探讨钢铁企业能源管控系统的设计与应用

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1、探讨钢铁企业能源管控系统的设计与应用（南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102）摘要：通过针对钢铁企业能耗情况和现有能源管控模式的分析，系统地介绍了能源管控系统的设计与应用，主要包括系统总体设计、数据集成、实时监控软件的开发及工程实例介绍等。通过能源管控系统的应用实施，可有效提高企业的能源和资源利用率。关键词：能源管控系统；数据采集；实时监控软件1引言近年来，随着钢铁生产资源、能源日趋紧缺与劣质化，势必增加钢铁生产的能耗与污染物，从而加大钢铁企业节能环保的难度。如何降低能源与资源消耗，充分回收

2、和有效利用钢铁生产中的副产煤气、余热及余压等二次能源，提高能源利用效率和能源管控水平，是国内大型钢铁企业所面临的重要课题。建立一个设计合理、功能完备并与生产管理系统紧密结合的钢铁企业能源管控系统中心是提高企业能源管控水平的重要技术手段。2能源管控系统的需求分析能源管控系统是钢铁企业自动化和信息化的重要组成部分。在能源管控系统中，企业需要完善能源信息的数据采集系统，对能源数据进行分析、处理和加工，从而在公司全局角度审视能源的基木管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管控需要集中的客观要求，以适应钢

3、铁企业的战略发展需要。钢铁企业内各种能源介质之间有如下特点：（1）每一个工艺流程都需要消耗大量能源，乂有大量能源（尤其是燃气）可回收。可回收能源几乎达到总量的40%,充分利用回收能源是降低成木的重要手段。(2)各种介质相互关联，煤气、废热、煤、重油都可转换成蒸汽，蒸汽可转换成电力，煤气也可直接转换成电力，能源调度人员可以通过多种手段回收能量，降低任何无效的放散，减少环境污染。上述是对钢铁企业能源管控系统一个较为全面的定义，对于具体问题苏侧重点会有所不同。本文从山东永锋钢铁的能源管控系统实际需求出发

4、，参考冋行能源管控系统的功能需求进行分析和系统设计。3能源管控系统的系统设计及应用3.1能源管控系统总体设计山东永锋钢铁的能源管控中心分为供配电子系统、煤气子系统、氧氮氩子系统、压缩空气子系统、蒸汽子系统、水力子系统、环保子系统、重要生产工艺子系统、以及系统管理子系统等，如图1所示。对全厂水电风气(汽)进行全面监控，部分环节实现远程控制。同时，对重要的生产系统如高炉、转炉、以及乳钢加热炉等环节进行远程监视，便于能源的整体调度。图2能源管控中心各调度后台的功能作用能源中心设置电力调度席、煤气调度席、

5、供气调度席、和水力调度席。电力调度席负责日常的供配电系统调度。煤气调度席负责煤气管网、煤气柜、加压站等日常调度。供气调度席负责氧氮氩系统、压缩空气系统、蒸汽系统的日常调度。水力调度席负责水力系统的日常调度。另外环保、重要工艺系统不单独设立调度席，由分布在全厂的各专业工程师来查看，如图2所示。。能源管控中心基本职能总体可概括如下：(1)能源系统主设备运行状态的监视：调度管理人员能够对能源系统的主设备运行状态，现场系统的运行工况，奋关的环境信息，能源平衡的动态趋势等进行全面的监视，并处理相关报警。(2

6、)能源系统主设备的集中控制、操作、调整和参数的设定：对能源中心所属的变电所设备，给排水设备，煤气加压设备，煤气放散设备进行操作、控制和调整，在需要的时候，还可在系统提供的人机界面上修改整定系统或设备的运行参数及报警参数。（3）对能源介质的消耗进行计量分析、缋效考核和费用结算。（4）能源日常供需生产管理，检修作、11＜安排、事故处理，故障吋的生产调整（5）实现能源系统的综合平衡、合理分配、优化调度：综合平衡管理合理分配、优化调度水、电、风、气（煤气、氧氮氩），根据能源平衡计划，进行在线综合平衡，必要

7、吋与生产总调协调，做好合理分配，保证系统安全。（6）获取生产过程的重要参数和相关能源数据，对数据进行处理和分析，并结合对生产工艺过程评估，为系统性节能措施提供科学的决策依据。山东永锋钢铁能源管控项S按照网络设计理论中的分级网络设计原则，将现场工业网设计为三层网络架构：核心层、汇聚层、接入层。其网络架构示意图如图3所示。图3山东永锋钢铁能源管控项S系统图汇聚层通信主干环网为永锋钢铁EMS系统通信主干网，担负着各子系统到能源中心的通信工作。汇聚层数据采集主站有6个，分别为：#1子站（原料二磅）、#2子

8、站（GZ6皮带磅）、#3子站（转12-1主控室）、#4子站（新35kV主控室）、#5子站（新炼钢主控室）、#6子站（原料四磅主控室）。接入层向本地网段提供系统接入，上联汇聚层。接入层数采站共计11个，分别为：#1钢渣数采站（机加工车间）；#2数采站（二扎主控室）；#3数采站（老球团主控室）；#4数采站（#1烧主控室）；#5数采站（#2烧结主控）；#6数采站（#1#2高炉主控室）；#7数采站（#3烧结主控室）；#8数采站（#5烧主控室）；#9数采站（#3#4制氧主控室）；#10数采站