能源系統(tǒng)中轉(zhuǎn)爐煤氣熱值數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

佟紅巖

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)，由于GDP高速增長(zhǎng)市場(chǎng)需求的拉動(dòng)，粗鋼產(chǎn)量大幅度上升，導(dǎo)致能源消耗急劇增長(zhǎng)。為了降低能耗，唐鋼提出利用轉(zhuǎn)爐煤氣替代焦?fàn)t煤氣理念，為了實(shí)現(xiàn)這一數(shù)據(jù)分析技術(shù)難題，我們通過信息化和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，利用AMPLA平臺(tái)搭建了轉(zhuǎn)爐煤氣回收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)爐煤氣的回收瞬時(shí)值計(jì)算出熱值，為公司的財(cái)務(wù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煤氣按熱值結(jié)算提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，提升了財(cái)務(wù)系統(tǒng)噸鋼成本計(jì)算準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐煤氣；AMPLA平臺(tái)；熱值

中圖分類號(hào)：TH831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0022-01

1 立項(xiàng)背景

鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，自新中國(guó)成立后，我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，品種質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保等方面都取得了很大的進(jìn)步，但我國(guó)鋼鐵行業(yè)仍呈現(xiàn)高能耗、高污染和高排放的特點(diǎn)，能源消耗巨大、環(huán)境污染嚴(yán)重、原料供給制約等影響鋼鐵工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的問題，嚴(yán)重制約著鋼鐵工業(yè)的健康發(fā)展。

進(jìn)入21世紀(jì)，在走新型工業(yè)化道路，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)資源節(jié)約環(huán)境友好型社會(huì)的時(shí)代背景下，降低資源、能源消耗，減輕地球環(huán)境負(fù)荷，走制造綠色化道路，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，將是我國(guó)鋼鐵工業(yè)的歷史責(zé)任。根據(jù)唐鋼的實(shí)際情況，攻克轉(zhuǎn)爐煤氣替代焦?fàn)t煤氣的數(shù)據(jù)分析技術(shù)難題，達(dá)到提升唐鋼能源管控水平、強(qiáng)化能源管理手段、提高轉(zhuǎn)爐煤氣利用率、創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2 總體思路

鋼鐵企業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展，以及企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建設(shè)為系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。唐鋼能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能源系統(tǒng)分散的數(shù)據(jù)采集，集中的管理、調(diào)度和能源供需平衡以及能源生產(chǎn)和管理所需的能源預(yù)測(cè)，為唐鋼在生產(chǎn)全過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗創(chuàng)造條件。本項(xiàng)目在全面掌握公司轉(zhuǎn)爐煤氣的生產(chǎn)、使用、回收的基礎(chǔ)之上，在原能源管理系統(tǒng)中新增轉(zhuǎn)爐煤氣熱值子系統(tǒng)，結(jié)合公司生產(chǎn)工藝流程、能源流變化等實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐煤氣回收的實(shí)時(shí)監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)了公司6個(gè)轉(zhuǎn)爐平臺(tái)的數(shù)據(jù)毫秒級(jí)精準(zhǔn)計(jì)算、數(shù)據(jù)采集，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到AMPLA系統(tǒng)，為管理人員分析、決策提供真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)了信息化與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合；同時(shí)，更精確各個(gè)工序的能源消耗，提升了財(cái)務(wù)系統(tǒng)噸鋼成本計(jì)算準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.1 設(shè)計(jì)原則

唐鋼能源管理系統(tǒng)通過能源計(jì)劃、能源監(jiān)控、能源統(tǒng)計(jì)、能源消耗分析等多種手段，使企業(yè)管理者對(duì)企業(yè)的能源成本比重，發(fā)展趨勢(shì)有準(zhǔn)確的掌握，并將企業(yè)的能源消耗計(jì)劃任務(wù)分解到各個(gè)生產(chǎn)工序，使節(jié)能工作責(zé)任明確，促進(jìn)企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展；真正實(shí)現(xiàn)分散控制、集中調(diào)度管理、優(yōu)化能源系統(tǒng)的平衡。

能源的合理使用與平衡調(diào)配，對(duì)環(huán)境保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中主要考慮以下幾個(gè)方面：（1）充分考慮能源系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，在可預(yù)見未來時(shí)期內(nèi)，滿足公司生產(chǎn)工藝改造對(duì)能源的監(jiān)控、調(diào)度和管理的需要。（2）根據(jù)能源生產(chǎn)工藝要求，采用當(dāng)今成熟的新技術(shù)、新設(shè)備、新成果，使其具有適用性，可靠性和可維護(hù)性。（3）安全、穩(wěn)定、先進(jìn)、成熟、可靠、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。

3.2 系統(tǒng)搭建

在全面掌握公司轉(zhuǎn)爐煤氣的生產(chǎn)、使用、回收的流轉(zhuǎn)過程的基礎(chǔ)上，我們?cè)谀茉垂芾硐到y(tǒng)的生產(chǎn)、績(jī)效功能模塊通過組態(tài)工具進(jìn)行開發(fā)搭建轉(zhuǎn)爐煤氣熱值子系統(tǒng)。

唐鋼能源管控系統(tǒng)，與PI系統(tǒng)建立了無縫鏈接，煤氣熱值子系統(tǒng)就是通過PI系統(tǒng)對(duì)底層儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，傳輸?shù)侥茉聪到y(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

由于數(shù)據(jù)采集量巨大，人工無法核算，必須通過信息化系統(tǒng)，建立一定的分析模型，才能使管理人員更有效的利用數(shù)據(jù)進(jìn)行決策分析，指導(dǎo)生產(chǎn)，同時(shí)進(jìn)行財(cái)務(wù)核算。

唐鋼煤氣熱值子系統(tǒng)，共建立了15分鐘、小時(shí)、日等數(shù)據(jù)分析模型，通過能源系統(tǒng)的績(jī)效分析模塊，過濾有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析：如圖1所示。

4 實(shí)施效果

本項(xiàng)目通過自動(dòng)化與信息化相結(jié)合，利用PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了公司轉(zhuǎn)爐平臺(tái)的數(shù)據(jù)毫秒級(jí)精準(zhǔn)計(jì)算、數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)爐煤氣熱值統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐煤氣熱值的實(shí)時(shí)監(jiān)控；充分滿足了對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣回收情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控及數(shù)據(jù)分析，保證轉(zhuǎn)爐工序正常有序的生產(chǎn)，并在突發(fā)事件期間實(shí)施能源應(yīng)急調(diào)度策略，確保能源供應(yīng)的安全穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能減排增效的目標(biāo)。為管理人員提供了真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，使其能及時(shí)調(diào)整工藝操作，提出節(jié)能降耗的技術(shù)和管理措施，提高能源管理的效率，向能源管理要效益。同時(shí)該項(xiàng)目提升了公司轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用率，為公司焦轉(zhuǎn)平衡精準(zhǔn)調(diào)度提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)，優(yōu)化了公司本部的能源管理系統(tǒng)，使其更全面的指導(dǎo)公司能源管理工作。