师的意见，对煤焦处理电耗，我们选择配合煤日输送量（X31）和煤处理皮带系统运转时间（X32）两项因素进行初步的数据分析。RatingofImportancetoCustomer1010ProcessStepProcessInput成型煤电耗TOTAL成型煤（Y4）成型煤产量（X41）330SOP添加量（X42）110焦油渣添加量（X43）110成型辊间距（X44）990成型辊转速（X45）330成型辊压力（X46）330成型机系统运转时间（X47）990成型煤配入比例（X48）330成型辊反力（X49）990焦炉日出炉数（X11）330Copyright©宝钢股份版权所有19DMAIC（4）成型煤电耗因果矩阵表0—无相关1—输入对输出只有轻微影响3—输入对输出有一定影响9—输入对输出有直接显著影响.从成型煤电耗因果矩阵图分析可以看出，成型机系统运转时间（X47）、成型辊间距（X44）和成型辊反力（X49）对成型煤电耗影响显著。其它各项指标设定值调整余地较小，所以结合专家及大师的意见，对成型煤电耗，我们选择X11、X44和X49三项因素进行初步的数据分析。业绩表现衡量运作定义数据来源和位置样本大小如何抽样谁收集数据何时收集数据同时应该收集的其他数据三期炼焦电耗每月三期炼焦单元净投入电能数量与焦炭产量的比值。能源部每月报表全样本2005年1月至05年12月每月1个数据徐志栋每月月初的第一周内焦炭产量焦炉出炉数，焦炉主要业数据，干熄焦主要操业数据，煤焦主要业数据，怎样显示数据分析目前流程能力水平（过程能力指数）1、控制图2、直方图3、流程能力分析Copyright©宝钢股份版权所有20DMAIC4.数据测量计划05年对焦炉定修及CDQ年修作了较大调整，一是