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究極細節整合能源 台中廠成節能模範生

2016-07-01
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文/劉禹伶
台肥台中廠兩年前啟動能源整合計畫,初期因台中廠區原始設計限制,加上需跨部門協請眾多部門與人員支援,執行起來頗有難度;然而,在專案小組與所有同仁找方法、創造一致目標共同努力前進,能源整合計畫不僅有了斐然成績,廠區更有打算在適當時間點,申請參與經濟部能源局所舉辦的節能競賽呢!
偌大的台中廠區,靠著各單位共同協力,在能源整合上取得斐然成績。
時間回到103年廠區整併之初,計劃核心成員之一,台中廠技術組邵豪華組長回憶著提到:「高層主管在開會時發現,台中廠的電費支出明顯高出其他廠區,為了找出原因並加以解決,於是成立專案小組執行這個任務。」專案在當時任職台中廠的黃耀興副總兼廠長、謝文雄副廠長及陳新昌副廠長等領導下,以技術組成員為核心搭配公用工場、生產工場及儀電課等組成專案小組展開計畫,因為目標一致且明確,加上相關單位的協助與配合,這個7月才正式啟動的專案,在同年10月就產生成效,不僅令團隊成員倍感振奮,也為公司直接帶來每月節省千萬元電費的實質效益。
找對方法 跨單位達成共同目標
台中廠技術組邵豪華組長。
邵組長分享,當初接到這個任務時,小組成員便採用公司內慣用的PDCA(Plan-Do-Check-Action)循環管理方法來執行整個大專案,「能源整合其實涉及廠內油、電、水、氣(蒸氣)等幾個大面向的整合,電力是當時最亟欲解決的重要標的,我們便從這裡開始著手。」於是,小組成員大量蒐集所有廠內關於「電力」使用的相關數據資料,如物料用電資料、蒸氣用電量、冷卻水使用狀況等;資料蒐集完畢歸類後,便展開分析比較,而比較的數據基準,便是友廠的實際經驗,邵組長說明:「經過比對,我們發現台中廠內的確在某些項目的單位用電量上,高出友廠三、四倍,藉由這個方式,我們找出了改善的標的,形成各個小專案計畫,再針對各項目類別指派主辦人展開作業。」
公用工場同仁,掌握著全廠空氣與水的運用。
然而,能源整合畢竟涉及各單位的生產作業流程,憑主辦一人之力著實難以達成,即便主辦完成計畫,也無法實際判斷能否落實;幸好,專案小組得到了強力支援,由來自各現場單位直接派任的同仁擔任窗口,協調計畫端與現場實作狀況,讓計畫得以在務實且不影響生產的大前提下完成。全程參與專案的陳儷方工程師就分享了讓她印象最深刻的經驗:「計畫中有個環節要調整廠區管線,這工作項目原本需要一週才能完成,但為了不影響生產,我們結合設計課、維修單位與公用工場及相關現場同仁事先完成前置作業,配合台電兩天停電、整廠停車的時間,請施工廠商加班,硬是在兩天內完成計畫相關管線更改,這真的是靠大家一起合作才能完成!」提及這段過程,儷方仍十分感謝所有關係人的配合與協助。
落實能源管理 每月省下千萬電費
台中廠冷卻水槽,是節能計畫中的關鍵環節。
找到問題點後,解決方案是怎麼訂出來的呢?「我們會從管理面、製程面、設備面來評估合適的解決方案,當然最希望能在管理面就解決問題,以最少的支出達成效益。」邵組長說明。

他接著以散裝倉庫冰水機節能改善項目為例,在專案啟動前,廠內第一線同仁為了確保倉庫內的肥料不會因任何溫濕度變化產生質變,慣性將空調開到最強,專案小組發現這個問題點後,便透過實驗取得每配方肥料的臨界相對濕度,定義每一倉庫之最佳控制溼度條件,再將控制模式由風壓控制改為定額風量,並交由現場配合倉儲商品種類進行必要調整。透過這項改變管理方式的作業,平均每噸商品的耗電量由12.8度降至5度,在倉儲端就足足省下近六成電費;其他像是定義海水溫度與泵浦開機台數,省下八成的耗電;或是整合儀錶空氣與場用空氣管線,讓原本獨立作業的兩台空氣壓縮機,現在只需開一台就能供應兩處使用,也省下將近一半的電量。

製程面上,專案小組透過調整各工場的開、停車週期,讓硝酸工場產生的廢熱蒸氣可透過公用工場,提供予至生產時需要蒸氣的硝磷、錏磷、硫酸銨等工場使用,有效降低一般蒸氣鍋爐的使用率及燃料油使用量,讓鍋爐運轉天數由每年90天降至60天,年省8,000餘噸的蒸氣用量。
當然,在整合能源的過程中,很難完全不動到設備,冷卻水管的降壓節能就是一例。邵組長提及,專案啟動之初,小組就發現到台中廠冷卻水用電量,在相同比較基準上,高出友廠三到四倍,經研判是因為一開始的冷卻水系統輸送壓力損失大,及供水壓力過大高於需求再予減壓使用造成浪費;專案小組於是在供水上游增加一條24吋的水管,讓流速變慢減少壓力損耗,也進而減少一台泵浦操作達成節電目標;不僅如此,在專案的第二階段能源整合時,為了讓水壓降至最適合各場使用的狀況,小組本來直覺思考採用在冷卻水泵浦上加裝變頻器調節的做法,「可是一旦要在冷卻水泵浦上安裝變頻器,得花上兩千多萬,讓我們都很傷腦筋;還好當時的謝副廠長腦筋動得很快,指示直接換下過大的葉輪,改成最適當尺寸,花費不到三百萬,就達成相同的效果。」邵組長分享。
經過方工課專案小組以及各相關單位的努力,從103年7月執行至今的能源管理與整合已有十分亮眼的成績,生產一噸商品平均所需的用電量,從一開始的210度降至目前的120度,計算綜合效益,平均每個月可為廠區節省1,200餘萬元的電費支出。
節省能源仍為現在進行式
(右起)邵豪華組長、謝政璋課長、陳儷方工程師。
「能源管理與整合專案的進行,是一個扭轉觀念的過程!」現任方工課長的謝政璋在專案開始執行時,任職於硝酸工場內,並擔任工場與專案小組的溝通窗口,他與邵組長不約而同表示,各場最初作業的觀點與用法,都是以最高商品標準與安全為第一考量,未考慮能源耗損議題,造成高用電量;專案啟動後,專案小組與各場窗口依循經驗,共同定義出操作與使用規範,剛開始轉變時,的確讓第一線同仁感到不適應甚至擔憂工作安全,難免產生些許負面情緒,「但是當我們窗口率先跳脫各工場角度,而以全廠區的角度來思維後,就會知道這樣做是正確的!進而再回到各場內去做內部溝通協調。」謝課長進一步舉例,像是冷卻水壓的節能問題,工場總會擔心源頭一旦減壓,到工場時不夠用該如何是好?當時謝副廠長只告訴他,就在進入各場前,再依各自需求增壓就解決了!讓他恍然大悟。
控制室的壓縮馬達震耳欲聾,現在只需開一台就能滿足廠區需求,也降低不少噪音。
即便取得耀眼成績,初期的專案小組現在已復歸至方工課裡運作,節能議題與能源整合項目,在廠區卻仍是持續進行中的工作項目。邵組長表示,因為先前整合效益發揮,針對已執行項目,方工課僅須藉由流量管理,適時提供各場參考數據,就能將節能效益維持在一定水平;不過,團隊並不以此為滿,除了透過每二到三週舉行一次的技術研討會找尋更好的方法外,目前也持續進行硝酸工場廢熱蒸汽發電、冷凝水回收利用、太陽能發電以及將硫銨工場廢熱轉換成冰水全面取代空調冰水等方向努力,「我們正以再替台中廠降下10%的用電為目標,希望能落實達成!」節電團隊小組如此表示。
將冷卻水葉輪換成合適尺寸,降低設備更換預算卻仍然達成節電目標。
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