2015年04月號 封面故事
節能進化新主張 水泥業環保變身
遠東人月刊 / 編輯室輯
為了改變水泥業高污染的形象,亞洲水泥自成立以來即秉持「工業發展與環境保護並行不悖」的理念,致力精進技術、設備,不但做到節能高效,更將這股綠色精神延伸至對岸,與亞泥(中國)控股公司聯手打造最環保的水泥王國。就在2014年「遠東關係企業聯席會議」的「遠東群英會」上,兩家公司共拿下三獎項,不僅充分展現亞泥環保、創新的精神,同時也提升公司形象,並帶來可觀的經濟效益。
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亞洲水泥花蓮廠:水泥業唯一三度榮獲「溫室氣體減量績優廠商獎」
亞泥花蓮廠向來強調與生態環境共生共榮,先後採用多項先進設備與工法,致力節能綠化、降低污染,而為了向國人推廣環保意識,亞泥花蓮廠更進一步向環保署申請環境教育設施場所認證,將環保理念向外延伸。
除了自身的進化,亞泥花蓮廠也持續配合推動政府節能減碳目標。例如,工業局倡導包含水泥等六大產業簽署「產業節約能源與二氧化碳減量自願協議書」,亞泥花蓮廠即領先同業,積極推動,2009年執行運輸設備改善、廢熱回收發電、採用高效率選粉技術,以及水泥中添加石灰石等減量措施,首次取得獎項;2011年執行「第一套旋窯冷卻機熱回收效率提升工程」改善措施,二度獲得肯定。2013年,亞泥花蓮廠再接再厲,推動「第二套旋窯熱能使用效率提升專案」改善工程,經工業局認列省電1.35億度,相當於33.4萬戶的家庭用電;CO2減量亦達24.5萬噸,相當於一般汽車行駛9.56億公里之CO2排放量,並節省煤炭3.4萬噸,第三度獲經濟部工業局頒予「產業溫室氣體自願減量績優廠商獎」,是國內水泥業唯一連續獲獎的廠家。
事實上,「第二套旋窯熱能使用效率提升專案」正是亞泥第三次獲獎的關鍵,此專案工程包括預熱機和冷卻機的改造,專案團隊必須在既有設備上切割、拆除部分的設備,過程中不能損及舊組件,才能順利讓新舊組件銜接,難度較單純新建設備更高,再加上僅僅90天的工期,以及預熱機高達78公尺、冷卻機長達30公尺的環境,都讓施工和工安更為挑戰。因此,所有工程人員必須事前縝密規劃施工順序,並在過程中不斷溝通,才能妥善安排人員調度、儀器和機械使用,以及施工空間利用……等,團隊同仁在多方集思、同心協力下,終於排除萬難,完成改造工程。
改造後的二號旋窯,不僅大幅提升熱能使用效率、減少燃料使用,同時廢熱回收還能增加更多發電量,熟料日產量也有顯著的成長,由3800公噸增加至4700公噸。更值得一提的是,廠區2000~2010年間努力執行的節能減排措施,獲環保署核發約218萬噸溫室氣體減量額度,日後可做為交易、碳中和,以及環評抵換的用途,預期能帶來一筆可觀的實質效益。
自1820年發明水泥至今,水泥生產技術已非常成熟,相對的,獲利空間和新技術開發都更加困難,但亞泥花蓮廠仍排除萬難,不斷探究能源節約及溫室氣體減量的可行技術,在環境保護與公司營運獲利間創造雙贏,亞泥三度獲獎實屬難能可貴。
亞洲水泥:綠色港灣節能新概念,打造全臺最大岸電工程
除了原料開採、工廠生產之外,對於水泥業來說,最終的運銷也相當重要,其中,水泥船隊在港口的卸貨效率由於攸關能源成本與環境污染議題,更是不容忽視的環節。然而,目前水泥船隊均存在船齡偏高、船舶發電機可靠度降低的現象,已逐漸威脅亞泥產運銷的經營效率,為了解決水泥船發電機的問題,亞泥決定採用「岸電工程技術」,在船舶靠港期間,以岸上臺電穩定、便宜的電源,取代船舶發電機之供電。
「岸電工程」不但符合政府推廣綠色港灣新概念,也是全球港口轉型趨勢,但看似簡單的理論,其實執行起來大不易,尤其目前臺灣一般岸電系統規模約300~400KW,而亞泥臺中儲運站卻有1,200KW的裝置容量,是臺灣最大的岸電供電系統,足以供應600戶以上的居家生活用電,因此遇到的挑戰與問題,遠超越臺灣岸電工程技術的經驗值。除此之外,還必須考慮臺中港非天然良港的不利條件,不但最大潮差幾近6公尺,若船舶滿載吃水,則偌大的岸電系統勢必要跨越兩層樓以上的水平差,如何將電力安全且源源不絕的傳送至船上已相當艱鉅,再加上施工範圍廣,牽涉各船現有電源設計規範,為考慮日後各船均能共用,整體岸電工程的設計還必須兼具一致性。同時,更要配合各船運務船期與天候因素等,在在增加了施工的困難度。
儘管如此,亞泥專案團隊仍不畏艱難,以創新的精神一一克服挑戰,不論設計、監造、試車等,全由同仁自行研發,完成全臺效率最高、造價最省、最節能減碳的岸電系統。經實際驗證,基隆港、臺中港水泥船岸電工程可大幅提升水泥船卸貨效率,最佳縮短卸貨時程約50%,不僅趟次增加,載貨量亦能提升,且油電價差相當龐大,以臺中儲運站為例,平均每航次都可節省新臺幣25萬元以上的卸貨成本,每年為集團創造4,500萬元的績效。
而在環保效益上,水泥船使用岸電工程技術,可大幅降低船舶靠港期間因引擎燃燒造成之噪音污染與二氧化碳、硫化物和氮氧化物等空污排放,對打造低碳「綠色港灣」有極大的意義。更難得的是,此獨一無二的經驗不但是目前國內水泥業的創舉,亦可適用於亞泥各艘水泥船,未來更可推廣至其他航運同業,極具創新、領先指標。
江西亞東水泥:二廠熟料、原料雙向輸送帶運機系統創新案
江西亞東水泥同樣為解決輸送問題而不斷精進設備,二廠設計年產熟料460萬噸,建成投產後,每年約有140萬噸的原物料需由一廠碼頭送入二廠、270萬噸的熟料需輸送至一廠裝船。若以傳統的輸送系統設計,必須建造進、出廠兩套輸送系統,帶運機總數量將有18條、總長度達6,871公尺,同時還需另外建造8個轉運站,不僅系統繁瑣、投資成本高,且噪音及結堵料問題勢必造成沿線民眾的困擾,後續高額的運行及維護費用更不利公司營運。在此情況下,亞泥(中國)技術部提出一個大膽、創新的想法:採用一條雙向曲線輸送帶運機,同時解決進出廠物料的輸送問題。
然而,利用一條帶運機,上、下層膠帶同時輸送物料的設計在中國尚無前例可循,而且熟料每小時輸送量需達1000噸、溫度高達150℃。因此當時參與設計投標的國內外多家專業公司,均無法提出合適的方案。亞泥(中國)技術部專案團隊不斷摸索,經過數十次的現場會勘、設計討論,充分考慮地形地貌、多種原物料的不同物理特性後,終於確定設計方案:採用100公分寬的耐熱鋼絲輸送帶,在前進方向的上層輸送100℃~150℃的高溫熟料,回程方向的下層則輸送煤碳、礦渣、鋼渣、砂岩、脫硫石膏、粘土等多種原物料,單條帶運機頭輪中心至尾輪中心的總長是2,932公尺,沿線轉彎半徑不足的區域採用U型管帶機設計,上下起伏地形則採用開放皮帶滾輪設計,由3部馬達前後同時變頻調速驅動。施工過程中,團隊同仁還必須克服各項難題,特別是征地爭議、百姓阻擾等,最終於2014年4月中旬順利完工,投產使用。
相較於傳統設計工法,由亞泥(中國)同仁自行研發的新型雙向曲線輸送帶運機,不僅為公司省下約1,077萬元人民幣的投資成本,同時帶來驚人的效益,若以每年輸送量410萬噸計算,每年可節約用電量達246萬度,節約電費約172萬元人民幣。更重要的是,由於雙向曲線帶運機全程無轉運站,解決了物料揚塵、結料、衝擊、磨耗及噪音等問題;選用低噪音滾輪,降低了噪音擾民的問題;兩端回程輸送帶翻轉180度,使送料面永遠向上,避免了回程滾輪結料、磨耗及漏料問題;而為克服熟料高溫,特別選用的耐熱耐老化膠帶,則具有晶片防撕裂特性,能大幅延長膠帶使用壽命,確保皮帶運轉三年不老化。
建置完成後的雙向曲線輸送帶運機,隨著廠區及山區地形,上下起伏、曲折蜿蜒,宛如一條巨龍,將江西亞東水泥一、二廠及碼頭緊密連接。而這條「巨龍」也已成為江西亞東創新精神的代表作,其清潔生產、低碳環保且不擾民的特色,連國內各大水泥同業如海螺水泥、南方水泥、中建材、萬年青水泥及各大設計院的專家均讚譽有加。
面對全球環保浪潮,亞泥不論在臺灣或中國,皆持續透過改造專案,落實環保的理念,不但要做業界節能的資優生,更將顛覆外界對水泥業的刻板印象,變身友善環境的綠色產業。
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