能源管控中心項目建設(shè)與運行效果

導(dǎo)語：能源管控中心項目建設(shè)與運行效果一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過實施能源管控中心項目，首鋼長鋼公司全面監(jiān)測能源系統(tǒng)發(fā)生、使用和回收等環(huán)節(jié)，實時集成和優(yōu)化能源媒介的管理與控制，以確保能源媒介的高效，安全和經(jīng)濟(jì)使用，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：能源管控；集成監(jiān)控；高效利用

1以行業(yè)引領(lǐng)為目標(biāo)的鋼企智慧能源管理體系的構(gòu)建與實施背景

首鋼長治鋼鐵有限公司（簡稱首鋼長鋼公司）始建于1946年，是中國共產(chǎn)黨創(chuàng)建的第一個鋼鐵企業(yè)，經(jīng)過多年發(fā)展，已成為年產(chǎn)鋼400萬噸左右的典型鋼鐵長流程企業(yè)，主體生產(chǎn)工序包括焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼、熔劑、動力以及相關(guān)輔產(chǎn)設(shè)施。1.1適應(yīng)鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗新變化的需要。目前，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的能耗占鋼材成本的20％至40％，其設(shè)備、工藝流程、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和能源管理水平的不同對能源消耗的影響也不同。建立一個集成、集中、統(tǒng)一的企業(yè)能源管理系統(tǒng)和控制中心，是數(shù)字化能源管理的技術(shù)支持措施，也是鋼鐵企業(yè)提高能源利用效率的一大重要舉措。隨著《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的出臺，顯然傳統(tǒng)的能源管理模式已無法滿足鋼鐵生產(chǎn)大規(guī)模、高速、激烈的競爭需求，也無法滿足中長期國家發(fā)展規(guī)劃的要求。能源管控中心項目是國家強(qiáng)力推進(jìn)的節(jié)能減排重點項目，并被列入國家發(fā)改委《國家重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄（2017年）》，采用信息技術(shù)對企業(yè)能源系統(tǒng)實時全廠監(jiān)控，可降低企業(yè)年能源消費總量的1-3%。1.2適應(yīng)國家節(jié)能減排形勢要求的需要。為貫徹落實國家節(jié)能減排政策，順應(yīng)鋼鐵業(yè)市場競爭和發(fā)展趨勢，同時實現(xiàn)對能源系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理，首鋼長鋼公司迫切需要一個整合，優(yōu)化和調(diào)節(jié)能源子系統(tǒng)的綜合部門，以確保對生產(chǎn)，使用和回收的全面監(jiān)控。并對能源媒介進(jìn)行實時的集成優(yōu)化和管理，以確保這些媒介的效率，安全性和經(jīng)濟(jì)性。鑒于上述需求，建設(shè)能源管控中心系統(tǒng)項目，并按“統(tǒng)一規(guī)劃，分期實施”的步驟完成項目建設(shè)，建立能源管理中心系統(tǒng)，構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)，搭建系統(tǒng)平臺，立足既有產(chǎn)能設(shè)施對具備條件的能源系統(tǒng)（動力系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)）子站數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集上傳功能。立足既有產(chǎn)能設(shè)施開展能源管控中心系統(tǒng)項目建設(shè)，并采用分步、分系統(tǒng)、少量、多批次的投資方式積極推進(jìn)能源管控中心系統(tǒng)項目建設(shè)。

2首鋼長鋼公司能源管控中心項目的構(gòu)建與主要內(nèi)容

2.1主要內(nèi)容。首鋼長鋼公司能源管控中心系統(tǒng)項目主要是將公司內(nèi)分布的配電系統(tǒng)、發(fā)電廠、燃?xì)鈮毫φ尽⑴潆娫O(shè)施和能源消耗的信息通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，以實現(xiàn)實時監(jiān)控和分散控制，能源系統(tǒng)的集中管理和優(yōu)化配置。能源管理中心具有對生產(chǎn)過程進(jìn)行全面優(yōu)化、宏觀預(yù)測和咨詢的功能。它不僅是規(guī)范和控制公司能源生產(chǎn)和使用的業(yè)務(wù)單位，也是公司能源管理的職能部門，其在整合公司能源管理方面發(fā)揮著重要作用。項目建設(shè)內(nèi)容具體包括：①能源管理中心辦公樓：除了能源管理中心大廳、計算機(jī)/控制設(shè)備機(jī)房，還包括能源中心管理、技術(shù)、設(shè)備、運行操作、設(shè)備點檢維護(hù)人員辦公室以及配電室等場所。②工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：現(xiàn)場設(shè)置一套以太網(wǎng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)控制網(wǎng)由工業(yè)交換機(jī)和光纜連接。用于連接所有現(xiàn)場設(shè)備（PLC、通信計算機(jī)、RTU）、I/O服務(wù)器等。主控制站位于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，其他站點根據(jù)情況按連接星接入環(huán)網(wǎng)，基本上整個ems工業(yè)網(wǎng)按一種方式設(shè)計。環(huán)網(wǎng)主站采用光口直接連接，其余線路采用光電發(fā)射機(jī)連接。③能源計量設(shè)施完善及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：按照能滿足對生產(chǎn)工序獨立核算以及對重要用能設(shè)施重點監(jiān)測的原則，對公司水、電、煤氣、蒸汽、氮氣、壓縮空氣等能源介質(zhì)補充完善計量設(shè)施，同時對不具備數(shù)據(jù)采集上傳功能的表計進(jìn)行改造完善。④數(shù)據(jù)集成、現(xiàn)場DCS系統(tǒng)改造及信息系統(tǒng)：為實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)采集和集中管理，對能源生產(chǎn)及供用系統(tǒng)已有的PLC系統(tǒng)及DCS系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改造；對傳統(tǒng)繼電器控制的工藝站點進(jìn)行改造，采用I/0方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。⑤工作站及大屏幕顯示系統(tǒng)：配套完善工作站軟、硬件設(shè)備，滿足能源管控中心能源基礎(chǔ)管理工作需求；在能源中心調(diào)度大廳，設(shè)置能源生產(chǎn)系統(tǒng)大屏幕系統(tǒng)，對動力、電力、煤氣等系統(tǒng)及重要能源產(chǎn)供設(shè)施進(jìn)行重要內(nèi)容的全局監(jiān)視，顯示內(nèi)容包括重要的能源潮流參數(shù)、與能源生產(chǎn)相關(guān)的主要設(shè)備運行狀態(tài)等。⑥能源系統(tǒng)質(zhì)量控制及能量系統(tǒng)運行優(yōu)化工程：針對水質(zhì)、煤氣質(zhì)量調(diào)控手段缺失的狀況，增設(shè)相關(guān)處理設(shè)施滿足質(zhì)量調(diào)控需求，實現(xiàn)分質(zhì)供水、提高水循環(huán)利用率以及降低煤氣因管網(wǎng)腐蝕造成的漏損提高煤氣利用率。另外，通過實施變頻調(diào)速控制、余能余熱利用等工藝改造工程，進(jìn)一步對能量系統(tǒng)進(jìn)行運行優(yōu)化，提高能源利用效率。2.2運行情況。首鋼長鋼公司能源管控中心系統(tǒng)項目2018年1月整體上線運行。生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)水、電、煤氣、氮氣、壓縮空氣等能源介質(zhì)系統(tǒng)的計量設(shè)施已完善并采用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，能源動力系統(tǒng)總設(shè)置計量采集點位1146個（其中：電力計量采集點位976個，氮氣計量采集點位21個，煤氣計量采集點位32個，用水計量采集點位107個，蒸汽計量采集點位10個），滿足了公司能源供用預(yù)測與能源平衡調(diào)度的功能需求；另外，建設(shè)完成工業(yè)級管理網(wǎng)絡(luò)并對生產(chǎn)現(xiàn)場20余處重點能源供用設(shè)施及控制系統(tǒng)完成相關(guān)改造，實現(xiàn)了綜合過程監(jiān)控功能。2.3實現(xiàn)的功能。建設(shè)能源管控中心系統(tǒng)項目，實現(xiàn)的功能包括：①能源數(shù)據(jù)采集功能：遠(yuǎn)程采集和上傳功能，各類能源消耗的瞬時值、累計值等數(shù)據(jù)的采集和上傳。②綜合監(jiān)測功能：主要包括電、煤氣，氮氣、蒸汽、水等能源系統(tǒng)以及重要能源產(chǎn)供設(shè)施實時監(jiān)測，在線管理和調(diào)整，滿足扁平化能源管理需求。③基礎(chǔ)能源管理功能：包括能源消耗計劃編制、能耗統(tǒng)計、報表生成、能耗趨勢、能耗核算等。④大屏幕系統(tǒng)顯示功能：通過大屏幕顯示系統(tǒng)對能源系統(tǒng)及重要產(chǎn)供能源設(shè)施的平衡狀況、運行參數(shù)進(jìn)行圖形化、可視化呈現(xiàn)，可以直觀明了發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)及設(shè)施運行中存在的問題，有效提高處置效率和水平。另外，首鋼長鋼公司能源管控中心系統(tǒng)與其他信息化系統(tǒng)預(yù)留信息交換的接口，下一步首鋼長鋼公司還計劃將能源管理中心平臺與企業(yè)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)完成對接，實現(xiàn)環(huán)境系統(tǒng)的全面監(jiān)測功能；與生產(chǎn)物流系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)生產(chǎn)能源、原料、產(chǎn)品（包括半成品）等全流程監(jiān)控。

3實施效果

3.1經(jīng)濟(jì)效益。實現(xiàn)能源集中監(jiān)控后，通過能源資源合理經(jīng)濟(jì)調(diào)配，二次能源利用率大幅提升，其中：高爐煤氣放散率同比降低4.10%，減少高爐煤氣放散15840萬m3，按0.08元/m3計，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1267萬元。焦?fàn)t煤氣放散率同比降低4.28%，減少焦?fàn)t煤氣放散2033萬m3，按0.4元/m3計，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益813萬元。合計創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益2080萬元。3.2管理效益。首鋼長鋼公司通過建設(shè)能源管控中心后，一方面能夠及時從能源管理平臺獲取生產(chǎn)過程的重要參數(shù)和相關(guān)能源數(shù)據(jù)，并結(jié)合生產(chǎn)工藝信息及時進(jìn)行分析診斷，提供能源系統(tǒng)實時平衡和調(diào)整決策系統(tǒng)信息，確保能源系統(tǒng)平衡的科學(xué)、及時、合理調(diào)整，確保生產(chǎn)系統(tǒng)和能源利用過程的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。最終達(dá)到提高能源綜合利用效率的目的；另一方面，能源管理上線后，企業(yè)的能源管理現(xiàn)狀得到了有效提升，首先是明確了工序之間的能源消費，有利于企業(yè)進(jìn)行工序間各動力能源的能耗考核，有利于加強(qiáng)工序能耗的監(jiān)管，并通過對能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)管，預(yù)測和分析企業(yè)用能，極大促進(jìn)了企業(yè)節(jié)能降耗工作的深入開展。3.3社會或生態(tài)效益。能源管控中心項目的建成，成為首鋼長鋼公司一張亮麗的名片，也成為公司節(jié)能降耗的重要標(biāo)志。同時，減少煤氣放散，也對減少排放和改善環(huán)境有較大作用，社會效益明顯。下一步，首鋼長鋼公司將以能源管控中心項目建設(shè)投運為新的契機(jī)，充分發(fā)揮能管中心項目作用，并進(jìn)一步拓展其功能和定位，重點在實現(xiàn)節(jié)能減排、提高能源生產(chǎn)效率、能源綜合利用和能源系統(tǒng)運行優(yōu)化等方面狠下功夫，將能源管理公司自動化水平提高到一個新的水平，實行綜合監(jiān)控、配置和電源管理，以整體實現(xiàn)能源管控功能，提升企業(yè)能源管理水平，將首鋼長鋼公司建設(shè)成為低碳環(huán)保綠色生產(chǎn)企業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]范鹍.濟(jì)鋼能源管控中心架構(gòu)及功能實現(xiàn)[J].冶金自動化.

[2]劉海燕.鋼鐵企業(yè)能源管控中心建設(shè)與能源管控體系的創(chuàng)新與實踐[J].社科論壇.

[3]張曉星.風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防體系在地鐵施工階段的應(yīng)用分析[J].價值工程，2019，38（18）：291-294.

作者:秦建新 單位:首鋼長治鋼鐵有限公司