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以头桥水厂为例,谈谈如何做好水厂生产成本控制

自来水企业是个保本微利的行业,随着城市规模的扩大,供水需求也在逐步增加,其中,生活用水比重增加较多,

相对于工业用水生活用水的价格较低,给供水企业的利润带来了冲击,但供水价格受政府控制,那么成本控制是

企业发展的有效途径,本文通过制水厂生产实践,对于成本控制积累了一些经验,希望对大家有所帮助。

一、 自来水厂成本构成

1、 人工成本:主要指员工的劳动薪酬和福利,这部分成本比较稳定,可调性低,不能作为成本控制的主要方向,

主要依靠提高自动化水平,通过减员达到增效目的。

2、 运营成本:也就是生产直接成本,主要指生产原材料消耗,包括矾耗、电耗、氯耗以及高锰酸钾、活性炭等,

这是成本控制最关键部分,也是本次讨论的重点。

3、 设备折旧损耗成本:一是设备正常使用的陈旧和损坏,二是未达到使用寿命而进行更换,浪费了设备残值,

这也是成本控制的一部分,计算方法采用的是平均年限法。

4、 设备维修保养成本:包括正常的维护保养,易损件的更换,电气设备的预防性试验、防雷测试等等,

这部分费用相对比较固定,也不宜过度压缩。

二、 成本控制的要素

1、 管理方面

1) 加强成本意识的宣传教育。

这就需要厂负责人经常要强调成本的概念,要使全体员工认识到降本增效的生要性,不仅仅是喊喊口号,

要有相应的激励机制,提高大家参与的积极性,对好的建议和这方面工作工作做出突出贡献的要给予重奖。

2) 严格规章制度及操作规程。

违章操作带来的设备故障和损坏以及引发的安全事故案例很多,造成的后果有轻有重,无论是设备损坏还是

人员伤害都会折算成费用支出,同样也增加了成本,日常生产中尤其要注意,安全也是效益。

3) 定期招开经济分析会。

头桥水厂每个月厂部会议都会涉及这方面内容,要对每个月生产情况作个小结,指出哪些方面存在不足,

改进措施,下个月注意事项,针对不同的季节变化、水质变化要有应对方案。

4) 合理制定目标任务。

所谓目标也就是经过努力才成完成的任务,个人认为目标应分为二块,一是总公司层面定的目标,

二是厂内部制定的奋斗目标,公司制定的目一般是按上级目标任务分解后分摊以及根据各厂上一年的实绩

进行加一定的百分比制定的,各厂基本上都能完成任务,厂内部指标将根据实际生产情况目标更为苛刻,

需要群策群力,共同努力完成。

2、 技术方面

1) 完善工艺流程。

生产工艺过程总会存在一些不合理或与设计的偏差,特别是新扩建的项目要经过长时间的调试与观察,

要在运行过程中发现优化,这就要求我们技术人员熟悉工艺流程和相关运行参数,熟悉设备性能和特性,

善于发现和解决问题。

2) 完善自动化控制。

自动化设备的大量应用极大地降低了职工的劳动强度,减少人员配备,它的调节精度和响应速度是

人工不可比拟的,在线仪表的使用使我们及时掌握各工艺段的水质,因此要发挥它的作用,不断完善。

3) 完善设备维保流程。

设备的维护保养需要制定详细的计划,什么设备到什么时候做什么保养都有相应的技术要求,

有些甚至是强制性的规定,我们在减少设备故障的同时也延长了它的使用寿命。

三、 头桥水厂运营成本分析

117年与16年 “三耗”及总成本对比。

 

供水量(万吨)

矾耗(公斤)

氯耗(公斤)

电耗(度)

成本(元/千吨水,含活性炭和高锰酸钾)

16

7784.8

7.48

1.7

206.9

150.96

17

8257.7

5.36

1.52

201.01

145.28

涨跌幅

+6%

28.3%

10.6%

2.8%

3.76%

2生产原材料消耗占比及单价。

项目

单价

千吨水成本

占总成本比例

备注

1680/

9

6.2%

液体矾折算成固体矾价格

液氯

1100/

1.67

1.15%

 

0.6601/

132.69

91.33%

 

其它

 

1.92

1.32%

含活性炭和高锰酸钾

 

从上面数据看出电耗所占比例最大,其次是矾耗,经测算,源水厂与净水厂泵房机组用电量占全厂用电量的80%

下面就对成本控制的全过程进行分析(因高锰酸钾和粉沫活性仅在水质异常时投加,不作为分析重点)。

1、 从生产运行工艺过程查找问题。

目前,头桥水厂采用常规水处理工艺,共有平流式沉淀池4座,V滤池2座,清水库2座,在进水量基本均衡的

情况下,沉淀池出水浊度相差不大,但在实际运行时发现二期出水浊度明显高于一期约2NTU

加矾量也比一期高约10%,严重时出现池子半边清半边混的现象,首先作出的判断是反应区出现短流现象,

经查,折板下口确实有较大的缝隙,后采取措施进行封堵,恢复生产后发现仍没有明显改善,后来将二期

沉淀池与一期构筑物进行较核,发现反应区进水配水有问题,改进恢复生产后,沉淀水浊度有明显改善,加矾量也下降。

2、 工艺运行方式改变的探讨

以往我们水库经常处于高水位运行状态,水库水位基本上不低于3.5米,二泵房加减机源水厂亦加减机,

进出水相对处于平衡状态,没有发挥水库的调节功能,此运行模式称为进出水平衡运行模式。对此我们研究

的思路是保持源水厂机组稳定,通过调节电机频率控制出水量,发挥水库的调节作用,使沉淀池进水恒定

或在较小的范围内变化,防止水量骤增骤减对沉淀池的冲击,使沉淀池的水流达到比较稳定的流动状态,

达到减小开停机次数以节约用电和节约用矾,此运行模式称为沉淀池恒定进水运行模式。

a进出水平衡运行模式时库水位变化曲线:

图片1.jpg 

b进出水平衡运行模式时源水厂流量变化曲线

 

图片2.jpg 

c沉淀池进水恒定运行模式时水库水位变化曲线

 

图片3.jpg 

D沉淀池进水恒定运行模式时源水厂流量变化曲线

图片4.jpg 

 

结论:通过模式的改变取得了较好的节矾效果,节约用矾大约20%,源水厂机组千吨水电耗下降约5度左右。

3、高锰酸钾投加对助凝效果的探讨

地表水的有机物含量较多,采用氧化助凝可以取得比较好的效果,主要方式有加氯、加臭氧、

加高锰酸钾,由于目前不具备加臭氧的条件,加氯有卤代物产生的风险,主要用于杀灭水中藻类,

因此主要对高锰酸钾的氧化助凝作用进行了试验,在加矾量不变的前题下,投加200-400mg/l浓度的高锰酸钾,

投加量约0.5mg/吨,可以取得比较好的助凝效果,沉淀水浊度可由2.5NTU下降到0.9NTU,但由于高锰酸钾价格昂贵,

总觉得不是太经济,主要原因还有投加泵的设置不合理,由一台泵通过三通分成二个投加点,

由于二条混水管道压力不等,造成投加不均匀,深度处理施工时将对此进行改造,再进一步研究。

3、 加氯成本的探讨

1、 精确计量。

目前氯瓶称重主要是二个方式,一个是四水厂采用的汽车衡,也就是所有氯瓶都放在一起称重,另外一个方式

一厂和头桥水厂采用的氯瓶专用衡器,但只装在一只氯瓶上,理论上认为其余的与它并联,一只用空了

其余的都用空了,实际上每只氯瓶的挥发不尽相同,如果遇到针形阀堵塞,会造成较大的浪费,

我们在行车上加装电子称,实瓶与空瓶都进行计量,有较大余量的氯瓶继续使用,减少了这方面的浪费。

2、 合理控制氯投加

在气温较高时,为抑制藻类生长需要开启预加氯,在时间上作了规定,开启时间为早8点到下午6点,

夜间由于无光合作用不利于藻类生长。适当控制滤后氯,因为滤后水进入水库后,停留时间大约为2小时,

氯气在水库是的挥发量较大,造成浪费,一般控制在0.3-0.5mg/l为宜,不足部分由吸水井补氯完成。

4、 用电成本的探讨

电耗占直接成本比例极高,是控制成本的主要方向也是成本控制的难点,大家都知道水泵运行在高效区是最省电的,

但公司调度是根据整个市区管网压力进行机组调配的。下图是公司24小时供水量变化曲线(17年10月10日):

图片5.jpg 

头桥水厂二泵房出水压力曲线:


图片6.jpg 

 

最高值为0.45MPa,最低为0.37MPa,这二个曲线比较典型,我们把全天供水分为四个时段,早6点至11点为

高峰期,17点至21点为次高峰期,11点至17点为平峰期,21点至次日6点为低峰期,全天用水最高峰经一般

10点左右,最低峰在凌晨3点,我们在各个时段分别取数据,计算出配水电耗的变化,为什么引用配水电耗,

因为这个指标能直接反应水泵运行的效率。

节日期间由于采用降压供水的运行模式,泵房全天只开一台机,我们以216日为例,分析一下配水电耗:

不同机组之间的搭配配水电耗的差异:

不同机组组合(统计常用的二台大机、一大一小和二大一小)

  1)二台大机组合

 

组合类型

总电量

出厂流量

出厂压力

泵口压力

吸水井水位

配水电耗

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)二大一小组合

 

组合类型

大机电量

大机电量

5号电量

总电量

出厂流量

出厂压力

泵口压力

吸水井水位

配水电耗

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

 

组合类型

大机电量

大机电量

2号电量

总电量

出厂流量

出厂压力

泵口压力

吸水井水位

配水电耗

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

 

 

 

 

组合类型

4号电量

5号电量

总电量

出厂流量

出厂压力

泵口压力

吸水井水位

配水电耗

 

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小组合

分析:从上面的表格数据中分析可以看出

1)、全天的供水四个阶段低谷期配水电耗最低。

2)、从春节期间供水情况可以看出配水电耗很高,供水压力基本上在0.33MPa

3)、不同机组之间搭配,在平均扬程相差不大的情况下相差不大,但有变频机组的搭配要优于没有变频机组的搭配。

4)、在目前的出水条件下,二台大机运行配水电耗最低。

5)、平均扬程在0.4MPa,时配水电耗最低。

应对方法:

泵房的机组调配受公司总调度控制,生产厂不可随意搭配,那么机组的降耗要调度配合才能完成,笔者认为要做好以下几点:

1)、均衡全天供水压力,夜间供水压力不必调得过低,峰值压力适当下调。

2)、合理布置各增压泵站。在各生产厂机组经济运行的情况下,找出压力不足的区域,合理布局增压泵站。

5、 设备维修保状成本探讨

1、 尽量选用质量好的名牌产品。

目前,我们一些重要的设备特别体现在电子设备多采用进口或合资品牌,例如,仪表、PLC控制设备。

机电设备国产的用得较多,往往在招标采购时采用最低价中标的形式,那么一些价格较高的质量好

的产品经常会得不到使用,最典型的是阀门,尤其是手动阀门,经常会发生关不死开不动的现象。

有些电气设备故障率偏高,造成维修成本上升。

2、 要满足设备使用的环境

许多设备对温度、湿度、灰尘、腐蚀的防护有一定的要求,特别是电子设备、高压变频器要求更高,不能满足使用环境要求直接导致故障率上升,室外设备如不能满足防护等级要求,也很快会出现故障。

3、 让专业的人做专业的事

受制于技术方面、配件方面、检测手段等,对一些设备特别是进口设备的维保不能较好的完成,

因此对变频器、空压机系统、PLC系统、高压变配电系统以及一些机泵设备实行外包维保的方式,

这些专业性的公司具有更强的技术力量和手段,我们所做的是把好关,要提出运行过程中发现的问题,

寻求解决方案,这部分成本费用不能省。

6、 水质对成本的影响

1、 源水水质变化对成本影响

源水水质发生污染时对制水成本的影响还是比较大的,要进行高锰酸钾和粉沫活性炭的联合投加,

加矾量和加氯量也会上升,以往在长江枯水期时一般在12月份开始,有氯投加不进去的现象,

最长时间延续到次年3月份,测不到游离氯,只能以化合氯计,氯耗相当大,国家对源水污染治理加大了力度,

取得的成效还是明显的,近几年长江水质基本上比较稳定,也带来了制水成本的降低。

2、 出厂水水质提高对成本的影响

随着生活水平的提高,对水质要求也相应提高,深度处理工艺的实施进一步优化了水质,同时也造成了

制水成本的增加,目前,头桥水厂深度处理工程正在建设阶段,投产后,我们还要对深度处理后成本

变化情况进行分析,寻求较好的解决方案。

结束语:降本增效是一项长期系统的工作,经济效益与社会效益互相之间有一定的矛盾,

如何把它们有机的结合起来也是一个课题。本文也仅局限于头桥水厂的工艺,各厂的实际情况也有所不同,

希望能对其它生产厂有借鉴作用,共同推动公司降本增效工作的开展。

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