從表2可以看出, 在沒有改變?nèi)魏紊a(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)工藝的情況下, 噸鋼差值高達(dá)9% 以上, 從而可以得出這種耗能的差別主要是運(yùn)行管理上的差別形成的。如果能將中板廠生產(chǎn)線的運(yùn)行管理都能控制在優(yōu)化的模式, 努力減小可以避免的耗能差別, 那么,獲得較為理想的節(jié)能效果將是W全可行的。

依照現(xiàn)代化能源管理思想, 探索建立符合鋼鐵企業(yè)長期發(fā)展戰(zhàn)略需求的新型能源管理模式; 如按照總體規(guī)劃、分步實(shí)施、統(tǒng)籌兼顧、重點(diǎn)突破、效益驅(qū)動(dòng)的原則, 對中板廠現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)升級和技術(shù)改造、提升企業(yè)能源系統(tǒng)的技術(shù)裝備水平, 建設(shè)集過程監(jiān)控、能源調(diào)度指揮、能源平衡決策等管控功能一體化的新型能源管理體系, 實(shí)現(xiàn)能源的四級能耗指標(biāo)管理, 并與中板廠生產(chǎn)經(jīng)營有效結(jié)合, 達(dá)到節(jié)能降耗, 降低成本, 提高產(chǎn)品競爭力, 保護(hù)資源環(huán)境, 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo), 對最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展無疑有著重要意義。

 

能源智能管控系統(tǒng)可以科學(xué)地解決能源計(jì)量過程中人工抄數(shù)不及時(shí)、不準(zhǔn)確, 信息反饋滯后的問題, 實(shí)現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化、信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化、結(jié)算的電子化、能源計(jì)量的現(xiàn)代化和精細(xì)化等目標(biāo), 并為下一步工藝及設(shè)備改進(jìn)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)能促進(jìn)節(jié)能降耗工作在全企業(yè)范圍內(nèi)的推進(jìn), 為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。隨著新技術(shù)、新工藝的不斷引進(jìn), 也必將在功能上得到不斷完善, 技術(shù)不斷創(chuàng)新, 為鋼鐵企業(yè)更高的節(jié)能目標(biāo)提供更加有力的技術(shù)保障。

以武漢大學(xué)研制的能源智能管控系統(tǒng)為例, 如應(yīng)用在上述中板廠, 則可以為中板廠提供系統(tǒng)化的管理思想, 為中板廠構(gòu)建能源管理、控制、監(jiān)測和分析平臺。清晰地了解各工藝、部門、產(chǎn)品的用電量及其他能源在系統(tǒng)內(nèi)的消耗量, 以便進(jìn)行能耗分析, 科學(xué)控制能耗, 多方位控制、降低、改善企業(yè)能源耗費(fèi), 為中板廠創(chuàng)造更多價(jià)值。

(1) 根據(jù)大量數(shù)據(jù)分析全廠用電負(fù)荷的狀況, 統(tǒng)籌全廠用電規(guī)劃; 調(diào)節(jié)各變壓器臺區(qū)的用電負(fù)荷; 對全廠的配電方案進(jìn)行優(yōu)化提高變壓器使用效率, 降低線損, 達(dá)到節(jié)電目的; 

(2) 根據(jù)電量供需平衡原則, 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備的用電和供電存在的“跑冒滴漏"問題,特別是對于線路、 開關(guān)和負(fù)載老化和不合理運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整和更新。實(shí)現(xiàn)節(jié)能, 降低成本, 減少事故率; 

(3)多方位規(guī)劃全廠的優(yōu)化供配電方案, 投入無功補(bǔ)償、濾波器消除諧波, 改善電能質(zhì)量,為二期節(jié)能改造擬定方案和進(jìn)行設(shè)備的配套選型。能源智能管控系統(tǒng)可以針對中板廠能源管理和利用的某一方面或系統(tǒng)能耗較大的環(huán)節(jié)進(jìn)行能源審計(jì)分析, 根據(jù)測試計(jì)算和審計(jì)分析結(jié)果, 研判能源浪費(fèi)原因進(jìn)行有效的改造升級。最終用智能網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn): 能源調(diào)度、信息監(jiān)控、安全控制、錯(cuò)峰調(diào)谷、故障處理、考核管理等(依中板廠的實(shí)際需求量身定做)。該能源智能管控系統(tǒng)可以分三次提供技術(shù)方案:

3.1 一次技術(shù)方案

通過構(gòu)建智能能耗在線監(jiān)測系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)能源管理的透明、實(shí)時(shí)。中板廠建設(shè)全套智能無線、有線蜂窩組網(wǎng)的電能消耗在線監(jiān)測系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)對各個(gè)主要負(fù)載的能耗在線監(jiān)測, 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、同步、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集, 對中板廠的全部變壓器和578臺(組)用電設(shè)備中的電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)視并且在線分析。系統(tǒng)將在對整個(gè)中板廠的能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理的基礎(chǔ)上, 同時(shí)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷側(cè)的在線用電特性分析, 例如: 廠區(qū)功率、電壓、電流等電能參數(shù)的潮流分布的在線監(jiān)測和分析; 廠區(qū)無功功率消耗的分布及狀況監(jiān)測及分析; 廠區(qū)內(nèi)線損在線監(jiān)測和節(jié)能改造分析并提出整改方案; 生產(chǎn)工藝流程中各個(gè)負(fù)載的運(yùn)行特征及狀況在線監(jiān)測和優(yōu)化分析。通過該中板廠能源智能管控系統(tǒng)一期工程建設(shè), 利用獲取的數(shù)據(jù), 一期可采取如下措施, 并實(shí)現(xiàn)節(jié)電5%的考核指標(biāo)。

3.2 二次技術(shù)方案

電力設(shè)備的負(fù)荷控制和優(yōu)化運(yùn)行。二步的實(shí)施,是在建成智能能源監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)置配套的智能控制裝置,組建負(fù)荷智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建設(shè)將完成生產(chǎn)運(yùn)行工藝精細(xì)化管理,基于優(yōu)化模型的各類電動(dòng)機(jī)啟/停控制程序,電機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行控制,在保證生產(chǎn)流程安全的前提下,自動(dòng)選擇節(jié)能方案,節(jié)省運(yùn)行時(shí)間,減少空載運(yùn)行,從而達(dá)到節(jié)能10% 的目標(biāo)。

(1)根據(jù)一期建設(shè)的方案,實(shí)施供電和配電網(wǎng)的優(yōu)化改造。

(2)對一期方案中設(shè)計(jì)的負(fù)荷控制預(yù)案,選擇性對負(fù)荷采用分布式測控裝置,特別是對脈沖性耗電和周期性工作的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)智能啟停控制,減少空轉(zhuǎn)率,減少沖擊,實(shí)現(xiàn)節(jié)電。根據(jù)我們對中板廠長達(dá)一年的調(diào)研發(fā)現(xiàn),中板廠電機(jī)空轉(zhuǎn)率往往高達(dá)30%以上,空轉(zhuǎn)率降低后, 預(yù)期可節(jié)能10%。

(3)通過一期的建設(shè)和監(jiān)測,確定出全廠的無功需求分布,對大型電動(dòng)機(jī)和成組電機(jī)實(shí)現(xiàn)無功功率的在線監(jiān)視并合理分布配置無功補(bǔ)償裝置,采用高性能、長壽命的無功補(bǔ)償裝置,實(shí)現(xiàn)快速、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償,通過無功補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的智能化建設(shè),確保全程90%的時(shí)間,功率因數(shù)在019以上,從而降低線損實(shí)現(xiàn)節(jié)電,同時(shí),也將大幅提高廠區(qū)內(nèi)電能質(zhì)量的提高,減低電網(wǎng)諧波, 提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過智能化電動(dòng)機(jī)控制和智能無功補(bǔ)償系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制,不僅根本降低電動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)率,降低電耗,提高生產(chǎn)效率,而且通過提高無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)性和現(xiàn)地性提高供電系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的預(yù)期目標(biāo)。

3.3 三次技術(shù)方案

建立中板廠的能源消耗監(jiān)測分析數(shù)據(jù)中心和分析中心。通過采用先進(jìn)的配套軟件體系,構(gòu)建全廠智能負(fù)荷監(jiān)測分析網(wǎng)絡(luò)中心,將全部能源消耗的動(dòng)態(tài)及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,通過數(shù)據(jù)庫建設(shè),分析軟件配套,WEB信息發(fā)布等手段,使中板廠和南京鋼鐵公司的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員能夠通過企業(yè)局域網(wǎng),在線了解中板廠的能源消耗和電力在線運(yùn)行分析情況,使企業(yè)管理進(jìn)入信息化、透明化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化時(shí)代。盡可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。并為研究鋼鐵工業(yè)的先進(jìn)工藝、先進(jìn)管理技術(shù)、先進(jìn)節(jié)能技術(shù),為達(dá)到更安全、更節(jié)約的理念跨進(jìn)。一次技術(shù)方案為初步能源審計(jì),二次技術(shù)方案為專項(xiàng)能源審計(jì), 即針對中板廠能源管理和利用的某一方面或系統(tǒng)能耗較大的環(huán)節(jié)進(jìn)行能源審計(jì)分析,根據(jù)測試計(jì)算和審計(jì)分析結(jié)果,研判能源浪費(fèi)原因。第三次技術(shù)方案為深度能源審計(jì),根據(jù)前兩次技術(shù)方案的實(shí)施和掌握,進(jìn)而多方位、準(zhǔn)確、系統(tǒng)、科學(xué)地制定較佳節(jié)能辦法,建立強(qiáng)大的軟件平臺,即科學(xué)的數(shù)學(xué)模型,實(shí)施最終的智能化管理。如: 供需平衡分析,多方位分析與預(yù)測,安全預(yù)警、在線調(diào)度、多方位優(yōu)化等。從而達(dá)到:

(1)能耗計(jì)算:多方位、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地反映企業(yè)每天能源用量以及成本, 能源利用率。以便科學(xué)控制耗能水平。

(2)能源使用分析: 統(tǒng)計(jì)、分析、對比單位時(shí)間內(nèi),單位產(chǎn)品能耗成本,分析能耗成本走勢,杜絕能源浪費(fèi)、提高能源使用效率,尋求成本更低的能源使用方案。

(3)能源需求預(yù)算: 根據(jù)單位產(chǎn)品耗能指標(biāo),可準(zhǔn)確預(yù)算月、季、年度能源資源用量、費(fèi)用預(yù)算,以便采購部門實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)采購。

 

(1) 應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù),電力系統(tǒng)、氣系統(tǒng)和水系統(tǒng)的監(jiān)控可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確無線傳輸能耗數(shù)據(jù),大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率; 

(2)減少相關(guān)操作人員和管理人員,節(jié)省人力資源成本核算; 

(3)提高能源設(shè)備正常運(yùn)行率, 減少設(shè)備故障損失;

(4)高爐、轉(zhuǎn)爐、水泵、風(fēng)機(jī)、軋機(jī)、生產(chǎn)線等存在的能源浪費(fèi),據(jù)能源智能管控可智能調(diào)節(jié),節(jié)能率20%以上。對一些明顯的“跑、冒、滴、漏"的現(xiàn)象稍加改造, 就會產(chǎn)生明顯效果;

(5)建立能源管控系統(tǒng)后,上述中板廠可大大減少用能浪費(fèi)現(xiàn)象,從以前是模糊用能,現(xiàn)在是明白用能,到最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)用能,能創(chuàng)造巨大的生產(chǎn)效益。以該中板廠為例,據(jù)評估,目前噸鋼耗電約60kW h,每年耗電費(fèi)約6000萬元,采用能源智能管控系統(tǒng)可以達(dá)到降耗20%以上的效果。整個(gè)投資約2000萬元左右。按預(yù)期節(jié)電20%的電費(fèi)計(jì)算6000(萬元)×20%=1200(萬元) ,一年半即可收回成本,經(jīng)濟(jì)效應(yīng)十分可觀。

(6) 一次技術(shù)方案實(shí)施可節(jié)能5%以上, 二次技術(shù)方案實(shí)施可節(jié)能10%以上,第三次技術(shù)方案實(shí)施可節(jié)能5%以上,即總節(jié)能不低于20%,投資回收期約2年左右。

 

安科瑞工業(yè)能耗系統(tǒng)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)狻⒄羝皦嚎s空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測、碳排分析，為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

5.2.2 能源看板

展示企業(yè)電能峰平谷能耗統(tǒng)計(jì)占比，區(qū)域或重要工藝綜合能耗占比和統(tǒng)計(jì)分析，碳排放量核算；并從企業(yè)管理需求出發(fā)，展示各監(jiān)測區(qū)域的能耗比例、公司單位產(chǎn)品能耗和單位產(chǎn)值能耗同比分析，讓企業(yè)一目了然地掌握能源消耗水平，以便及時(shí)做好節(jié)能減排策劃。