水泥行業(yè)能源管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用效益

時間：2024-11-13作者：安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司瀏覽：435

1 能源管理體系的系統(tǒng)概述

1.1 能源管理的建設(shè)方案
       針對目能源管理系統(tǒng)應(yīng)用的瓶頸，企業(yè)在能源管理系統(tǒng)建設(shè)時，應(yīng)用能源分析應(yīng)用為導(dǎo)向，通過對物料流和能量流的數(shù)據(jù)采集和抽取，建立水泥廠能源對象模型，實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化及關(guān)系模型化。通過模型運算分析，幫助工廠找到當(dāng)情況能耗策略，實現(xiàn)能源管理的 PDCA（Plan - Do - Check-Act）的模式。
個具備能源分析應(yīng)用的管理系統(tǒng)，應(yīng)覆蓋計量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲運算、數(shù)據(jù)分析建模、業(yè)務(wù)配置、可視化展示及智能決策這些功能。
 
圖1 系統(tǒng)框架圖

1.2 能源管理的建設(shè)內(nèi)容
1.2.1 建設(shè)目標(biāo)通過能源管理的建設(shè)，擬達(dá)到如下主要目標(biāo)：能源數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化及實時監(jiān)控；關(guān)鍵指標(biāo)的計算及預(yù)測；能耗計劃與生產(chǎn)計劃的交叉分析；能耗關(guān)聯(lián)因素分析及。
1.2.2 功能概要
       （1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)參數(shù)配置。按照水泥企業(yè) 的地理信息及工藝信息建立各采集數(shù)據(jù)的層級關(guān)系模型及對應(yīng)能耗數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)基于能源對象模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及運算，為其他業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。 
       （2）實時監(jiān)控：全廠用能的實時監(jiān)測，趨勢觀察、報警、回放。準(zhǔn)確的能耗數(shù)據(jù)是節(jié)能工作的基礎(chǔ)，能源管理系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要，對水泥熟料生產(chǎn)各工藝，包括石灰石破碎、原料粉磨、煤粉制備、熟料燒成、余熱發(fā)電等能耗信息進(jìn)行實時監(jiān)控，監(jiān)控內(nèi)容包括電能數(shù)據(jù)、蒸汽數(shù)據(jù)、熱能數(shù)據(jù)、煤耗數(shù)據(jù)、空氣數(shù)據(jù)、用水量及流量、燃?xì)鈹?shù)據(jù)等等。該監(jiān)控以工廠流程及能耗分布為基礎(chǔ)，構(gòu)建全廠能耗的實時數(shù)據(jù)可視化，為用戶提供各類數(shù)據(jù)的交叉對比，預(yù)警監(jiān)控及歷史數(shù)據(jù)回放等功能。 
       （3）能源統(tǒng)計報表。按工廠業(yè)務(wù)需求，建立對應(yīng)的能源統(tǒng)計報表，提供按工藝流程或設(shè)備的能耗報表，對各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行單耗、總耗統(tǒng)計，報表可查詢不同時間段的電煤水氣等能源介質(zhì)的消耗情況，以及主機(jī)設(shè)備的實時生產(chǎn)情況，為發(fā)現(xiàn)節(jié)能漏點提供數(shù)據(jù)參考。 
       （4）能耗分析。針對不同能耗的特性進(jìn)行特征分析，如通過峰尖谷平的能耗與生產(chǎn)成本及計劃關(guān)聯(lián)分析，幫助工廠找出的粉磨啟停時間及產(chǎn)量。通過燃料類按照質(zhì)量及生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)對不同質(zhì)量燃料的能耗進(jìn)行統(tǒng)計分析，幫助工廠建立不同原材料質(zhì)量下的能耗模型及數(shù)據(jù)分析。該分析模塊支持多維度的聚類分析，同比環(huán)比等預(yù)警分析及模型預(yù)警應(yīng)用。 
       （5）績效分析。針對產(chǎn)量和能耗的數(shù)據(jù)計算和目標(biāo)值管理，通過比重分析進(jìn)行班組考核和操作考核，實現(xiàn)生產(chǎn)化和KPI考核，形成能耗考核的量化指標(biāo)。
       （6）運行狀態(tài)分析。通過設(shè)備運行狀態(tài)及電力狀況數(shù)據(jù)，對設(shè)備的有效運行、無效運行、故障和停止進(jìn)行實時監(jiān)督和歷史回溯，減少非正常生產(chǎn)的能源消耗。 
       （7）能耗預(yù)測。通過以上多個分析數(shù)據(jù)和能耗模型，建立能耗關(guān)聯(lián)因素分析模型，實時對不符合工藝操作流程的用能設(shè)備、各監(jiān)測點能源消耗的異常情況進(jìn)行自動診斷和報警提示。
2 能源管理的系統(tǒng)效益
2.1 生產(chǎn)效益 
       完善能源信息系統(tǒng)。改變原有單的能源 監(jiān)視系統(tǒng)，實現(xiàn)能源多維數(shù)據(jù)分析，增強(qiáng)能源信息的準(zhǔn)確性、及時性，在數(shù)據(jù)量的基礎(chǔ)上增強(qiáng)能耗關(guān)注度和信息共享性。
化能源管理體系。指標(biāo)異常的實時分析、能源數(shù)據(jù)的節(jié)能反饋、結(jié)果分析、費用控制、余熱利用、設(shè)備使用狀況、成本的核算等。通過預(yù)警模塊將各類信息通過能源管理模塊及時發(fā)布反饋，實現(xiàn)能源異常分析的自動化和智能化，減少人工分析工作量，實現(xiàn)及時異常預(yù)警。
提高能源使用率。能源管理的終目標(biāo)是實現(xiàn)全自動化能源運行管理，通過與生產(chǎn)控制的實時聯(lián)動及與物料、設(shè)備管理的化分析，實現(xiàn)能源在水泥生產(chǎn)中的化。
2.2 社會效益
       完善能源管理系統(tǒng)既可以提高企業(yè)能源管理水平，落實能效目標(biāo)，又能夠好的實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能目標(biāo)，同時有助于企業(yè)實現(xiàn)大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。隨著各類能源消耗的持續(xù)增長，以及日趨嚴(yán)重的各種新型負(fù)載，家對節(jié)能減排和生產(chǎn)類企業(yè)的能源利用率提出了越來越多的要求，企業(yè)從自身增收節(jié)支方面考慮的同時也順應(yīng)時代發(fā)展的要求，在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)-分析-智能的過程中逐步邁進(jìn)，實現(xiàn)大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，積極引導(dǎo)水泥廠綠色生產(chǎn)，達(dá)到社會**效益。
3 安科瑞工業(yè)能耗管理平臺介紹
3.1  平臺架構(gòu)介紹
       安科瑞能源管控系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有良好的可靠性與實時性，主要由現(xiàn)場設(shè)備層（能源計量終端）、通訊管理層（通訊管理終端）和主站層（能源監(jiān)控平臺）三個部分組成。
以上三個部分分別貫穿整個系統(tǒng)的全部結(jié)構(gòu)。能源管理系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)構(gòu)按照能源管理的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足以上三部分的同時，增加了部分分析、監(jiān)控、決策和發(fā)布平臺。
 
圖2 工業(yè)能耗管理平臺架構(gòu)組成
 
3.2 平臺功能介紹
 
 
 
 
圖3 工業(yè)能耗管理功能示意圖

3.2.1可視化展示
       展示企業(yè)各類能耗總量、折標(biāo)值、能源成本、能源消耗趨勢、分項能耗占比、區(qū)域能源消耗對比,以及當(dāng)天氣情況、污染情況，并三維展示企業(yè)重要工藝或工段的能源消耗動態(tài)。
3.2.2實時監(jiān)控
       對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況，同時能快速高效的掌握點位的報警4.2.3變壓器監(jiān)控。
3.2.3用能統(tǒng)計
       從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、生產(chǎn)工藝/工段時間、分項等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、折標(biāo)對比，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。
3.2.4單耗統(tǒng)計
       與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
3.2.5績效分析
       對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、產(chǎn)線、工段等進(jìn)行日、周、月、年、時段，結(jié)合能源計劃或定額制定的績效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力。
3.2.6能耗預(yù)測
       通過對企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備等的能耗使用情況進(jìn)行分析，建立能耗計算模型，根據(jù)人工智能算法對數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行修正，對未來企業(yè)能耗趨勢進(jìn)行預(yù)測分析，為節(jié)能提供有效的決策依據(jù)。
3.2.7運行監(jiān)測
       系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測重點設(shè)備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統(tǒng)次運行監(jiān)視?？芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。
3.2.8分析報告
       以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進(jìn)行全面的統(tǒng)計分析，讓用戶全面了解系統(tǒng)的運行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
3.2.9移動端支持
       APP支持Android、IOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、用能預(yù)測、運行監(jiān)視、異常報警等
3.3工業(yè)能耗平臺設(shè)備選型
 
表1 工業(yè)能耗管理設(shè)備選型示意圖


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