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1.需求描述
水泥是一種資源消耗型產業,其使用的主要能源是煤、電、水和油,其中,煤和電的消耗量非常大,這兩者約占水泥生產成本的70%以上。目前企業對於這些能源的使用沒有進行實時監測和連續的記錄,對於能源質量和設備的運行狀態、運行環境也不清楚,有的還存在很大的安全隱患。另外,由於沒有建立用能平衡係統,對於能源在運輸、傳送等過程中的損耗程度和使用情況不甚了解,造成了大量無謂的浪費。
水泥生產過程中,各類用能設備對各種能源的負荷需求並不是一成不變的,但是,水泥生產中涉及的許多大功率高、低壓設備都是在滿負荷的運行,並沒有隨著實時的功率需求進行變化。
目前,國內水泥市場的競爭已從區域化競爭逐步進入全國性競爭階段;水shui泥ni生sheng產chan進jin入ru微wei利li時shi代dai,各ge個ge大da型xing水shui泥ni集ji團tuan都dou是shi以yi量liang取qu勝sheng,所suo以yi,如ru何he降jiang低di水shui泥ni生sheng產chan成cheng本ben,對dui於yu水shui泥ni企qi業ye是shi至zhi關guan重zhong要yao的de,有you時shi甚shen至zhi關guan乎hu到dao企qi業ye的de存cun亡wang。而er通tong過guo能neng源yuan管guan理li係xi統tong進jin行xing能neng源yuan數shu據ju的de累lei積ji,計ji算suan每mei噸dun水shui泥ni的de能neng源yuan消xiao耗hao量liang或huo每mei個ge生sheng產chan班ban組zu的de能neng源yuan消xiao耗hao量liang,建jian立li用yong能neng考kao核he定ding額e,作zuo為wei降jiang低di水shui泥ni生sheng產chan成cheng本ben的de重zhong要yao依yi據ju。
為wei此ci,非fei常chang有you必bi要yao建jian立li一yi套tao完wan整zheng有you效xiao的de能neng源yuan管guan理li係xi統tong,對dui水shui泥ni生sheng產chan過guo程cheng進jin行xing三san級ji在zai線xian計ji量liang,並bing結jie合he水shui泥ni的de生sheng產chan工gong藝yi進jin行xing設she備bei的de節jie能neng控kong製zhi,從cong而er保bao障zhang水shui泥ni生sheng產chan係xi統tong的de安an全quan可ke靠kao運yun行xing、為節能降耗提供有效的技術手段。
能源管理係統功能概述
基於紫金橋實時數據庫係統平台構建能源數據在線監測、能源自動化節能控製,對能源數據進行采集、分析、處理、存貯、顯示、打印、發布、上傳等。
完成以下功能:
電、煤、水等各類能源實時在線三級計量,實時監控;
能源質量監測;
自動化節能控製(空壓機、泵、風機等),設備的啟停等;
集成DCS、PLC和MIS係統的能源數據;
能源數據采集、分析、處理、存貯、人機界麵、圖形及表格化顯示、統計分析、打印、發布、遠傳等功能。
係統建設目標
采用紫金橋實時數據庫平台,結合計算機網絡等信息化技術,實現能源實時在線計量、能源質量監測和能源自動化節能控製,集成企業能源係統數據采集、處理和分析、生產調度和管理能源等功能,建設企業能源管理中心。
通過能源實時在線計量和能源質量監測,提高安全管理水平。
通過能源實時在線計量、監測和係統化的節能控製,實現能源管控一體化,達到2%的綜合節能率。
2.需求分析
2.1企業能源消耗基本情況
主要能源消耗是固體煤炭和電能。
能源種類如下:
一、一次能源
煤、電、水。
二、二次能源
三、壓縮空氣。
2.2能源管理功能實現2.2.1供煤係統
錄進廠的煤炭數量,統計用煤總量;
通過皮帶秤、轉子秤、衝擊式流量計等計量裝置進行生產工藝流程中用煤量的統計。
2.2.2供配電係統
實時監測各類供電回路的電壓、電流、有功功率、功率因數、頻率等參數;
實時監測各類供電回路的開關狀態,供電回路三相不平衡監測,缺相及開關跳閘報警,變壓器、開關及電纜工作溫度超限報警等;
實時監測電能質量,提高用能安全性,避免設備的損傷;
實現三級計量;
進行用能診斷,盡早發現功率因數偏低、供電電壓偏高等情況,並提示相關人員予以處理;
在線分析各種用電回路的需量,識別有效負荷與無效能耗,廠區配電網線損分析、變壓器負荷率及效率分析等。
2.2.3供水係統
對各主要用水點(計量到車間級)進行實時計量;
建立水平衡係統,實時分析管網的工作狀況,及時發現跑、冒、滴、漏等異常狀況,避免能源的無謂浪費。
2.2.4壓縮空氣係統
對各主要用氣點進行實時計量;
建立流量平衡係統,實時分析管網的工作狀況,及時發現跑、冒、滴、漏等異常狀況,避免能源的無謂浪費;
根據用氣量實際需求,實時調節壓縮機出力。
3.係統方案設計
3.1架構圖
(1)各種能源實時分類、分戶(各個分廠、車間)及三級精確計量,計量數據遠程傳輸並存貯在中心實時數據庫。
(2)係統實時監測各供電回路的電壓、dianliuhegonglvdengdianlicanshu,zaixianfenxigezhongyongdianhuiludexuliangyuzhiliang,shibieyouxiaofuheyuwuxiaonenghao,changqupeidianwangxiansunfenxi,bianyaqifuhelvjixiaolvfenxideng,congerketongguojishuhuoxingweijienengfangshi,shixianqiyedeyouxiaojieneng。
(3)係統實時監視各類供電回路的開關狀態,有功無功無功率,供電回路三相不平衡,缺相及開關跳閘報警,變壓器、高耗能設備超限報警等,從而確保供配電係統安全穩定運行。
(4)對泵、風機和空壓機等大功率電機,采用變頻調速,並實現變頻器實時在線聯網,實現根據需量動態調節,達到節能的目的。
(5)對(dui)水(shui)管(guan)網(wang)係(xi)統(tong)建(jian)立(li)流(liu)量(liang)平(ping)衡(heng)係(xi)統(tong),在(zai)對(dui)各(ge)主(zhu)要(yao)用(yong)水(shui)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)計(ji)量(liang)的(de)同(tong)時(shi),實(shi)現(xian)係(xi)統(tong)流(liu)量(liang)的(de)平(ping)衡(heng)對(dui)比(bi)。實(shi)時(shi)分(fen)析(xi)管(guan)網(wang)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)況(kuang),及(ji)時(shi)發(fa)現(xian)跑(pao)、冒、滴、漏等異常狀況,避免能源的無謂浪費。
(6)采用棒圖顯示各類能源消耗大小,用餅圖顯示各分項電耗所占的比例,用趨勢圖顯示能耗的變化趨勢;
(7)係統按日、月、年打印或顯示用能消耗報表,並可提供用能的同比與環比報表;
(8)以(yi)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)數(shu)據(ju)為(wei)依(yi)據(ju),對(dui)企(qi)業(ye)用(yong)能(neng)進(jin)行(xing)能(neng)效(xiao)分(fen)析(xi),包(bao)括(kuo)企(qi)業(ye)整(zheng)體(ti)用(yong)能(neng)及(ji)各(ge)重(zhong)點(dian)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)和(he)重(zhong)點(dian)用(yong)能(neng)設(she)備(bei)的(de)能(neng)效(xiao)分(fen)析(xi)。通(tong)過(guo)實(shi)際(ji)的(de)分(fen)析(xi)對(dui)比(bi),挖(wa)掘(jue)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li),實(shi)行(xing)節(jie)能(neng)改(gai)造(zao),實(shi)現(xian)企(qi)業(ye)有(you)效(xiao)節(jie)能(neng)。對(dui)已(yi)改(gai)造(zao)完(wan)成(cheng)的(de)項(xiang)目(mu),通(tong)過(guo)能(neng)效(xiao)分(fen)析(xi)數(shu)據(ju)來(lai)驗(yan)證(zheng)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)。
(9)通tong過guo與yu現xian有you係xi統tong的de融rong合he與yu對dui接jie實shi現xian數shu據ju共gong享xiang,提ti高gao企qi業ye能neng源yuan的de自zi動dong化hua和he精jing細xi化hua管guan理li水shui平ping,對dui企qi業ye的de生sheng產chan起qi促cu進jin作zuo用yong,使shi產chan品pin的de生sheng產chan數shu量liang與yu質zhi量liang更geng有you保bao證zheng;
(10)軟件采用模塊化結構,方便今後係統的擴展。
(11)係統能耗數據可遠程上傳至集團中心能源管理中心。
結合生產工藝,在保證安全生產和產品質量的前提下,進行節能控製。
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