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以頭橋水廠為例,談談如何做好水廠生產成本控制

自來水企業是個保本微利的行業,隨著城市規模的擴大,供水需求也在逐步增加,其中,生活用水比重增加較多,

相對于工業用水生活用水的價格較低,給供水企業的利潤帶來了沖擊,但供水價格受政府控制,那么成本控制是

企業發展的有效途徑,本文通過制水廠生產實踐,對于成本控制積累了一些經驗,希望對大家有所幫助。

一、 自來水廠成本構成

1、 人工成本:主要指員工的勞動薪酬和福利,這部分成本比較穩定,可調性低,不能作為成本控制的主要方向,

主要依靠提高自動化水平,通過減員達到增效目的。

2、 運營成本:也就是生產直接成本,主要指生產原材料消耗,包括礬耗、電耗、氯耗以及高錳酸鉀、活性炭等,

這是成本控制最關鍵部分,也是本次討論的重點。

3、 設備折舊損耗成本:一是設備正常使用的陳舊和損壞,二是未達到使用壽命而進行更換,浪費了設備殘值,

這也是成本控制的一部分,計算方法采用的是平均年限法。

4、 設備維修保養成本:包括正常的維護保養,易損件的更換,電氣設備的預防性試驗、防雷測試等等,

這部分費用相對比較固定,也不宜過度壓縮。

二、 成本控制的要素

1、 管理方面

1) 加強成本意識的宣傳教育。

這就需要廠負責人經常要強調成本的概念,要使全體員工認識到降本增效的生要性,不僅僅是喊喊口號,

要有相應的激勵機制,提高大家參與的積極性,對好的建議和這方面工作工作做出突出貢獻的要給予重獎。

2) 嚴格規章制度及操作規程。

違章操作帶來的設備故障和損壞以及引發的安全事故案例很多,造成的后果有輕有重,無論是設備損壞還是

人員傷害都會折算成費用支出,同樣也增加了成本,日常生產中尤其要注意,安全也是效益。

3) 定期招開經濟分析會。

頭橋水廠每個月廠部會議都會涉及這方面內容,要對每個月生產情況作個小結,指出哪些方面存在不足,

改進措施,下個月注意事項,針對不同的季節變化、水質變化要有應對方案。

4) 合理制定目標任務。

所謂目標也就是經過努力才成完成的任務,個人認為目標應分為二塊,一是總公司層面定的目標,

二是廠內部制定的奮斗目標,公司制定的目一般是按上級目標任務分解后分攤以及根據各廠上一年的實績

進行加一定的百分比制定的,各廠基本上都能完成任務,廠內部指標將根據實際生產情況目標更為苛刻,

需要群策群力,共同努力完成。

2、 技術方面

1) 完善工藝流程。

生產工藝過程總會存在一些不合理或與設計的偏差,特別是新擴建的項目要經過長時間的調試與觀察,

要在運行過程中發現優化,這就要求我們技術人員熟悉工藝流程和相關運行參數,熟悉設備性能和特性,

善于發現和解決問題。

2) 完善自動化控制。

自動化設備的大量應用極大地降低了職工的勞動強度,減少人員配備,它的調節精度和響應速度是

人工不可比擬的,在線儀表的使用使我們及時掌握各工藝段的水質,因此要發揮它的作用,不斷完善。

3) 完善設備維保流程。

設備的維護保養需要制定詳細的計劃,什么設備到什么時候做什么保養都有相應的技術要求,

有些甚至是強制性的規定,我們在減少設備故障的同時也延長了它的使用壽命。

三、 頭橋水廠運營成本分析

1、17年與16年 “三耗”及總成本對比。

 

供水量(萬噸)

礬耗(公斤)

氯耗(公斤)

電耗(度)

成本(元/千噸水,含活性炭和高錳酸鉀)

16

7784.8

7.48

1.7

206.9

150.96

17

8257.7

5.36

1.52

201.01

145.28

漲跌幅

+6%

28.3%

10.6%

2.8%

3.76%

2、生產原材料消耗占比及單價。

項目

單價

千噸水成本

占總成本比例

備注

1680/

9

6.2%

液體礬折算成固體礬價格

液氯

1100/

1.67

1.15%

 

0.6601/

132.69

91.33%

 

其它

 

1.92

1.32%

含活性炭和高錳酸鉀

 

從上面數據看出電耗所占比例最大,其次是礬耗,經測算,源水廠與凈水廠泵房機組用電量占全廠用電量的80%,

下面就對成本控制的全過程進行分析(因高錳酸鉀和粉沫活性僅在水質異常時投加,不作為分析重點)。

1、 從生產運行工藝過程查找問題。

目前,頭橋水廠采用常規水處理工藝,共有平流式沉淀池4座,V濾池2座,清水庫2座,在進水量基本均衡的

情況下,沉淀池出水濁度相差不大,但在實際運行時發現二期出水濁度明顯高于一期約2NTU,

加礬量也比一期高約10%,嚴重時出現池子半邊清半邊混的現象,首先作出的判斷是反應區出現短流現象,

經查,折板下口確實有較大的縫隙,后采取措施進行封堵,恢復生產后發現仍沒有明顯改善,后來將二期

沉淀池與一期構筑物進行較核,發現反應區進水配水有問題,改進恢復生產后,沉淀水濁度有明顯改善,加礬量也下降。

2、 工藝運行方式改變的探討

以往我們水庫經常處于高水位運行狀態,水庫水位基本上不低于3.5米,二泵房加減機源水廠亦加減機,

進出水相對處于平衡狀態,沒有發揮水庫的調節功能,此運行模式稱為進出水平衡運行模式。對此我們研究

的思路是保持源水廠機組穩定,通過調節電機頻率控制出水量,發揮水庫的調節作用,使沉淀池進水恒定

或在較小的范圍內變化,防止水量驟增驟減對沉淀池的沖擊,使沉淀池的水流達到比較穩定的流動狀態,

達到減小開停機次數以節約用電和節約用礬,此運行模式稱為沉淀池恒定進水運行模式。

a進出水平衡運行模式時庫水位變化曲線:

圖片1.jpg 

b進出水平衡運行模式時源水廠流量變化曲線

 

圖片2.jpg 

c沉淀池進水恒定運行模式時水庫水位變化曲線

 

圖片3.jpg 

D沉淀池進水恒定運行模式時源水廠流量變化曲線

圖片4.jpg 

 

結論:通過模式的改變取得了較好的節礬效果,節約用礬大約20%,源水廠機組千噸水電耗下降約5度左右。

3、高錳酸鉀投加對助凝效果的探討

地表水的有機物含量較多,采用氧化助凝可以取得比較好的效果,主要方式有加氯、加臭氧、

加高錳酸鉀,由于目前不具備加臭氧的條件,加氯有鹵代物產生的風險,主要用于殺滅水中藻類,

因此主要對高錳酸鉀的氧化助凝作用進行了試驗,在加礬量不變的前題下,投加200-400mg/l濃度的高錳酸鉀,

投加量約0.5mg/噸,可以取得比較好的助凝效果,沉淀水濁度可由2.5NTU下降到0.9NTU,但由于高錳酸鉀價格昂貴,

總覺得不是太經濟,主要原因還有投加泵的設置不合理,由一臺泵通過三通分成二個投加點,

由于二條混水管道壓力不等,造成投加不均勻,深度處理施工時將對此進行改造,再進一步研究。

3、 加氯成本的探討

1、 精確計量。

目前氯瓶稱重主要是二個方式,一個是四水廠采用的汽車衡,也就是所有氯瓶都放在一起稱重,另外一個方式

一廠和頭橋水廠采用的氯瓶專用衡器,但只裝在一只氯瓶上,理論上認為其余的與它并聯,一只用空了

其余的都用空了,實際上每只氯瓶的揮發不盡相同,如果遇到針形閥堵塞,會造成較大的浪費,

我們在行車上加裝電子稱,實瓶與空瓶都進行計量,有較大余量的氯瓶繼續使用,減少了這方面的浪費。

2、 合理控制氯投加

在氣溫較高時,為抑制藻類生長需要開啟預加氯,在時間上作了規定,開啟時間為早8點到下午6點,

夜間由于無光合作用不利于藻類生長。適當控制濾后氯,因為濾后水進入水庫后,停留時間大約為2小時,

氯氣在水庫是的揮發量較大,造成浪費,一般控制在0.3-0.5mg/l為宜,不足部分由吸水井補氯完成。

4、 用電成本的探討

電耗占直接成本比例極高,是控制成本的主要方向也是成本控制的難點,大家都知道水泵運行在高效區是最省電的,

但公司調度是根據整個市區管網壓力進行機組調配的。下圖是公司24小時供水量變化曲線(17年10月10日):

圖片5.jpg 

頭橋水廠二泵房出水壓力曲線:


圖片6.jpg 

 

最高值為0.45MPa,最低為0.37MPa,這二個曲線比較典型,我們把全天供水分為四個時段,早6點至11點為

高峰期,17點至21點為次高峰期,11點至17點為平峰期,21點至次日6點為低峰期,全天用水最高峰經一般

10點左右,最低峰在凌晨3點,我們在各個時段分別取數據,計算出配水電耗的變化,為什么引用配水電耗,

因為這個指標能直接反應水泵運行的效率。

節日期間由于采用降壓供水的運行模式,泵房全天只開一臺機,我們以216日為例,分析一下配水電耗:

不同機組之間的搭配配水電耗的差異:

不同機組組合(統計常用的二臺大機、一大一小和二大一。

  1)二臺大機組合

 

組合類型

總電量

出廠流量

出廠壓力

泵口壓力

吸水井水位

配水電耗

2017-3-22

1-4

1520

9887

0.43

0.475

4.95

337.3

2017-3-25

1533

10267

0.42

0.46

4.84

338

2017-1-26

3-4

1537

10822

0.40

0.45

4.58

326.9

2017-2-10

1560

11150

0.40

0.45

4.43

321

2017-3-26

4-6

1518

11220

0.41

0.45

4.8

313

2017-4-26

1518

9705

0.43

0.47

4.4

342.8

2017-4-1

3-6

1525

9970

0.44

0.475

4.96

335.7

2017-4-27

1525

9325

0.42

0.47

4.74

359

2017-3-10

1-3

1561

10500

0.43

0.465

4.7

331.6

2017-4-7

1-6

1500

10400

0.42

0.465

5.01

 324


 

  2)二大一小組合

 

組合類型

大機電量

大機電量

5號電量

總電量

出廠流量

出廠壓力

泵口壓力

吸水井水位

配水電耗

2017-5-21

4-5-6

790

720

500

2010

12400

0.43

0.47

3.58

349

2017-5-25

778

714

485

1977

11820

0.44

0.483

3.88

354.7

2017-5-27

782

712

507

2001

11845

0.43

0.473

3.8

365.4

2017-5-22

1-4-5

722

785

785

2292

11400

0.44

0.486

3.8

416.9

2017-5-26

728

780

500

2008

11690

0.44

0.48

4.0

365.2

2017-5-30

736

783

519

2038

12070

0.43

0.47

3.95

366.4

2017-1-26

3-4-5

798

769

424

1991

12895

0.45

0.46

4.51

349.4

2017-6-7

793

731

503

2058

11636

0.45

0.46

4.4

393.3

2017-6-8

788

782

488

2058

12045

0.44

0.486

3.8

354.3

 

組合類型

大機電量

大機電量

2號電量

總電量

出廠流量

出廠壓力

泵口壓力

吸水井水位

配水電耗

2017-1-1

1-2-4

717

777

492

1986

11463

0.46

0.493

4.4

361.2

2017-5-13

725

774

511

2010

12156

0.44

0.476

3.66

365.6

2015-9-1

2-3-6

784

674

402

1860

10110

0.47

0.5

4.58

379.7

2015-9-9

785

678

370

1833

10090

0.46

0.5

4.67

375.7

2015-10-13

785

680

378

1843

10133

0.46

0.5

4.5

374.8

2017-5-16

1-2-6

716

700

514

1930

11660

0.45

0.49

4.25

350.1

 

 

 

 

組合類型

4號電量

5號電量

總電量

出廠流量

出廠壓力

泵口壓力

吸水井水位

配水電耗

 

2017-1-28

4-5

753

593

1346

9300

0.40

0.44

5.15

345.6

 

2017-1-29

757

602

1359

9600

0.37

0.415

4.65

355

 

2017-1-30

764

556

1320

9512

0.38

0.41

4.68

352.7

 

2017-5-17

1-2

760

629

1389

9993

0.40

0.44

4.25

325

 

311小組合

分析:從上面的表格數據中分析可以看出

1)、全天的供水四個階段低谷期配水電耗最低。

2)、從春節期間供水情況可以看出配水電耗很高,供水壓力基本上在0.33MPa。

3)、不同機組之間搭配,在平均揚程相差不大的情況下相差不大,但有變頻機組的搭配要優于沒有變頻機組的搭配。

4)、在目前的出水條件下,二臺大機運行配水電耗最低。

5)、平均揚程在0.4MPa,時配水電耗最低。

應對方法:

泵房的機組調配受公司總調度控制,生產廠不可隨意搭配,那么機組的降耗要調度配合才能完成,筆者認為要做好以下幾點:

1)、均衡全天供水壓力,夜間供水壓力不必調得過低,峰值壓力適當下調。

2)、合理布置各增壓泵站。在各生產廠機組經濟運行的情況下,找出壓力不足的區域,合理布局增壓泵站。

5、 設備維修保狀成本探討

1、 盡量選用質量好的名牌產品。

目前,我們一些重要的設備特別體現在電子設備多采用進口或合資品牌,例如,儀表、PLC控制設備。

機電設備國產的用得較多,往往在招標采購時采用最低價中標的形式,那么一些價格較高的質量好

的產品經常會得不到使用,最典型的是閥門,尤其是手動閥門,經常會發生關不死開不動的現象。

有些電氣設備故障率偏高,造成維修成本上升。

2、 要滿足設備使用的環境

許多設備對溫度、濕度、灰塵、腐蝕的防護有一定的要求,特別是電子設備、高壓變頻器要求更高,不能滿足使用環境要求直接導致故障率上升,室外設備如不能滿足防護等級要求,也很快會出現故障。

3、 讓專業的人做專業的事

受制于技術方面、配件方面、檢測手段等,對一些設備特別是進口設備的維保不能較好的完成,

因此對變頻器、空壓機系統、PLC系統、高壓變配電系統以及一些機泵設備實行外包維保的方式,

這些專業性的公司具有更強的技術力量和手段,我們所做的是把好關,要提出運行過程中發現的問題,

尋求解決方案,這部分成本費用不能省。

6、 水質對成本的影響

1、 源水水質變化對成本影響

源水水質發生污染時對制水成本的影響還是比較大的,要進行高錳酸鉀和粉沫活性炭的聯合投加,

加礬量和加氯量也會上升,以往在長江枯水期時一般在12月份開始,有氯投加不進去的現象,

最長時間延續到次年3月份,測不到游離氯,只能以化合氯計,氯耗相當大,國家對源水污染治理加大了力度,

取得的成效還是明顯的,近幾年長江水質基本上比較穩定,也帶來了制水成本的降低。

2、 出廠水水質提高對成本的影響

隨著生活水平的提高,對水質要求也相應提高,深度處理工藝的實施進一步優化了水質,同時也造成了

制水成本的增加,目前,頭橋水廠深度處理工程正在建設階段,投產后,我們還要對深度處理后成本

變化情況進行分析,尋求較好的解決方案。

結束語:降本增效是一項長期系統的工作,經濟效益與社會效益互相之間有一定的矛盾,

如何把它們有機的結合起來也是一個課題。本文也僅局限于頭橋水廠的工藝,各廠的實際情況也有所不同,

希望能對其它生產廠有借鑒作用,共同推動公司降本增效工作的開展。

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