鋼鐵能源集中管治研究范文

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摘要：文章根據工業和信息化部的要求，主要針對津西鋼鐵建立能源中心，實施能源集中管理的工作進行了闡述。從能源管理系統的起源著眼，詳細介紹了能源管理的概念、構成、管轄范圍以及津西鋼鐵實施過程中的一系列問題。

關鍵詞：能源管理信息化

0引言

研究的背景：

能源作為經濟可持續發展的重要物質基礎，其供需矛盾在全球范圍內將長期存在。我國持續的經濟增長成為過去幾年中全球經濟的最大亮點，但同時也引發了能源供應危機及環境保護的巨大壓力。為此國家將資源節約和環境保護作為基本國策。無論企業還是個人都對落實這一國策責無旁貸。

根據工業和信息化部下發“關于印發《鋼鐵企業能源管理中心建設實施方案》的通知”（工信部節[2009]365號）文件精神，計劃在年產300萬噸以上鋼鐵企業推廣企業能源管理中心建設的實施要求，津西鋼鐵計劃啟動企業能源管理中心建設項目。

研究的現狀：

津西鋼鐵作為大型鋼鐵聯合企業，所需要的能源品種多、數量大，生產過程中伴隨著大量二次能源的產生。在目前的基礎上，為降低生產成本，提高競爭能力，進一步提高節能和環保指標，達到國內領先和國際先進水平，需要做大量的工作。津西鋼鐵2009年自耗能源總量394.4萬噸標準煤，噸鋼綜合能耗為577.5kgce/t。盡管津西鋼鐵近年來進行了大規模的技術改造，在能源環保方面投入大量資金，但在能源管理、綜合利用，能耗指標等方面依然存在潛力可挖，還需要抓緊進行技術改造。

1能源管理系統的起源與內容

1.1能源管理系統的起源從六十年代中期開始，國外發達國家的一些鋼鐵企業就開始根據二次能源的不同種類設置了一些能源管理信息系統，分門別類地對各種能源介質進行監視和控制。日本是最早開發能源管理中心的國家，八幡制鐵所設計了第一個能源管理中心。

1.2能源管理系統的概念能源管理系統又稱EMS，是集控制技術、信息技術、通訊技術等多種現代化技術構建的信息平臺，其涉及自動化、計算機、通訊等多個專業，涵蓋內容多，涉及范圍廣。

1.3能源管理系統的構成EMS的構成：所以按子系統劃分，EMS主要由基礎系統和輔助系統組成，基礎系統包括計算機軟硬件子系統、網絡子系統、自動化控制子系統等；輔助系統則包括大屏幕子系統、視頻監控子系統、指令電話子系統等。

1.4能源管理系統的管轄范圍EMS的管轄范圍：EMS主要負責管理煤氣、壓縮空氣、蒸汽、氧氣、氮氣、氬氣、煤氣、水、電力等介質系統的能源公輔單元，要實現分散控制、集中管理與調度，達到節能降耗的目的，需要對這些能源公輔單元進行自動化改造，使其達到監視、監控或無人值守的目標；而EMS的計算機、網絡、大屏幕、視頻監控、指令電話等子系統也將主要以這些能源公輔單元作為設計約束。

2津西鋼鐵能源集中管理研究的主要問題

2.1能源分散管理的主要問題由于沒有建立起一個綜合的完善的能源管理系統。基礎自動化、信息化水平高低不一，在能源計量、平衡調度及管理上還較落后，這很難適應津西鋼鐵可持續發展需要，主要問題表現在：

①二次能源利用率有待提高，管網壓力波動比較大，部分用能設備的利用效率較低。②部分能源計量儀表落后，數據停留在原地，缺少范圍更廣的聯網功能；部分計量點缺失，需要進一步補充完善。③能源系統中，水、電、風等各系統發展不平衡，能源設備自動化程度高低不一，部分系統仍為手動操作。離津西鋼鐵自動化、信息化的要求有一定差距。④各能源介質的分散能源管理，造成能源管控的信息孤立，缺乏對企業能源產生與利用的集中統一調度管理，不利于能源優化。⑤在出現能源事故時，缺乏多系統統一的指揮調度，快速形成處理方案的能力。⑥隨著設備改造更新、產品結構優化，生產規模的擴大，能源生產與循環利用的管理工作越來越重，產品生產與能源生產的計劃匹配越來越迫切。⑦分散的、多層次的管理使權利分散、效率降低，難以適應大規模、多介質消耗的生產需求。

2.2津西鋼鐵對能源集中管理的需求目前的現狀使企業對能源的集中管理與統一調度提出了強烈的需求，要求廢棄粗放的能源管理模式，在信息技術基礎上實現精細化的能源管理，達到向管理要效益的目標。能源管理中心作為企業管理的重要組成部分將越來越被重視，并成為企業低成本戰略的重要途徑。

鋼鐵生產和能源生產的連續性決定了生產流程過程中任意一個環節的變化都會對能流與供需平衡產生重大影響，因此節能環保工作是全局性、系統性的，涉及各個生產和管理環節，是一個復雜的系統工程。能源管理不能光針對某一設備、工序進行，而應把能源管理作為一個整體進行考慮，尋求最佳的經濟點（節能點）。因此，津西鋼鐵需要在強化能源生產、管理合一的管理體系，健全經濟責任制的同時，充分運用現代控制技術、信息技術、計算機技術、智能模型技術等，建設一個具有分布控制、集中調度與管理功能的現代能源管理中心系統，對用能設備實現在線集中監控，并在實時能源信息的基礎上，做到能源科學管理與調配，充分回收利用企業的二次能源及余壓、余熱資源，在進行全廠能源介質平衡基礎上，搞好各種能源介質的綜合利用，進而優化企業的能源結構。綠色經濟和循環經濟是企業的發展方向，為大力推進綠色經濟和循環經濟，提高資源的綜合利用率，建設資源節約型和環境友好型企業，建立能源管理系統十分必要。

2.3津西鋼鐵能源管理系統的系統分類根據津西鋼鐵的實際現狀，將其分為七大系統：①電力系統：3座110KV變電站，6座35KV變電站，1座余熱發電，5座TRT發電；②煤氣系統：3座高爐煤氣放散塔、5座豎爐加壓站、3座轉爐加壓站及1座煤氣柜；③水系統：污水處理廠，7座循環泵站，4座沖渣泵站，軟水站；④壓縮空氣系統：5座空壓站；⑤蒸汽系統：2座蒸汽站；⑥氧氮氬系統：6套制氧機組；⑦環保系統：4套燒結機頭/機尾電除塵，1套脫硫進/出口。

2.4津西能源管理系統的應用功能

從應用層次上分為三大應用中心

能源監控與調度：主要完成能源數據實時采集、生產過程的監視、控制與調整操作、能源平衡，支持調度人員完成日常調度、點巡檢工作。

能源信息管理：主要完成能源信息的基本管理功能，支持管理人員實現能源計劃編制、平衡管理、能源運行、經濟分析等管理業務。

能源優化與決策支持：包括能源預測、優化調度、數據挖掘與分析等功能，為調度人員、管理人員提供調度和管理決策支持，同時支持能源業務處理的辦公自動化。

2.5系統集成方案能源管理中心的系統設備主要包括網絡設備，服務器、操作站、大屏幕，采集站、GPS時鐘等。

系統結構分為三個層次。底層為信息采集層，中層為實時數據處理層，上層為應用管理層。信息采集層由PLC、RTU、遠程I/O等組成，主要實現數據采集和連鎖控制，中層設備是I/O服務器，主要完成實時數據處理和短時歸檔，上層設備有應用服務器、數據庫服務器、操作員站等，主要完成人機接口和管理等功能。在相關軟件支持下組成功能完整的能源管理系統。

2.6基礎自動化的銜接在全廠各主要能源設備區和能源數據相對集中區設置采集/監控站。采集/監控站是實現能源信息采集、過程監控的現場基礎設備。采集站主要以數據采集為主，不進行控制。監控站可以進控制。

需依數據依賴度不同設置采集或監控站。由于原有數采點精度不夠或缺失，需進行現代化改造，改造根據現場條件進行，涉及到網絡接口、控制系統、儀表、閥門等的改造。

2.7其它配套系統通訊系統需達到互備冗余目的，應設置市話、指令電話、無線通訊及直線電話（電力調度與省調、區調聯系專用）。在需要無人值守的站所及其他重要場所配置電子巡檢設備及門禁系統。并將該系統接入EMS。巡檢人員或其他相關人員需要根據權限進入工作場所及進行有關的作業。在能源調度大廳設置能源調度用大屏幕，做為輔助生產運行監視。可以進行能源系統全景展示。在煤氣柜、變電所等重要場所配置工業電視攝像機，數據傳輸采用模擬方式或數字方式，充分利用公司現有的視頻網絡，在能源中心管控大樓內設分中心，將信號傳送到能源管控大廳。通過視頻矩陣投射到大屏上，對上述區域進行全天候遠程監視并進行錄像。

3能源集中管理的效果與影響

節約資源和保護環境是我國的基本國策。在中華人民共和國國民經濟和社會發展“十一五”規劃中明確提出，落實節約資源和保護環境的基本國策，建設低投入、高產出、低消耗、少排放、能循環、可持續的國民經濟體系和資源節約型社會。能源管理為資源節約和環境保護類項目。符合國家“十一五”鼓勵的發展方向。能源管理系統能使企業和社會構成產業鏈、物流網，可形成共生互動的生態產業，可推進經濟、環境和社會的和諧發展。不僅對本企業的可持續發展具有重要的支持作用，而且會給相關產業及全社會經濟的可持續發展帶來深遠的影響。