能源管理控制中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

馮建英，劉忠利

（1.山西省能源發(fā)展中心，山西 太原 030006；2.山西省節(jié)能中心有限公司，山西 太原 030045）

1 能源管理控制中心概述

1.1 能源管理控制中心技術(shù)

能源管理控制中心是采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式建立的管控一體化的系統(tǒng)性能源管控系統(tǒng)。能源管理控制中心可以實(shí)現(xiàn)能耗在線采集和監(jiān)測，從而實(shí)時、準(zhǔn)確地把握重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)及關(guān)鍵工序的能耗，并在此基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把分散在用能單位不同管理部門和分廠（車間）的能源管理職能，集中到一起。能源管理控制中心能夠通過利用已建立起的數(shù)學(xué)模型，對采集的能耗數(shù)據(jù)分析，預(yù)測未來能源利用趨勢，制定最佳的調(diào)控方案，最終實(shí)現(xiàn)對能源利用過程的自動控制。它是集能耗數(shù)據(jù)采集、實(shí)時監(jiān)測、分析調(diào)控為一體的能源數(shù)據(jù)處理調(diào)控中心。

1.2 能源管理控制中心技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

能源管理控制中心打破了傳統(tǒng)的能源管理模式，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的條塊分割式管理向扁平化管理的轉(zhuǎn)變；由分散式管理向集中管理為核心的一體化管理轉(zhuǎn)變。它不僅能夠推動企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化節(jié)能管理、促進(jìn)節(jié)能降耗，也能為政府把握能源消費(fèi)趨勢、加強(qiáng)能耗預(yù)測預(yù)警、科學(xué)制定產(chǎn)業(yè)政策提供基礎(chǔ)，從而推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工業(yè)體系。

2 某鋼鐵企業(yè)能源管理控制中心建設(shè)

能源管控中心建設(shè)主要包括“三個系統(tǒng)”——現(xiàn)場控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)?，F(xiàn)場控制系統(tǒng)是能源管控中心建設(shè)的基礎(chǔ)，主要是對能源輸送、生產(chǎn)、應(yīng)用控制系統(tǒng)，為能源管控中心的采集、傳輸、調(diào)控提供用能現(xiàn)場數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是能源管控中心建設(shè)的保障，能源介質(zhì)存在于工業(yè)現(xiàn)場的不同環(huán)境中，用能單位應(yīng)針對不同介質(zhì)和不同計量方式，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，配備相應(yīng)的計量器具、儀器儀表等。信息管理系統(tǒng)是能源管控中心建設(shè)的核心，通過基礎(chǔ)軟件、控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)硬件、現(xiàn)場視頻監(jiān)控和能源管控中心大廳建設(shè)，實(shí)現(xiàn)用能單位能源管理的集中控制。

某鋼鐵企業(yè)能源管理控制中心項(xiàng)目建設(shè)主要內(nèi)容：能源管理系統(tǒng)、實(shí)時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器4臺、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器2臺、應(yīng)用服務(wù)器1臺、電力分析服務(wù)器1臺、WEB服務(wù)器1臺、測試服務(wù)器1臺，組建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大屏幕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，配置以 SCADA（組態(tài)軟件）、應(yīng)用軟件、WEB發(fā)布軟件為支撐的智能化系統(tǒng)。

能源管理控制中心控制范圍包括：企業(yè)4×15000 kWh美國索拉公司煤氣直燃式發(fā)電機(jī)組和和15000 kWh余熱發(fā)電機(jī)組；2×680 m3高爐、4×450 m3高爐、2×380 m3高爐及配套的12000 kWh煤氣發(fā)電機(jī)組、2×3000 kWh煤氣發(fā)電機(jī)組，2×180 m3、2×95 m3、2×90 m3、2×75 m3燒結(jié)機(jī)、2×65 t轉(zhuǎn)爐、3臺連鑄機(jī)及配套的900 t混鐵爐、12000 m3制氧機(jī)、6500 m3制氧機(jī)、50萬t白灰窯等設(shè)備；一條年產(chǎn)100萬t的高速線材生產(chǎn)線、一條年產(chǎn)50萬t的帶鋼生產(chǎn)線等。

3 建設(shè)前后燒結(jié)工序能耗對比情況

某鋼鐵企業(yè)在能源管理控制中心建設(shè)完成投入運(yùn)行后，數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺顯示：燒結(jié)系統(tǒng)煤氣用量不平衡，耗電量偏高。根據(jù)平臺數(shù)據(jù)顯示及現(xiàn)場初步檢測，該鋼鐵公司95 m2燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率為79.6%，90 m2燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率為76.8%，75 m2燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率為74.8%，平均漏風(fēng)率達(dá)75%以上。

根據(jù)平臺監(jiān)測到的信息，該企業(yè)分別對2×95 m2燒結(jié)機(jī)、2×90 m2燒結(jié)機(jī)，及2×75 m2燒結(jié)機(jī)密封進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)改造。改造后通過能源管理平臺和現(xiàn)場測算漏風(fēng)率明顯下降，噸燒結(jié)礦電耗下降3～5度，節(jié)電效果明顯。

3.1 項(xiàng)目實(shí)施前燒結(jié)工序能耗情況

項(xiàng)目實(shí)施前為基期，根據(jù)該企業(yè)的生產(chǎn)、化驗(yàn)及能源消耗等資料，燒結(jié)工序（基期）能耗計算如表1。

表1 某鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序能源利用情況表（基期）

3.2 項(xiàng)目實(shí)施后燒結(jié)工序能耗情況

項(xiàng)目實(shí)施后為報告期，根據(jù)該企業(yè)的生產(chǎn)、化驗(yàn)及能源消耗等資料，燒結(jié)工序（報告期）能耗計算如表2。

表2 某鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序能源利用情況表（報告期）

3.3 項(xiàng)目實(shí)施后實(shí)現(xiàn)節(jié)能量

項(xiàng)目年節(jié)能量=（項(xiàng)目實(shí)施前燒結(jié)工序單耗-項(xiàng)目實(shí)施后燒結(jié)工序單耗）×項(xiàng)目實(shí)施前年產(chǎn)量（基期）

根據(jù)以上公式計算該企業(yè)項(xiàng)目實(shí)施后的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)煤量（Q）為：Q=（54.21-50.59）×3652681.46÷1000=13222.71 t。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

該企業(yè)每年產(chǎn)量350萬t，每噸燒結(jié)礦節(jié)約3.7 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，每年可節(jié)約13000 t標(biāo)準(zhǔn)煤。由于我省節(jié)能量交易工作未正式開展，根據(jù)全國試點(diǎn)的省市節(jié)能量交易管理辦法，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤75元，每年可節(jié)省97.5萬元。以上僅是燒結(jié)工序產(chǎn)生的效益，能源管理控制中心建成運(yùn)行，對企業(yè)全流程各工序都會實(shí)時監(jiān)測，產(chǎn)生的效益可觀。

5 結(jié)論

能源管理控制中心實(shí)現(xiàn)了企業(yè)大量能源消耗數(shù)據(jù)在線采集和實(shí)時監(jiān)測，及時地發(fā)現(xiàn)企業(yè)能源利用效率低的問題點(diǎn)，再利用建立起來的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)企業(yè)快速發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終實(shí)現(xiàn)對能源利用過程的自動控制，促進(jìn)了企業(yè)的精細(xì)化管理。