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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)。
weici,feichangyoubiyaojianliyitaowanzhengyouxiaodenengyuanguanlixitong,duishuinishengchanguochengjinxingsanjizaixianjiliang,bingjieheshuinideshengchangongyijinxingshebeidejienengkongzhi,congerbaozhangshuinishengchanxitongdeanquankekaoyunxing、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、電dian流liu和he功gong率lv等deng電dian力li參can數shu,在zai線xian分fen析xi各ge種zhong用yong電dian回hui路lu的de需xu量liang與yu質zhi量liang,識shi別bie有you效xiao負fu荷he與yu無wu效xiao能neng耗hao,廠chang區qu配pei電dian網wang線xian損sun分fen析xi,變bian壓ya器qi負fu荷he率lv及ji效xiao率lv分fen析xi等deng,從cong而er可ke通tong過guo技ji術shu或huo行xing為wei節jie能neng方fang式shi,實shi現xian企qi業ye的de有you效xiao節jie能neng。
(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)duishuiguanwangxitongjianliliuliangpinghengxitong,zaiduigezhuyaoyongshuijinxingjingquejiliangdetongshi,shixianxitongliuliangdepinghengduibi。shishifenxiguanwangdegongzuozhuangkuang,jishifaxianpao、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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