大型钢铁企业能源管理系统的设计与实现.pdf

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1、化工自动化及仪表第40卷大型钢铁企业能源管理系统的设计与实现张德钦(广西柳州钢铁(集团)公司计控所，广西柳州545002)摘要通过对大型钢铁企业能耗情况和现有能源管理模式的分析，系统地介绍了能源管理系统的设计，主要包括数据集成、能源系统实时监控、能源管理软件开发及能源优化调度等。通过能源管理系统的实现，可有效提高企业的能源和资源利用率。关键词能源管理系统能源效率信息系统中图分类号TH868文献标识码B文章编号1000—3932(2013)03-0390-05我国是世界钢铁生产的第一大国，2011年我国粗钢产量达到6．955亿t，占全世界的45．5％。钢铁行业是典型的高物耗和高能耗的行业

2、，据初步估算，钢铁工业的能耗约占工业总能耗的23％，排在第一位，并占全国总能耗的16．1％；同时，新水消耗、废水、二氧化硫和固体废弃物排放量分别占工业总量的3％、8％、8％和16％左右。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理水平，是国内大型钢铁企业所面临的重要课题。建立企业能源管理中心是提高企业能源管理水平的重要技术手段。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理系统(中心)正常使

3、用时，可实现多达5％的节能量。笔者以广西柳州钢铁(集团)公司(以下简称柳钢)为背景，系统地介绍了能源管理系统的设计，主要包括数据集成、能源系统实时监控、能源管理软件开发及能源优化调度等。通过能源管理系统的实现，在确保主生产流程平稳运行的前提下，实现全厂能源系统的在线监控、集中管理与优化调度，从而有效地提高了企业的能源管理水平和能源利用效率，并为单体设备、各生产工序和钢铁企业的全方位节能提供充分支撑。1能源管理系统的设计柳钢是立足钢铁主业、多元化经营的国家特大型钢铁联合企业，也是我国华南、西南地区最大、装备工艺技术最先进的钢铁联合企业。柳钢的主要能源介质包括：洗精煤、无烟煤、冶金焦、碎焦

4、、烧结矿、球团矿、煤气(高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、混合煤气)、电力、蒸汽、氧气、氮气、氩气、压缩空气、工业水、软水及除盐水等。根据柳钢的生产与能源管理模式，新建的能源管理系统主要涉及到：总调、计控所、动力厂、技术中心、气体公司、焦化厂、耐材厂、烧结厂、炼铁厂、转炉厂、热轧厂、冷轧厂、棒线厂、中轧厂、中板厂以及钢铁主业以外的主要耗能单位。柳钢能源管理系统的建设目标是：实现对各种能源介质和重点耗能设备的实时监控、控制、优化调度和综合管理，及时了解和掌握各种能源介质的生产、使用以及各种能源管网、关键耗能设备的运行工况，做到科学决策，正确指挥，确保安全、可靠、经济、高效运行，实现从经验型到

5、分析型调度职能的转变。主要工作内容包括：完善能源计量仪表、自动化系统和网络系统，实现能源数据采集和能源系统实时监控；在实时数据库和关系数据库共同支撑下，综合集成生产与能源系统各种相关信息，实现集能源计划、实绩、统计、考核及报表等多项功能于一体的全方位能源管理，并挖掘企业节能潜力；在准确预测能源系统产、耗、存变化的基础上，实现重要能源介质的事前调度和管理，在保证能源管网和设备安全的前提下，提高二次能源的回收率和利用效率，减少煤气放散和电收稿日期：2012-12-27第3期张德钦．大型钢铁企业能源管理系统的设计与实现39l力损耗，使得能源系统运行达到安全、经济和合理的目标。根据上述的建设目

6、标和主要内容，给出的能源管理系统整体功能架构设计如图1所示。图1钢铁企业能源管理系统整体功能架构图柳钢能源管理系统的基本功能架构包括：键信息、能源质量信息以及能源计量数据等。涉a．建立“适合实用”的能源数据采集网络。及一二级能源计量数据、重要的三级计量数据在现有基础上，按可靠性、冗余性和可实现性要求(动力厂三级电和非电数据、各分厂与重点耗能完善各级能源计量网络；完善柳钢的一级、二级和耗电设备相关的三级数据以及炼铁系统与固体燃重要的三级能源测量点及数据采集平台；借助柳料相关的三级数据等)、生产关键数据。其中，动钢已有数据采集网络基础，建立“适合实用”的能力厂和厂外10套35kV变电站基于

7、SCADA系统源数据采集网络系统，适应未来能流和物流高度实现实时监视；其他分厂(焦化、烧结、炼铁、耐材集成的需求。及转炉等)在实现全厂联网的基础上基于实时数b．建立“高度集成”的能源综合监控中心。据库ESP-iSYS实现实时监视；动力厂关键阀门基柳钢能源管理系统将覆盖与节能减排息息相关的于SCAI)A系统实现远程监控。各种信息，主要包括：各动力介质系统信息(煤气c．建立“事前管理、事中监督、事后考核”为系统、蒸汽系统、工业水系统、软水系统、电力