從表2可以看出, 在沒有改變任何生產設備或生產工藝的情況下, 噸鋼差值高達9% 以上, 從而可以得出這種耗能的差別主要是運行管理上的差別形成的。如果能將中板廠生產線的運行管理都能控制在優化的模式, 努力減小可以避免的耗能差別, 那么,獲得較為理想的節能效果將是W全可行的。

依照現代化能源管理思想, 探索建立符合鋼鐵企業長期發展戰略需求的新型能源管理模式; 如按照總體規劃、分步實施、統籌兼顧、重點突破、效益驅動的原則, 對中板廠現有的能源基礎設施系統升級和技術改造、提升企業能源系統的技術裝備水平, 建設集過程監控、能源調度指揮、能源平衡決策等管控功能一體化的新型能源管理體系, 實現能源的四級能耗指標管理, 并與中板廠生產經營有效結合, 達到節能降耗, 降低成本, 提高產品競爭力, 保護資源環境, 發展循環經濟的目標, 對最終實現企業的可持續發展無疑有著重要意義。

 

能源智能管控系統可以科學地解決能源計量過程中人工抄數不及時、不準確, 信息反饋滯后的問題, 實現了能源數據采集的自動化、信息傳輸的網絡化、結算的電子化、能源計量的現代化和精細化等目標, 并為下一步工藝及設備改進提供了基礎數據。該系統能促進節能降耗工作在全企業范圍內的推進, 為企業創造可觀的經濟效益。隨著新技術、新工藝的不斷引進, 也必將在功能上得到不斷完善, 技術不斷創新, 為鋼鐵企業更高的節能目標提供更加有力的技術保障。

以武漢大學研制的能源智能管控系統為例, 如應用在上述中板廠, 則可以為中板廠提供系統化的管理思想, 為中板廠構建能源管理、控制、監測和分析平臺。清晰地了解各工藝、部門、產品的用電量及其他能源在系統內的消耗量, 以便進行能耗分析, 科學控制能耗, 多方位控制、降低、改善企業能源耗費, 為中板廠創造更多價值。

(1) 根據大量數據分析全廠用電負荷的狀況, 統籌全廠用電規劃; 調節各變壓器臺區的用電負荷; 對全廠的配電方案進行優化提高變壓器使用效率, 降低線損, 達到節電目的; 

(2) 根據電量供需平衡原則, 發現現有設備的用電和供電存在的“跑冒滴漏"問題,特別是對于線路、 開關和負載老化和不合理運行狀態進行調整和更新。實現節能, 降低成本, 減少事故率; 

(3)多方位規劃全廠的優化供配電方案, 投入無功補償、濾波器消除諧波, 改善電能質量,為二期節能改造擬定方案和進行設備的配套選型。能源智能管控系統可以針對中板廠能源管理和利用的某一方面或系統能耗較大的環節進行能源審計分析, 根據測試計算和審計分析結果, 研判能源浪費原因進行有效的改造升級。最終用智能網絡管控系統實現: 能源調度、信息監控、安全控制、錯峰調谷、故障處理、考核管理等(依中板廠的實際需求量身定做)。該能源智能管控系統可以分三次提供技術方案:

3.1 一次技術方案

通過構建智能能耗在線監測系統, 實現能源管理的透明、實時。中板廠建設全套智能無線、有線蜂窩組網的電能消耗在線監測系統, 實現對各個主要負載的能耗在線監測, 實現自動、同步、實時數據采集, 對中板廠的全部變壓器和578臺(組)用電設備中的電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率、視在功率等參數實時監視并且在線分析。系統將在對整個中板廠的能源系統進行實時管理的基礎上, 同時實現負荷側的在線用電特性分析, 例如: 廠區功率、電壓、電流等電能參數的潮流分布的在線監測和分析; 廠區無功功率消耗的分布及狀況監測及分析; 廠區內線損在線監測和節能改造分析并提出整改方案; 生產工藝流程中各個負載的運行特征及狀況在線監測和優化分析。通過該中板廠能源智能管控系統一期工程建設, 利用獲取的數據, 一期可采取如下措施, 并實現節電5%的考核指標。

3.2 二次技術方案

電力設備的負荷控制和優化運行。二步的實施,是在建成智能能源監測系統的基礎上,通過設置配套的智能控制裝置,組建負荷智能控制系統。該系統的建設將完成生產運行工藝精細化管理,基于優化模型的各類電動機啟/?？刂瞥绦?電機的優化運行控制,在保證生產流程安全的前提下,自動選擇節能方案,節省運行時間,減少空載運行,從而達到節能10% 的目標。

(1)根據一期建設的方案,實施供電和配電網的優化改造。

(2)對一期方案中設計的負荷控制預案,選擇性對負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機實現智能啟停控制,減少空轉率,減少沖擊,實現節電。根據我們對中板廠長達一年的調研發現,中板廠電機空轉率往往高達30%以上,空轉率降低后, 預期可節能10%。

(3)通過一期的建設和監測,確定出全廠的無功需求分布,對大型電動機和成組電機實現無功功率的在線監視并合理分布配置無功補償裝置,采用高性能、長壽命的無功補償裝置,實現快速、動態無功補償,通過無功補償網絡的智能化建設,確保全程90%的時間,功率因數在019以上,從而降低線損實現節電,同時,也將大幅提高廠區內電能質量的提高,減低電網諧波, 提高產品質量。通過智能化電動機控制和智能無功補償系統的協調控制,不僅根本降低電動機的空轉率,降低電耗,提高生產效率,而且通過提高無功補償的實時性和現地性提高供電系統的質量和可靠性,實現節能減排的預期目標。

3.3 三次技術方案

建立中板廠的能源消耗監測分析數據中心和分析中心。通過采用先進的配套軟件體系,構建全廠智能負荷監測分析網絡中心,將全部能源消耗的動態及統計分析結果,通過數據庫建設,分析軟件配套,WEB信息發布等手段,使中板廠和南京鋼鐵公司的相關領導及技術人員能夠通過企業局域網,在線了解中板廠的能源消耗和電力在線運行分析情況,使企業管理進入信息化、透明化、網絡化、智能化時代。盡可能實現節能減排。并為研究鋼鐵工業的先進工藝、先進管理技術、先進節能技術,為達到更安全、更節約的理念跨進。一次技術方案為初步能源審計,二次技術方案為專項能源審計, 即針對中板廠能源管理和利用的某一方面或系統能耗較大的環節進行能源審計分析,根據測試計算和審計分析結果,研判能源浪費原因。第三次技術方案為深度能源審計,根據前兩次技術方案的實施和掌握,進而多方位、準確、系統、科學地制定較佳節能辦法,建立強大的軟件平臺,即科學的數學模型,實施最終的智能化管理。如: 供需平衡分析,多方位分析與預測,安全預警、在線調度、多方位優化等。從而達到:

(1)能耗計算:多方位、準確、實時地反映企業每天能源用量以及成本, 能源利用率。以便科學控制耗能水平。

(2)能源使用分析: 統計、分析、對比單位時間內,單位產品能耗成本,分析能耗成本走勢,杜絕能源浪費、提高能源使用效率,尋求成本更低的能源使用方案。

(3)能源需求預算: 根據單位產品耗能指標,可準確預算月、季、年度能源資源用量、費用預算,以便采購部門實現經濟采購。

 

(1) 應用遠程控制技術,電力系統、氣系統和水系統的監控可實時、準確無線傳輸能耗數據,大大提高勞動生產率; 

(2)減少相關操作人員和管理人員,節省人力資源成本核算; 

(3)提高能源設備正常運行率, 減少設備故障損失;

(4)高爐、轉爐、水泵、風機、軋機、生產線等存在的能源浪費,據能源智能管控可智能調節,節能率20%以上。對一些明顯的“跑、冒、滴、漏"的現象稍加改造, 就會產生明顯效果;

(5)建立能源管控系統后,上述中板廠可大大減少用能浪費現象,從以前是模糊用能,現在是明白用能,到最終實現科學用能,能創造巨大的生產效益。以該中板廠為例,據評估,目前噸鋼耗電約60kW h,每年耗電費約6000萬元,采用能源智能管控系統可以達到降耗20%以上的效果。整個投資約2000萬元左右。按預期節電20%的電費計算6000(萬元)×20%=1200(萬元) ,一年半即可收回成本,經濟效應十分可觀。

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

 

安科瑞工業能耗系統采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業的生產、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測企業電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設備的能源利用情況等進行能耗統計、同環比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為企業加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

5.1 系統結構

 

5.2.2 能源看板

展示企業電能峰平谷能耗統計占比，區域或重要工藝綜合能耗占比和統計分析，碳排放量核算；并從企業管理需求出發，展示各監測區域的能耗比例、公司單位產品能耗和單位產值能耗同比分析，讓企業一目了然地掌握能源消耗水平，以便及時做好節能減排策劃。