鋼廠能源管理系統(tǒng)研究

【摘要】作為能源消耗大戶，鋼鐵企業(yè)消耗的能量在我國(guó)的能源總產(chǎn)量中占有重大比例。直接節(jié)能和間接節(jié)能是鋼鐵企業(yè)實(shí)施節(jié)能的兩大手段。近年來，人們逐漸開始意識(shí)到間接節(jié)能的巨大潛力，作為間接節(jié)能的重要載體，能源管理系統(tǒng)的建立具有重要意義。本文從能源的角度出發(fā)，對(duì)鋼廠能源管理系統(tǒng)及相應(yīng)的管理方法進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】能源管理系統(tǒng)；鋼鐵企業(yè)；能源審計(jì)

引言

鐵、鋼材、鐵合金等產(chǎn)品是鋼鐵企業(yè)的主要生產(chǎn)產(chǎn)品，在生產(chǎn)這些產(chǎn)品過程中需要消耗大量能量。對(duì)鋼鐵企業(yè)來說，其能源消耗的成本占據(jù)其生產(chǎn)總成本的20%以上，對(duì)能源消耗進(jìn)行有效管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高鋼鐵企業(yè)的能源管理水平顯得十分重要。

1、能源管理系統(tǒng)的基本要求

所謂能源管理系統(tǒng)，是指其內(nèi)部具有完整的能源信息采集系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、處理和加工，能夠從整體的角度對(duì)能源的基本管理要求進(jìn)行分析，整個(gè)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各工藝系統(tǒng)的能源要求，適應(yīng)鋼廠的發(fā)展。對(duì)鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的基本要求進(jìn)行分析，有以下兩項(xiàng)：1）各工藝流程會(huì)消耗大量能源，但同時(shí)也會(huì)回收一些能源，能源管理系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)對(duì)這些回收能夠的有效回收；2）工藝系統(tǒng)中各介質(zhì)之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，能源管理系統(tǒng)要能夠根據(jù)不同的介質(zhì)特點(diǎn)并與實(shí)際情況相結(jié)合，給出合理的管理目標(biāo)：明確各類能源的使用效率，對(duì)其實(shí)施優(yōu)化調(diào)控，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗；對(duì)于調(diào)度人員來說，應(yīng)該對(duì)能源系統(tǒng)有全面的了解；能源系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)該出現(xiàn)有較為明顯的異常，便于故障的快速處理；整個(gè)能源管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)圖形化的運(yùn)行監(jiān)視，直觀化的操作控制和數(shù)據(jù)查詢以及定量化的信息管理；能源管理系統(tǒng)要充分結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃，合理安排生產(chǎn)。

2、鋼廠能源管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容

在鋼廠中，能源管理系統(tǒng)的管理內(nèi)容包括：審核能源管理機(jī)構(gòu)、平衡企業(yè)能量以及審計(jì)企業(yè)的能源等。其中，審查能源管理機(jī)構(gòu)的主要工作是了解和審查鋼廠中的人員結(jié)構(gòu)，檢查各類計(jì)量?jī)x表是否完善并分析其精密程度等。審查能源管理機(jī)構(gòu)的工作與審計(jì)企業(yè)能源有著緊密的聯(lián)系，它決定了能源的審計(jì)工作是否真實(shí)可靠。平衡企業(yè)能量的工作目標(biāo)是為企業(yè)建立各種平衡關(guān)系，包括：能源收入與支出的平衡、消耗與有效利用的平衡等。審計(jì)企業(yè)能源是依據(jù)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，檢查和監(jiān)督企業(yè)能源利用的整個(gè)過程，其目的是為了真實(shí)的了解到企業(yè)使用能源的真實(shí)情況，為企業(yè)節(jié)能降耗提供依據(jù)。

3、鋼廠能源管理系統(tǒng)的管理模式

在審計(jì)鋼廠的能源使用情況之前，需要對(duì)其人員管理以及相應(yīng)的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行考核，對(duì)相應(yīng)系統(tǒng)的完善情況進(jìn)行了解。審計(jì)鋼廠的能源其實(shí)質(zhì)就是審計(jì)其能耗，對(duì)各種能源的消耗情況進(jìn)行考核。根據(jù)鋼廠中能源的流動(dòng)方向，可以將統(tǒng)計(jì)工作分為四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，分別為：購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用，其中，每個(gè)環(huán)節(jié)又可以分為多個(gè)用能單元，如圖1所示。采用這種模式進(jìn)行用能分析，從而了解企業(yè)的能耗情況[1]。

在購入貯存環(huán)節(jié)中，涉及到的內(nèi)容有：能源的供銷、財(cái)務(wù)以及貯運(yùn)部門。在這一環(huán)節(jié)中，需要統(tǒng)計(jì)能源的購入量、庫存的增減量、虧損量以及外供量等。采用能量守恒的原理計(jì)算出能源的消耗量。在鋼廠中，能源消耗包括一次能源的消耗和二次能源的消耗，如：柴油、煤氣、水、焦炭、蒸汽、氧氣等等。在購入量的統(tǒng)計(jì)過程中，還需要進(jìn)行能源的標(biāo)煤折算，便于比較。在加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中，購入到鋼廠中的能源，有的可以直接利用，有的需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換后才能投入使用。所謂加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，就是根據(jù)相應(yīng)的工藝要求，將能源轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)所需要的形式。在企業(yè)中加工的二次能源并不包括直接購入的二次能源。此環(huán)節(jié)主要包括：焦化廠、氧氣站、空壓站等，分別產(chǎn)出焦炭、焦?fàn)t煤氣、氧氣、壓縮空氣等二次能源。對(duì)轉(zhuǎn)換單元所消耗的能源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建立相應(yīng)的能量平衡式，計(jì)算出等價(jià)折標(biāo)系數(shù)。在輸送分配環(huán)節(jié)中，包括有管道輸送的能源與耗能工質(zhì)以及電能輸配。對(duì)于前者而言，主要包括：輸送耗能工質(zhì)數(shù)量，如：蒸汽、熱水等，管道進(jìn)出口的壓力以及溫度參數(shù)。在最終的使用環(huán)節(jié)中，消耗的能源分為兩個(gè)部分：一是生產(chǎn)過程中所消耗的能源和各類耗能工質(zhì)；二是職工生活和外供的各類能源消耗以及耗能工質(zhì)。在鋼廠的生產(chǎn)系統(tǒng)中，包括有：主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、采暖、照明和其它等用能系統(tǒng)。對(duì)這些系統(tǒng)消耗的能量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出鋼鐵產(chǎn)品的總綜合能耗、單位綜合能耗、單位產(chǎn)值綜合能耗等指標(biāo)。非生產(chǎn)用能包括：轉(zhuǎn)供外銷的各種能源數(shù)量，基建項(xiàng)目使用的各種能源數(shù)量及其它非生產(chǎn)使用的各種能源數(shù)量等，這部分能源消耗不計(jì)入鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)能耗中[2]。

4、鋼廠能源管理方案的實(shí)施

鋼廠的能源審計(jì)的實(shí)施包括三個(gè)環(huán)節(jié)：技術(shù)準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)審計(jì)測(cè)試和分析總結(jié)。在技術(shù)的準(zhǔn)備階段，需要成立審計(jì)小組，并對(duì)小組各成員的工作有明確的分工，編寫相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及審計(jì)技術(shù)方案。在這一階段，需要考查鋼廠的能源管理機(jī)構(gòu)、計(jì)量系統(tǒng)及能源購銷、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用環(huán)節(jié)，制定出用能設(shè)備的測(cè)試方案[3]。在現(xiàn)場(chǎng)審計(jì)測(cè)試階段，需要收集相關(guān)資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析和測(cè)試。其中，收集數(shù)據(jù)的主要目的是為鋼廠能量平衡表及能源消耗網(wǎng)絡(luò)圖的制作做準(zhǔn)備；另外，還需要收集主要耗能設(shè)備和生產(chǎn)及技改項(xiàng)目的相關(guān)資料，在這些資料的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備效率進(jìn)行測(cè)算。在分析總結(jié)階段，主要工作是根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù)結(jié)果，綜合分析鋼廠的總體用能情況，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)鋼廠的能源利用水平，有針對(duì)性的提出節(jié)能技術(shù)改造方案。

5、結(jié)束語

本文從能源的角度出發(fā)，對(duì)鋼廠能源管理系統(tǒng)及相應(yīng)的管理方法進(jìn)行了研究。實(shí)施鋼廠的能源審計(jì)，不僅能夠使鋼鐵企業(yè)對(duì)自身生產(chǎn)過程中的能源消耗狀況有清晰的了解，找出企業(yè)能源管理中存在的不足，有針對(duì)性的運(yùn)用一些技術(shù)改造措施；還可以為同行提供管理依據(jù)，使能源審計(jì)管理部門實(shí)現(xiàn)對(duì)其下屬企業(yè)的監(jiān)督，幫助鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的管理。

參考文獻(xiàn)

[1]馮晶，田小果.EM系統(tǒng)在鋼鐵廠能源中心的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2005，3：35-37.

[2]王永川，陳光明.鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)方案研究[J].冶金能源，2003，22（6）：5-8，36.

[3]鄒寬.鋼鐵企業(yè)能源中心及其組織體系[C]//2010年全國(guó)能源環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議文集.北京：中國(guó)金屬學(xué)會(huì)，2010：65-71.

作者簡(jiǎn)介

邊可萌（1985.05- ）：女，漢族，遼寧省鞍山市人，大學(xué)本科學(xué)歷，首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，初級(jí)工程師，主要從事能源管理專業(yè)工作。