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【行业洞察】可视化:让绿色节能更主动

2019-12-24 施家邦 工控邦

中国水泥产量已连续十多年位居世界第一。


然而,水泥生产是建材行业的能耗“大户”,水泥的能耗约占全球能源消耗的2%,二氧化碳排放量占全球碳排放的5%,为此,中国政府近年来纷纷出台了一系列严禁新增水泥产能、淘汰落后产能、整治环境污染的政策措施。


事实上,在水泥生产过程中,煤炭和电力所占生产成本高达60%-65%左右,诸如立窑、回转窑风机这样的高耗电设备,电动阀门、挡风板等大功率设计装置,或者窑炉燃煤的排放,无不具有巨大的节能降耗改造潜力。


除了工艺设备的改造,全面的能效管理数字化转型将为水泥行业的高质量发展带来更大的节能减排潜力。




能耗管理,有心无力





能耗问题已是行业共识。


然而,对中国大多数水泥企业而言,目前还不能完全有获得充分的现场数据,也就不能精确地知道生产能耗情况。很多水泥企业虽然“有心”进行能耗管理,但却“无力”发现改进的点藏在哪里。


作为全球最大的建材制造商中国建材集团下属企业,宏达建材公司管理层在过去明明知道设备的空运转会导致能源的浪费,但却无法实时获悉设备的运行状态,不能完全获得充分的现场数据,譬如各个设备的工序电耗、关键主机电耗(主电机、风机、辊压机等)、核心工艺参数(压力、电流等)等,所以也就不能精确地知道自己的操作对生产和能耗造成的影响有多大,是否合理。


对宏达建材而言,能源管理过程的可视可控,是企业亟需解决的问题。




化被动为主动





能源管理系统作为专门的辅助工具,可帮助企业实现能源管理过程中的可视化,并有充分的现场数据及分析结果作为支持,在很大程度上完善了企业能源数据的实时性和完备性,为全面提升企业的能源管理水平提供了有效的基础平台。


最早一批采用施耐德电气EMS能源管理系统的工厂,宏达建材实现了能源管理过程中的可视化,并有充分的现场数据及分析结果作为支持,比如:EMS能源管理系统利用大数据分析技术,通过质量、生产、工艺参数等多个维度对数据进行挖掘,形成最优的控制参数等,同时系统能够实时计算出各个设备的工序电耗、关键主机电耗,能够让操作员及时了解自己能耗水平和能耗高的环节,从而让主机设备在正常运转过程中,始终保持一个较低的能耗水平。


现在,只需坐在办公室里,宏达建材的厂长就能实时知悉哪些设备在空运转,哪些设备在有序运行,什么时候是用电高峰,什么时候是用电低谷,并根据具体情况进行合理的生产调度,最大化保障设备的高效利用,并避峰用谷组织生产,降低生产成本。


由于水泥工厂能源使用控制主要通过中控室操作员进行,所以工厂能源效率的高低,很大部分取决与中控操作员的责任心、业务能力、和工厂对操作员的管理能力。针对以上情况,施耐德电气提炼出一整套完善操作员管理、帮助操作员成长的工具——操作员工具包和操作员考核工具等。


现在,对于宏达建材工厂操作员来说,EMS则能让他们直观的掌握每天、每小时、每个班组的具体能耗状况,便于他们与其他班组进行比较,发现自身在操作过程中可能存在的问题,变被动管理为主动改进。


绩效及

操作指标

1号

水泥磨

2号

水泥磨

3号

水泥磨磨

单位

操作指标

水泥磨

台时产能

176.82

185.05

192.27

t/h

水泥磨

单位电耗

36.42

33.98

34.79

kWh/t

比表面积

合格率

85.71

87.5

/

%

熟料掺加量

合格率

100

/

50

%

SO3合格率

100

100

75.00

%

细度合格率

100

100

75.00

%

可操控变量

总喂料量

184

186

185

t/h

选粉机转速

40.80

41.00

41.47

Hz

循环风机转速

26.93

29.25

27.32

Hz

尾排风机转速

39.29

40.00

40.71

Hz

辊压机定辊

进料阀开度

78.59

68.78

81.01

%

辊压机动辊

进料阀开度

76.63

69.25

78.87

%

观察工艺变量

循环料斗提

电流

146.77

164.37

147.80

A

出磨温度

69.56

80.34

58.27

出磨压力

-920.39

-1141.02

-622.54

Pa

磨机主电机

电流

208.02

214.37

217.19

A

出磨收尘

风机电流

65.14

69.83

69.15

A

出磨收尘器

出口压力

-1352.64

-1871.03

-1531.14

Pa

辊压机

定辊电机电流

48.99

45.89

55.23

A

辊压机

动辊电机电流

48.08

41.00

41.47

A

辊压机

左侧压力

8.28

7.27

6.83

MPa

辊压机

右侧压力

8.29

8.35

8.11

MPa

选粉机电流

303.05

238.49

232.90

A

出磨斗提电流

120.28

113.63

108.09

A

袋收尘

进口压力

-2240.85

-1991.57

-2816.94

Pa

袋收尘

出口压力

-4572.68

-4650.98

-5092.07

Pa

尾排风机

电流

36.34

39.8

44.08

A

循环风机

电流

16.18

10.86

16.17

A


宏达建材副总经理常占新认为:

“施耐德电气的能源管理系统在很大程度上完善了企业能源数据的实时性和完备性,为全面提升企业的能效管理水平奠定了基础。系统投运后,我们工厂最好的单月熟料标准煤耗降低到了100公斤/吨以下,2019年年降低电费453.6万元。EMS不只是一项工具,更为重要的是,它把先进的、成熟的能效管理理念引入到了我们生产的方方面面,让我们能够从节能、绿色的角度去重新思考这个行业。”



能耗的可视化是启动能源管理迈向主动式精细化的基础,其背后是庞大而及时的能源相关数据支撑。因此,对像宏达建材这样的水泥行业企业而言,数字化转型同样是让企业走向绿色节能和高质量发展的关键所在。



水泥行业精选文章:

施耐德电气为水泥企业提供从底层数据接入到顶层应用,从产品提供到工程服务的全生命周期解决方案,助力客户节能增效绿色生产。


01

实现精益管理

1.知否知否-水泥行业的智能工厂应是无人工厂还是以人为本?

2.新风潮袭来,你不知道的水泥能效管理人的忧伤


02

降低生产成本

3.“一抹清新飞出去,满载赞誉方复还”之法系水泥客户非洲案例

4.看施家大显身手!助力水泥行业能效管理更上层楼

5.【行业洞察】水泥,修筑康庄“大道”


03

提升安全环保水平

更多精彩内容即将补充~


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