寶鋼能源管理系統(EMS)技術的應用

寶鋼能源管理系統(EMS)技術的應用

寶鋼股份能源系統運行是圍繞能源中心展開的。寶鋼股份的能源中心是以EMS能源管理系統為基礎平臺的,結合管理、生產組織、工藝調整一體的一種生產方式。是信息化與工業化生產融合的典型案例。從上世紀80年代寶鋼建設初期開始,能源的集中管理思想、大規模計算機控制應用及能源的最經濟調配運行方式就為寶鋼所採用,建立了一套以模擬儀表為主、管理模式以“自上而下”多級遞階思想為主的能源管理系統,在寶鋼二期、三期及十五規劃、十一五規劃項目中,能源中心思想得到了很好的繼承和延續。新的能源設施不斷被納入能源中心,在系統性能和功能的擴展上獲得了很大程度的提高。寶鋼在能源集中管理上已經形成了較為完整的一套思路,在能源中心的建設和擴容改造過程中積累了豐富的經驗。寶鋼股份通過建設能源中心,有效地提升了公司的能源管理水平,提高了勞動生產率;通過能源中心,能源調度在系統平衡和調整方面掌握了主導權,使能源系統的平衡調整更加及時、更加合理、更加優化,大大提升了系統節能的能力。寶鋼股份自建成能源管理中心以來,節能效果明顯、管理更加科學,為寶鋼股份持續降低能耗和提高產品競爭力做出貢獻。因此,通過建設鋼鐵企業能源管理中心,以信息技術促進節能減排,提升企業能源管理水平,已成為鋼鐵企業各級管理者的共識。

通過採用以EMS為基礎的能源中心技術,寶鋼股份在能源系統實現了:

  • 優化管理模式、提高能源系統管理效率;

  • 優化調度管理、實現系統節能和改善環境;

  • 為建立客觀的能源消耗評價體系提供依據。

寶鋼能源管理系統(EMS)技術的應用

以燃氣系統為例,寶鋼股份燃氣系統的發生源有高爐4座、轉爐6座和焦爐6座及配套的回收淨化設施,煤氣櫃8座,大型煤氣加壓站10座,煤氣混合裝置20套,管網總長超過100公里,煤氣用戶上百個。如此龐大的燃氣系統,要實現系統的穩定運行、經濟運行,提高副產煤氣的綜合利用水平,顯然不可能各環節獨立實現,而必須是靠信息技術,結合各個環節技術開發的總體集成。

  • 系統監控與調節:開發基於分佈式網絡的集散控制系統,以通過高度的集中統一監控達到系統的動態平衡及安全運行;針對系統調節的關鍵點建立數學模型,開發燃氣系統的自動調節技術和預測功能,適應轉爐煤氣系統頻繁調節和高爐煤氣系統大幅波動的特點,提高系統運行效率。

  • 經濟運行與決策:利用先進的計算機和信息技術,開發企業ERP級的能源數據倉庫,為燃氣的供需統計、平衡計劃、指標管理等提供技術手段;研究多燃料複雜用戶群下的燃氣結構優化策略,為結構將日趨複雜的燃氣系統平衡提供決策依據;對焦爐煤氣系統的展開平衡建立科學的預測方法,以合理的分配煤氣資源。

寶鋼股份能源中心,實現了煤氣等能源系統的分散控制、相互獨立、集中管理的現代控制模式,藉助信息化平臺按照能級匹配的原則優化調度,以及基於數學模型的對現場設備的直接監控和操作指導;在此基礎上將數據倉庫技術應用到煤氣等能介的統計結算、能耗分析、消耗預測等各環節中去,使燃氣系統的經濟運行和企業ERP能夠有機結合。結合轉爐煤氣回收極限值分析方法,推算出目前生產條件下轉爐煤氣的回收極限,並定量化地提出提高轉爐煤氣回收率的具體措施;將煤氣櫃的機械構造和電氣控制結合,簡化了雙櫃運行的控制方式,使雙櫃能全自動運行,擴展了轉爐煤氣櫃的回收能力;開發了轉爐煤氣用量自動調節技術,解決了轉爐煤氣間歇回收對連續使用的制約,提高了負能鍊鋼的技術水平。幅產煤氣的回收使用,不但節約了大量的一次能源採購,而且減少了大量的廢氣排放,環境保護意義重大。其它能源介質也有類似效果。根據對寶鋼股份的初步分析,能源心的運行模式,可使能源系統的運行管理效率提高約五倍,能源系統日常管理成本減少100%,能源實時平衡能力增加一倍以上。近年來,著重加強EMS與數據倉庫等方面的功能再挖掘,逐步實現能耗指標由實物量指標向價值量指標的轉移。


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