淺談唐山鋼鐵公司能源管理系統(tǒng)及主要應(yīng)用

李艷

摘 要：能源是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常關(guān)注的一個問題，國家正在大力倡導(dǎo)建立節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。鋼鐵行業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，其能源消耗主要呈現(xiàn)高能耗、高污染和高排放的特點(diǎn)。因此，本文將結(jié)合鋼鐵企業(yè)能耗特點(diǎn)介紹唐山鋼鐵公司的能源管理系統(tǒng)及其主要應(yīng)用，以提高鋼鐵企業(yè)能源管理水平。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；能源管理；信息化

中圖分類號：TH814 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0030-02

采用信息與控制技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能，建立強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整體性、全局性的能源精益化管控系統(tǒng)既是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的務(wù)實(shí)舉措，也是鋼鐵企業(yè)構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)的必由之路。

1 研究背景

隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的能源管理開始越來越受到重視。我國鋼鐵行業(yè)借鑒國外先進(jìn)理念，開始開展能源管理的優(yōu)化工作，并著手開展能源中心的籌建工作。寶鋼、馬鋼等一些鋼鐵企業(yè)都紛紛開展了節(jié)能管理方面的相關(guān)研究。初步研發(fā)了集物質(zhì)流、能量流、信息流為一體的“能源中心實(shí)時監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)”，利用系統(tǒng)組態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能和管理策略。近年來唐鋼建立與ERP、MES系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)績、生產(chǎn)計(jì)劃、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)等相結(jié)合的能源管理系統(tǒng)（EMS），并通過“兩化融合”試點(diǎn)示范項(xiàng)目的開展，為鋼鐵行業(yè)利用信息化促進(jìn)節(jié)能減排打下良好基礎(chǔ)[1]。

2 能源管理系統(tǒng)的主要應(yīng)用

能源管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)在線能源生產(chǎn)全過程監(jiān)控和能源調(diào)度、優(yōu)化平衡，能源管理一體化運(yùn)行[2]。建立安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效的能源管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、優(yōu)質(zhì)環(huán)保，改善環(huán)境、提高勞動生產(chǎn)率，如圖1所示。

2.1 數(shù)據(jù)采集及實(shí)時監(jiān)控

通過建立可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)對各種能源介質(zhì)（電力、焦?fàn)t、高爐和轉(zhuǎn)爐煤氣、壓縮空氣、氧氣、氮?dú)狻鍤?、蒸汽、氫氣、生產(chǎn)水、生活水等）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并上傳，對能源流數(shù)據(jù)（如電流、電壓、壓力、溫度、流量、等）、設(shè)備狀態(tài)（如開、停、閥門開度、報(bào)警信號等）等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度以及優(yōu)化運(yùn)行；通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)強(qiáng)大的擴(kuò)展能力，新增計(jì)量點(diǎn)可以很便捷的整合到能源管控平臺上，能夠滿足公司中長期的能源管理需求[3]。

2.2 數(shù)據(jù)處理及能源生產(chǎn)管理

能源管理系統(tǒng)在全面掌握各種能源介質(zhì)的采購、生產(chǎn)、消耗、回收等流轉(zhuǎn)過程的基礎(chǔ)上，利用AMPLA平臺的若干功能模塊通過組態(tài)工具進(jìn)行配置搭建工廠模型。將能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過計(jì)算、分析、處理形成能源班次基本數(shù)據(jù)。

能源管理系統(tǒng)作為能源生產(chǎn)的三級系統(tǒng)，承接由ERP系統(tǒng)下發(fā)的生產(chǎn)訂單，與ERP系統(tǒng)一起完成對能源生產(chǎn)的管理。訂單模式的能源生產(chǎn)管理優(yōu)于粗放型的月計(jì)劃模式，讓能源管理從最大限度地保供到有目的有數(shù)量地組織生產(chǎn)，從而提高能效。

以能源管理系統(tǒng)的班次數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)（如圖2所示），同時提取ERP，MES/DSS系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)績、生產(chǎn)計(jì)劃、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)等信息，經(jīng)過系統(tǒng)的計(jì)算、分析和處理，以報(bào)表的形式展現(xiàn)出全面、真實(shí)的數(shù)據(jù)，充分改善了能源管理方式，實(shí)現(xiàn)了能源管理到班組、能源管理到工序、能源管理到產(chǎn)品批次，使唐鋼信息化水平和能源管理水平邁上一個新臺階[4]。

2.3 報(bào)表展示及能源管控中心

報(bào)表管理是對能源管理系統(tǒng)中能源數(shù)據(jù)的加權(quán)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析，它從時間維度（班組、日、月、年）和管理層次維度（子工序級、工序級、車間級、廠區(qū)級、公司級）提供了能源生產(chǎn)與消耗管理、產(chǎn)耗及單位能耗管理、能源成本管理、能源平衡管理、能源介質(zhì)綜合管理等方面的綜合統(tǒng)計(jì)、呈現(xiàn)和分析，是能源管理到工序、能源管理到班組、能源管理到成本等管理思想的具體實(shí)現(xiàn)。

能源管控中心，便于實(shí)現(xiàn)能源動力的生產(chǎn)、調(diào)度、控制與事故應(yīng)對的統(tǒng)一管理，以監(jiān)控職能為主的能源管理調(diào)度中心，主要實(shí)現(xiàn)對各種動力能源介質(zhì)（電力、煤氣、蒸汽、水、氧氣等）的平衡調(diào)度，特別是對各種煤氣資源的產(chǎn)、供、用及放散的監(jiān)控管理和綜合平衡調(diào)度；對企業(yè)外購電、自發(fā)電及電力消耗的監(jiān)控管理和綜合平衡調(diào)度；對動力鍋爐蒸汽、各種余熱蒸汽資源的產(chǎn)、供、用的監(jiān)控管理和綜合平衡調(diào)度；對各種外購水資源、循環(huán)水系統(tǒng)、用戶及外排水的監(jiān)控管理和綜合平衡調(diào)度。

能源管控中心調(diào)度行使全廠能源生產(chǎn)管理職責(zé)，各工藝廠生產(chǎn)調(diào)度，包括各相關(guān)控制室值班長、值班人員應(yīng)服從能源中心調(diào)度工作指令。能源管控中心調(diào)度行使日常生產(chǎn)管理職責(zé)，保證能源系統(tǒng)安全運(yùn)行，按需供能，努力推進(jìn)能源有效利用，節(jié)能增效。

3 結(jié)語

實(shí)踐表明，能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對水、電、風(fēng)、氣等各種能源介質(zhì)在焦、燒、鐵、鋼、軋等各個生產(chǎn)工序之間的流轉(zhuǎn)過程的監(jiān)視、調(diào)度和管理，從而發(fā)現(xiàn)能源流推動物質(zhì)流實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程中體現(xiàn)出來的能源介質(zhì)的生產(chǎn)、輸送、儲存、轉(zhuǎn)換、使用以及放散的規(guī)律。

唐鋼將進(jìn)一步依托能源管理系統(tǒng)EMS、ERP系統(tǒng)等信息化平臺，通過信息與控制技術(shù)，開發(fā)各工序的能耗模型，綜合運(yùn)用系統(tǒng)化技術(shù)、智能優(yōu)化技術(shù)，根據(jù)主生產(chǎn)系統(tǒng)、能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的能耗特點(diǎn)建立能源優(yōu)化模型，構(gòu)建、完善以能源優(yōu)化模型集成參考體系為核心的能源管理及決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)優(yōu)化管理和節(jié)能減排，對鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)推廣具有重要參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣育翔，黃全福，洪小和.大型鋼鐵企業(yè)能源管理分析與研究[J].華與經(jīng)濟(jì)管理，2011.

[2]徐匡迪.低碳經(jīng)濟(jì)與鋼鐵工業(yè)[J].鋼鐵，2010，45（3）：1-12.

[3]鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策[R].國家發(fā)展和改革委員會，2005.

[4]鄭忠，何臘梅，高小強(qiáng)，高家銳.我國鋼鐵企業(yè)的節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展[J].鋼鐵，2005.39（4）：64-69.