一、项目背景
金钼集团坚持以高质量发展为核心目标,通过项目建设激活发展动能。钼焙烧低浓度烟气制酸升级改造项目应运而生。该项目位于陕西省渭南市华州区莲花寺镇金钼集团冶炼分公司内,是渭南市、华州区两级政府以及陕西有色、金钼集团重点扶持的关键项目。
项目实施前,原有ECOSA湿法制酸系统已难以满足企业绿色低碳发展需求,存在烟气消化能力有限、生产成本偏高、安全环保风险管控压力大等问题,制约了焙烧钼精矿产能的充分释放。为破解发展瓶颈,提升钼冶炼板块核心竞争力,金钼集团于2021年7月正式立项推进本次升级改造项目,旨在通过技术革新与系统升级,实现烟气处理的高效化、生产过程的安全化以及运营成本的最优化。
二、项目目标与原则
1、项目目标
1)、提升核心处理能力:替代原有ECOSA湿法制酸系统,使其钼焙烧烟气处理量能够达到72000Nm³/h,显著提升低浓度烟气消化能力。
2)、降本增效:通过技术优化,每年节约天然气200余万立方米,减少相关费用600余万元,降低生产成本。
3)、安全环保:降低安全环保风险,确保尾排指标达标,实现制酸装置安全稳定高效长周期运行。
4)、产能释放:为公司钼冶炼板块提供有力保障,进一步释放焙烧钼精矿产能。
2、项目原则
1)、安全可靠优先原则:系统配置遵循冗余设计要求,确保任一单个通讯网络、控制器、电源等故障不影响系统运行,关键危险工艺安全可控。
2)、技术先进成熟原则:选用成熟且经过实际应用考验的技术与设备,确保系统先进、稳定、可靠,且在同类型企业具备良好业绩。
3)、合规性原则:产品符合最新有效版本的相关标准和规范,SIS系统需取得ISO9001质量体系认证、CE认证、TUV认证及SIL3级认证等权威资质。
三、项目实施与应用
1、项目规划
1)、核心技术与系统配置规划:采用托普索WSA制酸技术,配套采用浙江正泰中自CTS900大型集散控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)、信息化系统,构建“过程控制+安全联锁+数智赋能”的三重保障体系,确保生产流程的精准管控与本质安全。
2)、硬件设施规划:
① CTS900大型集散控制系统(DCS)
作为生产过程的核心管控平台,CTS900 DCS系统承担全流程工艺参数监控、设备启停控制、生产回路调节等核心功能,实现生产过程的集中管理与分散控制。
- 核心功能:覆盖低浓度烟气净化处理,烟气制酸反应过程等全生产环节的参数采集(温度、压力、流量、液位等)与实时监控;支持工艺回路的自动调节,确保关键参数稳定在设定范围;具备设备状态监控、故障报警、历史数据存储与追溯功能,为生产优化提供数据支撑。
- 系统优势:采用冗余设计(电源、控制器、通讯网络等),保障系统无间断运行;兼容性强,可与后续信息化系统无缝对接;操作界面友好,支持自定义组态,适配不同生产场景的管控需求;本地化技术服务响应迅速,降低系统运维难度。
② 安全仪表系统(SIS)
作为独立于DCS系统的安全保障系统,系统专注于生产过程中的安全联锁控制,针对潜在的安全风险(如超温、超压、物料泄漏等)实施精准预警与紧急干预,保障人员、设备与生产环境安全。
- 核心功能:实时监测生产过程中的关键安全参数,当参数超出安全阈值或出现异常工况时,立即发出声光报警;根据预设逻辑自动触发联锁动作(如紧急停车、切断原料供应、开启安全泄压装置等),快速隔离危险源,避免事故扩大;具备安全状态诊断、故障记录与报表生成功能,符合功能安全相关标准要求。
- 系统优势:采用独立的硬件与软件架构,与DCS系统物理隔离,避免相互干扰,确保安全联锁功能的独立性与可靠性;支持在线维护与组态修改,不影响生产正常运行;具备高抗干扰能力,适配工业复杂环境下的长期稳定运行。
③ 信息化赋能生产体系
以托普索WSA制酸技术为基础,以CTS900 DCS与 SIS系统为数据采集与控制核心,构建全方位的信息化赋能体系,实现生产过程的智能化升级、精细化管理与高效化运营。
2、项目实施过程
1)、技术管理体系搭建:浙江正泰中自设立项目部,确定项目经理。实行“现场负责人、技术负责人、施工负责人”三级责任制。
2)、系统组态与调试:工程师负责系统组态程序的编写与调试,包括监控画面、控制回路、参数指示、越限报警、历史数据、联锁逻辑等内容,并与托普索技术人员优化控制方案提升低浓度烟气消化能力。
3)、升温阶段:2024年11月12日项目正式进入第一次系统升温,核心目的是检验设备、管道热态性能,烘干核心设备冷凝器衬砖水汽,按工艺技术指标持续升温7-9天,并同步对升温过程中发现的问题进行消缺;第一次升温完成后,于11月22日-25日装填催化剂,开展第二次系统升温,完成设备调试,确保各项工艺指标达到设计范围。
4)、系统并入与试运行:经过两次升温调试,消除了设备、仪表、管道及阀门上DCS系统自控数据传输等关键问题后,项目开始并入冶炼烟气,目前系统运行及尾排各项指标正常,顺利进入生产阶段。
3、项目创新性
1)、技术集成创新:跨领域技术融合,重塑生产安全与效率边界
项目突破传统单一技术应用局限,创新性融合托普索WSA制酸技术与浙江正泰中自DCS+SIS双系统管控模式,实现两大核心技术的优势互补与协同增效,构建全流程、高可靠的生产技术体系。托普索WSA制酸技术作为国际领先的制酸工艺,具备转化率高、能耗低、环保性好等核心优势,能够有效提升制酸过程的资源利用率与产品质量。在此基础上,项目引入浙江正泰中自先进的DCS(分布式控制系统)与SIS(安全仪表系统)双系统架构,其中DCS系统负责生产全流程的模拟量控制(如酸浓度、温度、压力等关键工艺参数的精准调节)、数字量控制(如设备启停、阀门开关等逻辑控制)及全域数据采集,实现生产过程的自动化闭环管控;SIS系统则聚焦关键危险工艺环节,独立于DCS系统运行,具备高可靠性的安全联锁功能,可实时监测工艺风险点,一旦出现超标或异常情况,立即触发紧急停车、切断危险源等联锁动作,从技术层面筑牢安全防线。通过该技术集成方案,项目实现了制酸工艺与管控系统的深度融合,不仅将生产过程自动化覆盖率提升至100%,大幅降低人工干预带来的操作误差与安全风险,还通过数据采集的全面性与实时性,为工艺优化提供精准数据支撑。相较于传统制酸项目,本项目在关键工艺参数控制精度上提升30%以上,危险工艺环节安全事故发生率降至趋近于零,同时能耗降低15%-20%,实现安全、高效、低碳生产的多重目标。
2)、智能化管理创新:构建全域感知体系,实现管理模式数字化转型
项目摒弃传统“被动响应式”管理模式,以信息化平台为核心,创新性整合物联网监测体系与生产控制系统,构建“全域感知、实时预警、智能联动”的智能化管理生态,实现生产区域“物、环境”全要素的精细化、动态化管理。
四、效益分析
(一)经济效益
1)、直接成本节约:项目投用后,每年可节约天然气200余万立方米,对应节约费用600余万元,显著降低能源消耗成本。
2)、产能释放增效:通过提升低浓度烟气消化能力,实现制酸装置安全稳定高效长周期运行,进一步释放焙烧钼精矿产能,推动钼冶炼板块产能规模扩大,提升企业核心产品市场供给能力与营收水平。
3)、运维成本降低:智能化管理平台与自动化控制系统减少了人工操作环节,降低人工成本;系统高可靠性设计减少设备故障停机次数,降低维修成本。
(二)安全效益
1)、风险管控强化:SIS系统的独立设置与高等级安全认证,结合全流程联锁控制,有效降低了危险工艺操作风险,减少安全事故发生概率。
2)、预警响应提升:信息化监测平台实现“物、环境”实时监测预警,重大危险源数字化管理提升风险识别与处置效率,为安全生产提供全方位保障。
3)、合规性保障:系统符合最新行业标准与规范,各类权威认证齐全,确保项目安全运营符合政府及行业监管要求,规避合规风险。
(三)环境效益
1)、减排效果显著:升级后的制酸系统大幅提升低浓度烟气处理能力,尾排各项指标均达到设计标准,减少有害气体排放,降低对周边环境的影响。
2)、绿色发展推进:通过能源节约与污染物减排,践行绿色低碳发展理念,提升企业环境形象,助力企业实现“双碳”目标,契合政府及行业绿色发展导向。
该项目作为渭南市、华州区两级政府及陕西有色、金钼集团重点扶持项目,满足企业绿色低碳发展需求,有助提升钼冶炼板块核心竞争力。项目采用先进托普索WSA制酸技术与浙江正泰中自DCS+SIS双系统冗余管控,联动信息化平台构建全流程智能管控体系,系统安全等级与自动化水平行业领先,高效保障生产稳定运行。依托自动化赋能实现系统稳定运行,年降本超600万元,环保指标持续达标。





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