“上海工业‘十二五’应对气候变化研究和政策建议”决策咨询课题组

组长：张培璋（上海市化学化工学会理事长、上海华谊技术经济委员会主任）

组员：朱平（上海华谊技术经济委员会） 刘少引（上海市化学化工学会秘书长）

徐子成（上海工程技术大学） 刘洪来（华东理工大学）

陈长虹（上海市环境科学研究院） 陈建民（复旦大学）

特稿

上海节能减排四大典型案例分析

“上海工业‘十二五’应对气候变化研究和政策建议”决策咨询课题组

组长：张培璋（上海市化学化工学会理事长、上海华谊技术经济委员会主任）

组员：朱平（上海华谊技术经济委员会） 刘少引（上海市化学化工学会秘书长）

徐子成（上海工程技术大学） 刘洪来（华东理工大学）

陈长虹（上海市环境科学研究院） 陈建民（复旦大学）

编者按：

“上海工业‘十二五’应对气候变化研究和政策建议”决策咨询课题组在上海市科协领导下，对“上海工业‘十二五’应对气候变化研究和政策建议”课题进行了为时半年的深入调查研究、现场参观学习、座谈讨论。汇总材料后又与企业领导、专家教授几番讨论。市科协已组织专家进行了评审验收，并给予了很高的评价。特别是宝钢集团、上海化工区、上海华谊丙烯酸有限公司、上海外高桥第三发电公司等四家大型国有企业的节能减排工作，管理水平、技术水准堪称上海一流、国内先进，是大家学习的好榜样。本刊特别将这四大典型案例进行分析，摘要刊出，以飨读者。同时，向这四大企业表示致敬，感谢他们为应对上海的气候变化作出的巨大努力，期盼这四朵鲜艳的花朵能在上海、在全国绽放结果。

上海工业节能减排四大典型案例分析分别叙述如下：

1 宝钢集团

宝钢集团是中国钢铁业先进制造技术的领头羊、环境友好型产品及服务的提供者，同时也是绿色钢铁产业链的倡导者和实践者。核心基地的节能减排保持了在国内全流程、多品种钢铁企业中的领先水平。

能源管理系统：覆盖宝钢各单元的全局性能源管理系统。开发并建设环境自动监测监视与管理信息系统，对宝钢主要环保源进行在线跟踪、分析和管理。宝钢能源环保部既是公司能源生产供应部门，又是能源管理、环境保护、厂容绿化、资源综合利用和推进节能减排技术发展的管理部门。见图1。

图1 宝钢能环部在三个层面职能定位

“宝钢”经验：

（1）公司重视节能环保技术推广应用并探索节能减排创新模式

①节能环保技术推广应用

干熄焦技术：

煤调湿CMC——入炉焦煤湿度由10%降至6%，每年节约能源成本3000万元。

烧结余热回收——吨矿回收蒸汽50 kg，年回收铁矿粉0.5万t，减少粉尘排放6720 t。

蓄热燃烧技术：

高炉干法除尘、炉顶余压发电TRT——吨铁发电从35 kW·h提高到50 kW·h。

高炉喷煤、脱湿、富氧——每年降低成本超过1亿元。

热风炉余热回收——热风炉烟气排放温度降低至200℃。

加热炉汽化冷却——一座加热炉每年可回收5万t蒸汽，折标煤约0.5万t。

热送热装——连铸坯在热状态下直接输送到轧钢厂的加热炉或直接轧制，回收钢坯显热。

②探索创新节能专项项目模式

组织专业团队对主要通用能设备进行整体节能诊断，制定一揽子解决方案。目前已确定的总部“能效电厂”和“高效炉窑”节能专项，包含130个子项目，总投资9亿元，节能潜力13万t标煤；其中74个项目列入3年规划，总投资4.9亿元，节能量达7.5万t标煤。

（2）健全的节能环保管理体系

①重视环境、能源管理，建成宝钢全局性管理系统

为加强环境管理，集团开发并建设宝钢股份环境自动监测监视与管理信息系统，项目投资4 050万元，2009年完成二期项目建设，共设各类监测点80多个，对宝钢主要环保源进行在线跟踪、分析和管理。设立独立的环境监测机构，建立现场环境自动检测与管理信息系统。

②推进合同能源管理

2010年1月～2012年2月，集团范围通过合同能源管理（EMC）实施的节能项目共43项，合同金额58329万元，节能量达12万t标煤。

（3）强化信息化与工业化的深度融合促进节能减排，在上海工业系统具有引领和示范作用

利用现代通信技术、计算机网络技术、分布控制技术等，形成对能源系统和能源设施实施集中监控和管理的在线调控系统；对所有系统实行集中监控和在线动态管理;对能源潮流实行集中监测和在线动态管理;从能源数据采集、消耗分析到能源管理全过程的模拟自动控制。见图2。

图2 宝钢EMS系统PLC系统图

2 上海化学工业区

作为上海工业发展的示范工程，上海化学工业区按照“一体化”的发展模式，通过高起点规划，引进先进技术，大力发展循环经济，走新型工业化道路，提升石化产业的国际竞争力，建设资源节约、经济高效、环境友好的世界级石化基地和循环经济示范基地，成为上海新的经济增长点。上海化学工业区按照产品项目一体化、公用辅助一体化、物流运输一体化、环境保护一体化、管理服务一体化的科学理念，正在努力建设基于循环经济的生态绿色化工园区。2003年3月，上海化学工业区被中国-欧盟环境管理合作计划（EMCP）列为试点生态工业园区；2004年4月，被上海市列为首批创建循环经济试点工业园区之一；2005年9月，被国际发展和改革委员会列为全国首批循环经济试点单位之一；2010年1月被国家工业和信息化部列为“国家新型工业化产业示范基地（石油化工）”；2010年8月，环保部、商务部、科技部联合发文同意上海化学工业区建设国家生态工业示范园区，上海化学工业区成为全国首家获得批准建设的化工专业类工业示范园区。见图3。

图3 上海化学工业区产品链及循环经济框图

上海化学工业区创建国家生态工业园区取得丰硕成果，2012年年初通过了由环境保护部、科技部、商务部组织的专家验收。专家组认为，上海化学工业区开创性地提出并实施了五个“一体化”的开发理念与复合型管理模式，对我国化学工业区的发展起到了指导和借鉴作用，具有良好的示范效果，将影响和带动石化类工业区投入到生态工业园区建设工作中去，引领化工区开发建设的生态化转变。

上海化学工业区发展循环经济的指导思想，就是鼓励企业开展清洁生产，使用清洁能源，提高对土地、石油、天然气、水、电等资源的利用效率和减少各种废弃物的排放，综合利用各种副产品和废弃物。其基本原则是强调以企业为主、政府支持、市场引导，并采取各种有效手段进行导向、鼓励和支持，形成有效促进循环经济发展的氛围。上海化学工业区在科学理念的指导下，从节能降耗、清洁生产、提高土地综合利用率、资源综合利用率、环境保护等方面，全面推进工业区的循环经济工作，已经形成了以乙烯和氯气为核心的主体化工产业链，以热电联供、中法水务、工业气体、太古升达危险废物处理、孚宝码头以及储罐区和公共管廊为主体的公用工程集中供给系统，形成了投资主体多元化、生产工艺先进化、装置规模大型化、资源消耗循环化、环境污染减量化的循环经济发展模式。见图4。

图4 上海化学工业区“氯”的综合利用

2010年上海化学工业区开始建设化工区大气环境特种状况自动监测站，总投资800万元，实现了上海化学工业区重点污染源在线监测。2011年8月监测站正式进入试运行。2008～2011年上海化学工业区空气质量优良率变化趋势见图5。

图5 2008～2011年上海化学工业区空气质量优良率变化趋势

上海化学工业区在线监测站主要监测设备及内容见表1。

“化工区”经验：

（1）规划高起点，按照“一体化”的开发理念，构建区域产业链。先进的开发理念被各地开发化工园区所借鉴

按照“一体化”的理念构建产业链。进一步完善化工区的产品链，联动金山区和奉贤区，初步形成以石油炼制、石油化工为龙头，基本有机化工、高分子化工、精细化工、生物制药为主体，物流运输、机修仪表等为配套的化工产业集聚区，发挥区域资源优势，从而最大限度地节能降耗。

表1 上海化学工业区在线监测站主要监测设备及内容

（2）大力发展循环经济，以“三圈循环”为框架，发展区域循环经济；加强区域环境联动，促进环境友好

在企业层面，区内企业积极采用先进工艺开展清洁生产和资源的循环利用，使用区内产业链的副产品和可再生能源用于生产；在园区层面，通过物质流动、能量利用以及公用工程的有机联系，使园区内资源得到优化配置、废弃物得到有效利用；在区域层面，加强与国内大型化工企业的合作，在项目整合和原料互供方面实现资源共享。

（3）根据循环经济“3R”原则从节能降耗、清洁生产、产业融合等方面推进循环经济发展，取得经济、环境效益的双重回报

2006～2010年上海化学工业区经济数据见表2。

表2 2006～2010年上海化学工业区经济数据亿元

2020年杭州湾北岸石化产业带预计实现工业产值2 500亿元。

（4）倡导清洁生产，提升园区生态水平；加强环境监测，防范区域环境风险

上海化学工业区把企业生产工艺的清洁生产指标作为项目准入、项目监管的一项重要指标，优先引进清洁生产水平处于国际先进水平的项目，禁止引进落后技术、工艺和设备；优先引进使用清洁原材料的项目，限制引进大量使用有毒有害物质的项目；开展重点企业清洁生产示范试点工作，推进企业清洁生产审核，对于使用有毒有害物质或污染物排放量大的企业实施强制性清洁生产审核。

从2004年开始对园区空气质量进行自动监测，对园区SO2、NOX和PM10等空气质量常规指标进行实时监控。2010年，园区开始建设特种大气环境状况自动监测站，对PM2.5等多种污染物进行监测。同时，开展重点污染源在线监测，并每年委托上海市环境监测中心分别在夏季和冬季各开展一次区域环境质量监测及重点污染源调查监测。此外，将环境保护工作纳入应急管理组织体系，制定环境应急预案，确保能够在最短的时间内采取有效的应急措施。

3 上海华谊丙烯酸有限公司

上海华谊丙烯酸有限公司是全国最大的丙烯酸及酯系列产品的专业性生产企业之一。公司通过消化吸收引进技术，依靠技术创新相继开发了拥有自主知识产权的国产化丙烯酸及酯生产技术。公司非常重视可持续发展，自1994年投产至今，自行开发建有丙烯酸羟基酯、丙烯酸乳液等生产装置，生产丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、苯丙乳液、压敏胶系列产品等。

公司是上海市高新技术企业，2009年被评为上海市创新型企业一等奖；“丙烯酸丁酯生产新工艺技术的开发应用”被评为2002年上海市科技进步一等奖；“万吨级丙烯酸工艺技术的研究开发”获得2003年上海市科技进步一等奖；“丙烯酸及酯新工艺生产关键技术”获得国家科学技术进步二等奖，使我国成为继德国、日本、美国之后第四个拥有丙烯酸成套生产核心技术的国家。公司发展历程见图6。

图6 上海华谊丙烯酸公司发展历程

“大型丙烯酸生产关键节能技术开发及工业化集成示范”申报上海市科委科技创新行动节能减排领域专项。通过对原引进装置的消化吸收，掌握了丙烯酸生产技术，形成了自主知识产权。公司自行设计的4万t/a及6万t/a丙烯酸生产装置经过长周期的安全、稳定运行，证明了该项目技术的可靠性和先进性。它不仅是丙烯酸及下游产品产能的简单提升，而且把握节能降耗减排的整体发展要求，以技术创新为引领，成功开发出尾气循环等一系列环保处理新工艺，通过环保技术改造，采用大量环保处理新技术建设废物处理装置，对废水、废气进行治理，证实了节能、减排技术和措施的切实有效。

节能减排的典型成果：丙烯酸反应气体吸收系统节能改造、丙烯酸废气催化焚烧节能改造、丙烯酸氧化装置尾气循环利用等。采用丙烯酸氧化尾气循环技术使丙烯酸的收率提高1%，有效降低产品单耗；生产工艺废水削减16 000 t/a，丙烯酸提纯消耗蒸汽量明显下降，全年节约蒸汽消耗4.73万t，能耗削减折合标准煤4839 t/a。

“华谊丙烯酸”经验：

（1）注重企业文化建设

公司十分注重企业文化建设，形成了“诚实守信、团结拼搏”的企业精神和“选择丙烯酸就是选择拼搏、选择奉献”的共同理念，激发了广大工人、技术人员的建设热情。

（2）建立领先的科研创新体系和研究平台

核心体系——新产品研发体系、现有工艺改进体系、工程放大研究体系。

支撑体系——由科研管理体系、知识产权体系、信息管理体系构成。

五个技术平台——多相氧化催化剂开发研究平台、有机合成研究平台、化工模拟研究平台、工程设计平台、设备优化研究平台等，以实现技术改造、节能减排、开发新产品，并最终实现产业化为目标。

（3）坚持以企业为创新主体，走“产学研用”紧密结合的道路

公司重视国内、国际的交流与合作，与国内外高校、科研院所以及专业公司建立了长期合作关系，借助外脑，特别对于涉及基础研究和前沿学科的课题，充分借助高校及科研院所雄厚的技术实力。在合作过程中，坚持以企业为主，围绕突破丙烯酸核心技术进行合作开发，以产业化、商品化为目标，注重消化吸收、二次创新和人才培养，将科研成果转化为企业效益。公司技术中心先后与复旦大学、华东理工大学、吉林大学、上海化工研究院、上海师范大学等单位建立了多层次合作关系，聘请了多名高校教授为技术顾问，定期进行指导。

4 上海外高桥第三发电公司

2005年，由上海外高桥第三发电公司（简称“外三”）负责建设和管理两台我国当前煤电单机容量最大、技术含量最高的100万kW超超临界燃煤发电机组。在设计、工程建设过程中，始终抓住以节能减排为重点，以科技创新为抓手，以超越世界最先进水平为目标，攻克了包括超超临界机组蒸汽氧化及固体颗粒侵蚀等一批世界性难题在内的重大电力技术瓶颈性难题，2008年投产两台机组在平均负荷率仅为74%的状况下，实际运行供电煤耗达到287.4 g/ (kW·h)，为世界当期最好水平。随着技术创新的持续推进，2009年和2010年，在同等负荷率下，供电煤耗实现282.16 g/(kW·h)和279.39 g/(kW·h)，先后大幅度刷新自身创造的世界纪录，成为世界上第一个突破280 g/(kW·h)最低煤耗整数关口的电厂。2010年3月10日，美国在《华尔街日报》报道中称“世界最高效的燃煤发电厂在上海”。

基于新的重大技术创新项目的分步实施，2011年的实际运行供电煤耗冲击277 g/(kW·h)，实现276.02 g/(kW·h)。“外三”节能创新的实践足以证明：节能减排并非只靠新能源，传统电力企业也能借助技术创新，不断取得新的突破。

目前两台机组的节能降耗水平与中国国内之前最优机组相比，每年可进一步节约动力煤23万t以上，减少二氧化碳排放约48万t，其他污染物的排放也相应大幅下降，两台机组的除尘、脱硫、脱硝等各项环保指标大大优于中国国家排放标准。由于机组运行后所显示出的优异性能及由此产生的示范效应，对整个国家发电行业的节能减排工作起到了很大的推动作用，中国国电集团还专门下发了特急文件，要求全集团的基建系统学习“外三”。

“外三”节能减排技术涵盖了系统设计优化、设备改进、研发专门节能设备、机组启动和运行方式及控制策略的优化和创新等各个环节。

实现11个“世界首创”：

（1）超超临界机组蒸汽氧化及固体颗粒侵蚀综合预防系列技术；

（2）直流锅炉静压上水及热态清洗技术；

（3）大型蒸汽给水泵组低速启动及全程调速运行技术；

（4）回转式空预器全向柔性密封技术；

（5）零能耗脱硫技术；

（6）直流锅炉蒸汽加热启动和稳燃技术；

（7）世界首创直流锅炉低给水流量疏水启动技术；

（8）世界首创带旁路启动高动量清洗技术；

（9）世界首创机组智能保护技术；

（10）世界首创广义回热技术；

（11）大型超超临界机组节能型快速启动技术。

实现6个“国内首创”：

（1）百万千瓦超超临界机组参数和运行方式优化；

（2）机组再热系统压降优化；

（3）百万千瓦超超临界机组给水系统综合优化；

（4）汽轮机凝结水调频技术；

（5）大型超超临界机组FCB（孤岛运行）技术；

（6）大型塔式锅炉施工的新工艺。

“外三”经验：

（1）自我加压、不断进取，把节能减排作为转变经济发展方式的重要手段。

（2）只有走出一条自主科技创新的道路，才能进入世界前列甚至超越，坚持技术改造和科技创新，把节能减排工作与提高企业运行经济性、安全性有机结合起来

（3）注重理论对实践的指导、多学科专业知识的结合；强化科研开发力度，夯实自主创新的基础

公司员工深刻明白一个道理，只有走出一条自主科技创新的道路,才能走到世界前列甚至超越。为此，“外三”明确将节能减排作为自主创新工作的主攻方向。也正是出于这种追求，从设计开始，公司就踏上了节能减排和创新之路，在工程建设期间和机组投产以后，有针对性地开展了18项重大技术创新，其中包括11项世界首创和6项国内首创在内的一大批设计优化和技术创新项目，目前已获得11项发明和实用新型专利。正是这一系列的创新，成就了“外三”节能减排的低碳和高效，2010年“外三”获得国家高新技术企业认证，这是国内第一家获此殊荣的传统火电企业。

“外三”把加强科研、自主创新作为提高企业节能减排工作水平的重要途径和抓手，把节能减排工作和提高企业运行经济性、安全性有机结合起来。大型发电厂技术含量高、资金密集，其运行安全性直接影响电网和社会。为确保技术创新的安全和可持续性，每一项技术创新都经过了深入的研究、严格的论证、周密的计算甚至计算机仿真模拟后才投入实践的。多学科专业知识的结合、注重理论研究并强化科研力度，从而夯实自主创新的基础，才能使“外三”至今的所有创新都能获得成功。

5 课题组对上海节能减排工作的建言

（1）法治环境是根本，法治落实是关键。2013年10月，上海已发布了《上海市清洁空气行动计划（2013～2017）》五年计划，从能源、产业、交通、建设、农业、社会生活等六大领域明确了187项任务措施，为申城空气质量勾划出“蓝图”，上海地方法规《上海市实施〈中华人民共和国大气污染防治法〉》2013年正在修订，2014年出台，与此同时还正在抓紧修订和制定上海地方大气污染物综合排放标准、锅炉大气污染物排放标准等20项严于国家的地方标准和技术规范。

特别要建言的是：一定要落实到各个基层，不要放空炮。不落实、放空炮会使群众失去对政府工作的信任。

（2）结构调整一定要科学有序地进行，善后工作也一定要同时考虑。调整期间将有一大批重污染企业加速倒闭。5年内约有2000家企业直面清洁生产方面的考核。预计到2015年，全市钢铁、石化、有色、建材行业占工业总产值的比例将压缩至18%左右，电镀、热处理、锻造、铸造等加工工艺生产点总量也将明显减少，五年内，全市预计有2500项工业企业项目将经历结构调整，这是一场上海工业革命性的大调整，建言要领导坚强有力、懂技术、精管理，使上海工业在调整的浴火中重生，真正成为中国改革开放的排头兵，决不辜负国家和人民的希望和重托。

（3）优秀顶尖的技术、管理人才，特别是这方面的领军队伍一定要组织好，就象本文介绍的四大国企所展示的阵容，这才能保证“来之能战，战之能胜，不达目的，决不罢休”。致天下之治者在于人才，要加快人才建设从政策规范向法律规范转变。

（4）对阶段性工作的完成要认真严格地检查，经费的保证也应该是领导者与管理者必须认真做好的，否则任务的完成又会成为一句空话。

2013年10月