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河南某水泥厂WEMS能源管理中心节能解决方案
工夫:[2017-01-05] 作者:万洲电气 点击:127


周勇进 蒋涛 周剑

戴  要:本文重要引见了河南某水泥厂WEMS能源管理中心体系的研讨取方案设计,叙述了适用、经济、主动剖析诊断、综合节能降耗的信息化管理体系,并对其设想原则、监测点拔取、构造特性、功用特征停止了重点论述。

关键词:能源管理中心体系;主动剖析诊断;节能降耗 

1  弁言

河南某水泥有限公司现具有两条2500t/d新型干法旋窑熟料生产线,生产线分为矿山、质料调配、 生料粉磨、煤粉制备、熟料烧成、熟料存储取运送、水泥粉磨、生料粉磨、废气处置惩罚、辅佐用电等工序,并配2套纯高温余热电站,余热发电站总装机容量为19.5MW,现实年发电功率在12.34MW阁下,余热发电经济效益异常可观。水泥厂总降变电站接纳35kV/10kV供电,每个月的电度电费约为271万元,根基电费按容量免费体式格局交纳用度,厂区内一共18个配电室,相对较为疏散,离别为全厂的下、高压装备供电;水泥厂年水泥产能达450万吨,年产骨料120万吨,两条生产线水泥综合能耗为95KWh/t,生料电耗20KWh/t,熟料电耗40KWh/t,水泥电耗34KWh/t,余热发电每吨34度。相对水泥行业2500t/d的先辈生产线(水泥综合能耗90KWh/t)而言,此水泥厂的能耗显着偏高。

2  设想原则

本计划的设想将在尽量削减投资的状况下,从体系构造、网络构造、技术措施、装备选型等方面综合思索,以确保体系中任何一个环节皆没有单毛病节点,实现7×24×365的不间断服务,关于安装的服务器、终端设备、网络设备、掌握装备取布线体系,完整能顺应严厉的事情情况,以确保体系稳固。服务器体系具有负载平衡和多机相互冗余功用,通信链路具有双通道冗余设想。

① 可操作性:体系设想选用易于操纵的图形人机界面,供应信息同享取交换、信息资源查询取检索等有用东西。供应易于运用的数据库功用,让使用者能随时查询信息及建造所需的报表。

② 可扩展性:考虑到各能耗企业主工艺体系络续扩大的特性,在能源管理中心体系中所有的网络、服务器、存贮、应用软件的设想皆将遵照可扩大的原则,以实现跟着生产管理业务的生长而扩大。

③ 高效性:考虑到能源管理中心体系为大量远端用户供应WEB服务和OPC通信功用,体系设想将从服务器处置惩罚才能、网络带宽传输才能、软件体系效力等角度综合分析,公道设想构造、设置,以确保大量用户并发接见的峰值时段,体系具有充足的处置惩罚才能,保障服务质量。

④ 可维护性:从运用体系的设想、硬件装备的选型等方面思索通用性、开放性,在体系部分发作毛病时,运转保护职员能尽快发明并能实时处置惩罚,制止毛病扩大并快速规复一般运转。具有在线的修正才能,供应近程可保护功用。

⑤ 安全性:从操作系统层,网络层,运用层每一个条理皆有响应的步伐。体系应用了网段平安断绝步伐,包孕有用的防病毒防黑客技术措施,用户考证等手艺以处理传输平安,系统安全和信息平安的需求。

3  能源管理硬件平台取网络结构设计

 3.1 体系监测点设想尺度

为知足企业能源管理中心体系的运转要求,实现基于客观历程数据的剖析和管理,实现邃密化能源管理,凭据我公司在水泥行业施工历程中积聚的手艺履历,现对此水泥厂监测点设置遵照以下原则:

Ø 电源关隘(指贵厂从供电局接入的进线、发电机等)位置(总降位置)100%安装电力能效监测终端。

Ø 用户变电站或开关站的变压器各出线回路100%安装监测终端(备用回路除外),关于干线间接接入用电装备的回路的监测终端安装在变电站或开关房的出线开关位置,关于干线接入装备动力柜(或掌握柜的)监测终端安装在动力柜中。

Ø 用户的重要用电装备100%安装监测终端(高压装备、大功率用电装备、用户存眷装备)。

Ø 能效项目关隘( 用户为进步能效而展开的技术改造项目所触及的能源关隘100%安装监测终端)。

 3.2 网络结构设计

经现场工况观察取确认,全厂用电监测回路一共257个(别的能源介质监测,不在本设计方案内),散布在厂区的18个配电室中,水泥厂现已设置了相对较齐的电能计量仪表,但部分中央设置借不完善,需补充电能三级计量仪表,新增计量点以就近接入工艺控制系统,再经数采站通讯网闭收能源管理中心服务器为原则停止设想。

本计划在设计时充裕思索厂家原有网络硬件装备及体系的扩大晋级,能源专网接纳产业级以太网光纤星型构造,现场采集接纳100/1000Mps光纤环网和现场串行总线构建能源管理中心体系的网络平台,搭建一个可靠性强、传输速度快、平安经济、易于扩大取保护的综合性网络平台,构建无停滞的线速交流网络。其体系拓扑图以下:


 3.3 体系硬件平台组成

   此水泥厂能源管理中心体系的硬件平台重要包孕:服务器体系、计算机系统、通讯网闭等。关于硬件产物的选型接纳当前支流厂商的产物,质量牢靠,能供应整年 365 天,全天 24 小时的一连运转和售后服务;关于安装的服务器、终端设备、网络设备、掌握装备,必需能顺应严厉的事情情况;体系具有回响反映快速,知足行业要求的机能,终究确保能源中央的高效、稳固、及时的运转;在充裕思索全部硬件平台的成熟、牢靠、稳定性、可扩展性。终究体系硬件设想以下:

  ① 服务器

   WEMS能源管理体系服务器重要包孕综合监控服务器、干系数据库服务器、运用服务器、WEB 服务器等。凭据体系功用的差别,联合体系容量、体系负荷和及时性的要求,体系服务器设置以下:

   采集服务器(1 台 ):用于电力系统的能源数据的看管和掌握,主要功能包孕能源数据的显现,能源装备的掌握,参数报警,事宜纪录,能数据管理,历史数据归档和查询,和体系监控诊断等。

Web服务器(1台 ):Web服务器安装Windows 2008 Server操作系统和Web公布顺序,重要用于Web公布。Web公布的主要内容包孕根蒂根基能源管理体系的管理界面及综合监控体系画面web公布。

   运用服务器(1台 ):运用服务器安装Windows 2008 Server操作系统、开发软件和根蒂根基能源管理应用软件,重要实现能源企图管理、实绩管理、调理运转支撑、能源展望取优化均衡、能源质量管理、能源设备管理、能源剖析、能源监察和环保管理等。

   ② 计算机系统

   操纵站计算机:在能源中央大厅设置的调理职员监控客户机,作为全部体系的运转操纵工作站,使运转职员对能源数据和装备停止监控。终端包孕电力系统7台、消费调理1台,预留工位2台等装备。这些操纵站完成潮水看管、装备状况显现、操纵画面,信息显现、及时曲线、参数设定、语音报警等功用,在操纵站上借可停止数据查询、报表查询、报表打印等事情。

   工程师站计算机:工程师站使系统维护职员对WEMS计算机软硬件停止开辟、组态和一样平常保护处置惩罚等。这些保护操纵站可对应用软件,接口顺序,数据库体系,操纵日记,数据备份等停止体系级别的操纵管理。体系共设想笔记本工程师站1台。

    以上工作站各自合作,各司其职,构成了能源管理体系的人机交互平台。 

4  能源管理系统软件设想

本次计划针对电能停止在线监测剖析,构建企业能源管理平台,在平台上运转WEMS能源管理中心系统软件,对企业及时用能停止看管、对重点用能装备的运行状况及时监控、对汗青能源数据停止剖析。

   4.1系统软件结构图

为了处理多样化数据采集取整合计划,知足运用体系安全性取高效性要求,能源管理中心软件接纳最先辈的C/S和B/S混淆形式。个中C/S架构的软件重要卖力能源历程监控,包孕及时数据的采集、监控取报警、装备经济运转状况、能流图、装备参数的及时转变等;B/S架构的软件顺序重要卖力将采集的数据停止归纳、剖析和整顿,联合消费企图的数据,停止根蒂根基能源管理事情,重要包孕:能源企图管理、能源实绩管理、能源库存管理、能源质量管理、能量均衡调理取能源效力剖析盘算、能耗统计及剖析、能耗设备管理、计量设备管理、能源本钱管理、能源优化取剖析等。

 4.2系统软件主要功能示意图

 WEMS能源管理中心体系经由过程对能源数据停止剖析、模子设想、盘算和统计,实现及时能源动态平衡展望,天生预控效果,停止能源介质及时动态平衡分派,到达优化用能、勤俭用能的目标。WEMS能源管理中心体系能够取企业别的信息化体系(ERP、MES)之间竖立有机的信息集成取同享。为公司整体的能源根蒂根基管理供应数据支持。WEMS能源管理中心体系主要功能示意图及现场各系统之间功用联系关系干系以下:

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WEMS能源管理中心体系图

5  结束语

5.1 间接节能效益

体系一般投运以来,依托万洲节能增效三层面手艺(装备运转优化节能、工艺管控优化节能、管理战略优化节能),累计节能效益 219.2万元,个中装备节能层面效益为54.2万元/年,工艺优化管控取管理战略优化节能层面效益为165.2万元/年。节能效益统计以下:种别配电室实行内容效益(万元)装备节能3#窑头变压器在线诊断剖析取补充节能装备54.23#生料生料轮回风机在线诊断剖析取补充节能装备3#质料煤磨立排风机在线诊断剖析取补充节能装备工艺取管理节能电费构造优化电费在线诊断剖析取电费构造优化革新165.2错峰用电优化峰谷平用电在线诊断剖析取错峰优化革新联系关系装备优化主辅机装备在线诊断剖析取空转空待优化革新  

5.2 潜伏增值效益

1、将水泥厂重要用电装备,根据各车间、配电室、各区域、各工序等体式格局停止邃密化分析,可使企业管理者随时、随地把握企业用能数据,对能源消耗构成及地区用能一览无余,经由过程及时相识装备运转状态,停止用能管理,提高工作效率。

2、水泥厂消费体系对照疏散、构造对照庞大,现场管理、运转值班和检验及其管理的工作量大,本钱下,是组成企业能源体系本钱的重要组成局部,经由过程能源管理中心体系的竖立,实现实现简化的能源运转管理,削减消费运转管理本钱,进步劳动消费效力。

3、处理现在企业在数据统计工作量大且数据禁绝、差别工段用能数据交织、数据换算贫苦等一系列问题所形成的能耗统计数据的失真。经由过程对全厂、各车间、班组能耗剖析,查找能耗转变的缘由,为公道调解消费、躲避尖峰电价供应根据。

4、针对水泥厂重点体贴熟料综合能耗、各工序(生料、熟料、水泥磨)电耗、地区用能、班组用能、重点设备用能等的能耗数据监测、统计。根据生产工艺环节的能耗统计界限范例,对各车间、各区域的主要要害装备运转状况、能源消耗和产量数据用图形化的应用界面停止展现,构成能效对标的统计数据报表,对消费全过程停止全方位跟踪、监控。

5、体系能够实现对差别班组、地区电耗的对照剖析,查找负荷、产量、电耗、单耗转变的缘由,资助管理者采取措施低落斲丧,增进消费班组之间增强人员培训和互相交换,提拔职员的节能认识从而低落能耗。

6、经由过程主动采集剖析消费运转数据,在包管消费安稳运转条件下,经由过程取历史数据的对照,为工艺管理者供应需要的信息资源去竖立、优化相对更公道的用能轨制,给出消费掌握参数调解看法,增进消费体系实现临时的稳产、高产、低耗。

7、对质料磨、矿山、煤磨、水泥磨等工段的重要用电装备的开停机工夫执行严厉管控,实时发明错峰用电没有实行到位的状况,从而削减峰时段的电费收入。

8、针对企业内部部门能耗状况停止统计分析,剖析其部门之间能耗对照取汗青能耗状况,资助企业针对各部门制订响应的节能步伐,针对企业能源消耗状态取消耗趋向主动统计,根据日、月、年度天生节能加排剖析讲演,为企业供应便当的剖析讲演,并为其停止节能加排革新供应决议计划根据。

 


作者简介:

周勇进:(1987.6--  )男 汉族     万洲电气股份有限公司     工程师

重要研讨偏向:电力系统自动化及行业节能研讨

E-mail:zyjstrong@163.com

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