陕钢集团汉中钢铁有限责任公司 陕西汉中 724200
摘要:随着我国基础建设的大力发展,钢铁企业也快速发展起来,在钢铁企业产量逐渐增大的前提下,能源的消耗量也日益剧增,从而加剧的环境污染问题。为了能够达到国家节能减排的环保目标,同时提高企业资源的利用效率,就需要在企业中建设一套能源管控信息平台,将基础能源管理、生产过程监控以及能源调度平衡等多个功能集成起来,以此来达到降本增效的目的。能源监控系统与能源的生产调动有着直接的关系,影响着系统的可靠性以及先进性,因此,做好能源监控工作意义重大。鉴于此,本文就能源管控系统在钢铁企业的应用展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:钢铁;能源管控;节能减排
1.能源管控系统组成
(1)现场数据采集。该系统主要用来采集生产过程中的各种水、电、气等能源介质的相关工艺参数和计量数据,包括仪表、电度表等设备以及DSC系统、PLC系统和电力综保系统。(2)能源综合监控。该系统作为在线能源监控管理系统,可以为能源调度人提供更加直观的状态信息和能源数据,便于从整体上实现能源的调度管理工作。(3)基础能源管理。基础能源管理是在线管理的补充,能够实现能源实绩管理、能源计划管理、能耗成本管理、能源综合分析、能源生产管理以及KPI管理等各项功能,可以用图表的形式给管理人员提供精细化的管理依据。
2.能源管控系统现状及存在问题
钢铁企业的能源管控系统是一个将能源调度、过程监控与能源管理集成起来的综合体系,是一个以计算机、工业网络和控制技术为基础的管控一体化系统,能够实现对企业能源运行设备的全方位监控和管理,优化煤气、电力、蒸汽、氮气、氧气以及水等能源的生产、配送以及使用过程,达到能源平衡的效果,同时还能够提高能源的管理水平和使用效率,从而起到系统性的节能降耗作用。如今,存在于能源管控系统中的问题主要体现在以下几个方面:
(1)能源计量不全、不准。采集数据是开展能源管控工作的关键依据,但是,在具体执行该项工作的过程中,由于能源的计量器具配置不全,再加上后期维护不及时等各项问题,导致能源采集面临着数据不准确以及不全面的现象,从而阻碍了后期的功能开发和模型计算。(2)能源监控不明确。由于人员和设备比较分散,通讯方法和联络方式相对单一,致使管理人员无法及时准确掌握能源系统的加工、使用、转换以及回收等各项情况。(3)能源管控不严格。能源的计量、调度和管控分别是由多个部门牵头来完成的,工作协调难度大。即便是完成了数据的采集工作,但是,在数据的挖掘、分析以及应用方面仍然存在着缺陷,而且和现有的ERP与MES相关系统的融合不足,从而出现了严重的孤岛现象。基础能源管理系统的建设,只是将日常工作以计算机的形式体现出来,并没有发挥出信息化系统在数据分析、过程监控以及辅助决策等方面的价值,从而很难得到匹配投资的经济效益。
3.能源管控系统在钢铁企业的应用
3.1能源数据采集
数据采集作为整个平台获取数据的基础屠静,需要确保该项工作的完整性、可靠性、实时性和高效性。系统采集流量计、DCS系统、变送器以及PLC系统都能够为能源管控中心提供相应的数据,其中包括能源消耗量、设备状态以及故障报警信息等。
3.2能源综合监控
能源综合监控主要包含了常规设备的状态监控以及重要设备的监控等等,能够实时动态显示能源的使用量和发生量,实现对整个公司水、电、气的监控,尤其是对于电力监控工作而言,能够确保整个电力管理工作更加全面、直接、规范,可以有效保障公司电力系统的正常稳定运行。从整体上能够满足能源平衡需求,可以基于能源管控中心远程监控,实现节能调度管理。
3.3 ERP系统数据交互
将能源管控系统与企业中的ERP系统实现数据交货,能够为下达能源计划、上传统计分析信息和能源实绩提供良好的途径,为企业开展ERP成本核算工作提供可靠的数据支撑。
3.4基础能源管理
基础能源管理作为与能源综合监控配合起来使用的系统,更侧重于对能源数据的统计分析管理,包含了能源的相关实绩收集、计划制定、质量记录、成本分析、报表深沉以及设备的停机记录等等。以能源管控系统采集到的数据为依据,严格把控信息化系统的生产计划、停产计划、检修计划以及报表等相关信息,通过进行大量的数据计算和对比分析,我有专业技术人员、相关操作人员以及管理人员提供可视化的解决方案或者报表,基于公司的整体角度喂,能源管理提供一套准确、安全、完善的基础能源管理系统。
3.5平衡调度管理
在能源综合监控系统中,平衡调度管理是结合先进调度管理方法的一种平衡调度管理技术,其中包含了对焦炉、高炉以及转煤气使用量的平衡,对热风炉的优化燃烧以及退火炉的优化燃烧等等。能源管控系统使用与之相关的专家模型以及平衡模型等方法,为优化公司能源提供了可靠的解决方案,实现了公司的整体节能目标。
4.能源管控系统发展与展望
在钢铁工业逐渐朝着智能化、绿色化方向发展的前提下,建设集约化管控、无人值守以及智能化的管理体系,成为了钢铁企业的发展方向。并且在钢铁企业中逐步形成的你系统高效运行为基础,以节能为目标的协同物质流和能量流网络的动态调控体系。
4.1以能量流网络为核心的动态调控
钢铁生产种类多、结构复杂,含碳能量流和含铁物质流耦合交错,并且存在着匹配程度不一、工序见面连接的特点,影响能源消耗的因素比较多,能耗水平差异也相对较大。钢铁企业的能源管控系统作为生产能源以及控制系统的实体,是实现智能化和信息化的有效工具。在分析能量流动运行状态的时候,必须要建立能量流网络,以网络化的设计实现连接器、能量流节点和缓冲单元之间的动态联结,确保能量流处于高效、稳定的运行状态,从而进一步提升能源的使用效率,为钢铁能源管控系统的实时动态调控提供可靠的保障。
4.2以“三流一态”为核心的能源精益化运行体系
所谓的“三流一态”也就是能量流、物质流、价值流和系统的运行状态。实质上,钢铁企业的生产过程也就是实现能量、物质以及相关信息流动转换的过程,动态运行的物理本质即在碳素能量的驱动作用下,铁素物质流严格按照特定的程序,顺着特定的流程网络动态化运行。物质流和能量流在实际生产过程中都会不断耗散,因此,为了能够尽可能减少能耗,就需要合理优化物质流和能量流,也就实现能源的精益化运行和高效转换,因此,需要将能量流、物质流、价值流和设备的状态整合成一个有机体,并且对其进行统筹管理,以系统节能为目的确保效益最大化。
结语
总而言之,能源管控系统平台的建立,能够实现能源管理体系信息化,通过构建标准文件管理系统强化重点用能设备的管理,从而提高我用能效率,实现对各工序能源技校的有效评估,使用按成本中心分析和能耗分析结合其他的方法,及时提供权威的能源消耗数据,实现对能源质量的全面监控,确保能源的持续供应质量满足目标能源要求,提升能源管理效率,推动钢铁企业的健康可持续发展。
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