水泥行业是高能耗产业,水泥行业的能源消耗约占世界能源消耗总量的2%。我国的水泥生产能源消耗约占全国能源消耗总量的7%, 在水泥企业中能耗成本占生产成本近40%~70%,与国际先进水平相比,主要单位产品能耗指标目前仍普遍高15%~20%。主要存在的问题为能源利用效率低、节能改造没有达到预期效果,能效管理信息化、智能化等“两化”水平低,能效分析手段不够丰富,能效管理平台与节能改造没有形成一个有效的融合。因此需要一个能够针对水泥行业的、能够涵盖能效管理全方位的能效管理系统解决方案。
方案立足于水泥行业能效管理现状,通过添加或优化煤、电、油的能源数据采集及监控子系统,实现从厂区、水泥生产线、生产工艺到磨主电机等高能耗设备的四级能耗监控,达到能耗过程的透明化、可视化;在监控系统之上添加专业的基于大数据的能效管理及分析平台,用于实现能效大数据的全面分析与管理,建立能够反映具体能效水平的能耗指标评价体系,旨在解决目前企业能效管理方面存在数据实时性不高、能源管控不到位、能源优化调度不完善、能效管理与分析不深入、系统功能单一等问题,提高企业节能降耗的技术水平和创新能力,提升企业管理的信息化、智能化水平;根据能效管理系统提供的数据分析做支撑进行有效的能源优化及更切合实际的节能改造,最终形成一个如良性且闭环的能效管理体系,使企业达到节能降耗、降低生产成本、提高竞争力的目的。
该方案的整体功能由数据采集及控制层、能效监控层、能效数据分析层三部分来实现。
包括煤、电、水、气的计量,此部分作为能效管理系统最重要的采集内容,范围覆盖厂区、水泥生产线、各工序和重点能耗设备的四级能耗计量。其中电量的采集在能源类占的比重最大,计量点分布广泛,主要包括以下三个子系统的计量内容:
智能控制及能效优化部分。增加智能总控单元、就地显示单元、变频调速单元、电能质量提升单元、余热利用等成套设备,并与上层能效监控及分析系统相结合,通过对影响用能负荷参数的自动采集、传输、存储、汇总和分析,及时调整和优化供能系统的运行,实现智能起停机、负荷分配、按需供能、提升供能质量、设备运行调节、余热发电等功能,并最终达到用能优化、降低能耗。主能效监控中心作为整个方案成果的重要展示平台,由能源流监控工作站、生产工艺流监控工作站、供配电监控工作站、动力系统监控工作站、建筑能耗监控工作站等多个分项分类的能源监控工作站以及工业库、服务器、大屏幕系统等基础设施组成。通过对生产运行各个环节的能源介质(包括电、煤、水、汽等)的采集、存储、统计,能够在线监测整个企业的生产能耗动态过程,实现能源消耗过程的透明化、可视化,并通过总控单元和监控系统的逻辑控制功能对工艺和设备进行优化调节和过程控制,最终实现能源监控运行的信息化、智能化。
能效分析系统用于对能效监控系统所采集的各种能效数据进行全面的更深层次的多维度分析,掌握能源消耗的数量与构成、分布与流向,通过多种类比找出企业用能中存在的问题与不足,查清企业节能潜力。通过制定能源计划、能源实绩管理、产品单耗管理、能源成本管理、对标管理、能效分析等功能,建立企业的用能考核管理体系,并服务于能源审计和节能改造项目,为企业相关的节能项目提供数据及理论支撑,形成一个闭环的能效管理体系,最终达到持续改善企业用能环境,为企业提供更好的产品附加值。