【节能】水泥企业能源管理中心构建设想
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能源管理中心的组成
从管理角度讲，能源管理中心主要由三部分组成：用能数据采集系统、能耗数据分析系统和实施节能管理系统，只有三个子系统互为依存有效运转，才能够真正发挥能源管理中心的节能效果。
从系统组件构成上讲，能源管理中心运行的能源管理系统主要由硬件和软件组成，硬件主要包含带有通信功能的终端计量表、采集和传输数据的数据交换机和前置机、用于数据传输的有线或无线网络、还有上位机或服务器主机。软件主要包含终端计量表的通信协议、用于数据提取的接口程序、数据库和用于数据管理的软件。
1、用能数据采集系统
水泥企业需要进行实时监控的主要能源类型为电、煤、水等一次能源，用于余热发电的窑系统低压余热蒸汽作为企业的二次能源也是需要进行实时监控的，这样对分析熟料烧成工艺中的吨熟料煤耗、吨熟料电耗都有帮助。
（1）在设备用电量及系统电耗数据采集方面，公司已经完成覆盖全厂的智能电表安装调试工作，完成了电量自动采集系统的调试工作，生产线中超过15kw的电机或者控制回路都安装有三相电子式有无功会组合电能表，利用它的RS-485通信接口可以将每块电能表的实时耗电数据都传输进中控楼服务器上，公司内网可以通过服务器的网络连接完成数据传输并存入数据库来支持相应的数据报表编辑工作。
同时整套系统具有简单的报表组织功能，我们现在就是利用这套智能电表系统来完成各个生产系统和主要耗能设备的日用电量、月用电量和年用电量的计算统计工作的。整个智能电表系统主要分为高压和低压两部分共四层（见下图）。
智能电表系统投用运行后，不仅降低了过去人工抄表带来的各系统及主机用电量计算误差，同时也增加了日常生产中对各系统和各个主机设备的监控力度，为我公司的能源管理工作带来的极大的帮助。
（2）水泥厂中煤的使用主要集中在熟料烧成工艺中窑头、窑尾喷煤上，集物料提取、称重、定量喂料和物料输送功能于一体的转子秤是喂煤的主要工具，但公司原煤使用量的实时计量及管理统计数据主要采集工具是原煤定量给料机，利用定量给料机具有的定量给料、自动计量和累计等功能，不仅可以完成生产工艺需要的喂料要求，同时其累计功能也可以满足周期采集数据的工作要求，使得中控室操作员站获得一定时间段内的耗煤累计值，从而配合熟料的盘点完成吨熟料煤耗等能耗指标的计算。
（3）水和低压余热蒸汽的计量可以通过带有通信功能的流量计来完成，流量计的选择首先要注意流体特性、仪表性能和安装条件等，根据被测介质的特点选择合理的测量方式，同时要注意流量测量的安全可靠，首先是测量方式可靠，即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故；其次是测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不影响生产系统的安全。流量是一个动态量，处于运动状态的液体内部不仅存在着粘性摩擦作用，还会产生不稳定的旋涡和二次流等复杂流动现象。测量仪表本身受到众多因素，如：管道、口径大小、形状、边界条件、介质的物性、流体的流动状态以及安装条件与水平的影响，这些在流量计选型安装时都该注意。
2、能耗数据分析系统
能耗数据分析系统生成的能耗数据报表不仅仅要包含用能数据采集系统采集到的各个测点的用能数据，同时还应包含与产品生产相关的一些工艺数据和设备运转信息。例如原料磨系统及其各个主机的用能报表中，应该包含有石灰石及砂岩等辅料的化验数据等相关信息标注，因为原料质量的变化必然会影响到系统及各主机的耗电量；同时系统内各个设备的运转情况也会影响到系统耗电量，如果系统内各个设备都处于良好运转状态下，主电机等工作在接近额定负荷范围内，则系统的吨生料耗电量必然会更趋于合理，也就相当于降低了系统的耗电量。降低能耗不单是一个能耗数字的改变，同时也建立在保证产品质量的前提下，因此相应设备维护情况及隐患信息、工艺质量参数等都应该录入到能耗数据分析系统中以作参考。能耗分析系统中数据报表的开发是一个综合性的工作，需要诸多专业人员的参与才能够趋于完善，一个信息量充沛的能耗数据报表必然会更迅速的反映出能源管理问题，同时也便于决策者更为快速的制定出节能整改措施。
3、实施节能管理系统
无论是用能数据采集系统，还是能耗数据分析系统，都是为实施节能管理措施做的准备性工作，实施节能管理是能源管理中心的重中之重，能源管理中心是否真正履行节能降耗的职责，关键就在于实施节能管理这个环节。稳定的数据采集，全面准确的数据分析，帮助我们提高用能管理水平，发掘节能降耗潜力，推动能源考核和能源管理体系的运行。我们根据耗能分析系统综合出的各项数据来量化考核，不仅能够推动各项能源管理措施有的放矢，同时也能够及时的检验出节能措施的实效性，能够快速的完成整改和验证的循环，以丰富的数据量化支持管理体系PDCA模式的进行。
能源管理中心的运行
能源管理中心的运行除了需要能源管理体系推动外，还需要其他的支持。
1、能源管理中心需多体系支持
水泥的生产过程中受着诸多因素的影响，生产过程并非一成不变。例如公司进厂原、燃材料的质量存在着波动性，石灰石质量的波动直接影响工艺操作过程参数，同时也对设备运转有着影响。负载的变换直接影响着高压电动机系统的运行参数，同时也就影响着节电系统的实际使用效果。工艺技术的提高、设备维护水平的提高、中控员操作水平的提高都可以为单位产品能耗的降低提供很大帮助，特别是在用的测量设备精确度直接关系到采集数据的准确性和可靠性，而且为了量化能耗标准，我们也必须采集生产过程中的生料、熟料等过程产品的质量及产量数据，为综合能耗分析做准备，因此，即使不是直接用于测量能源介质的测量设备也对能耗数据有着很大的影响。所以，能源管理中心的运行不仅仅依托于能源管理体系，对质量管理体系等也存在着很大的依赖性。
2、能源管理中心需要人员素质的支持。
能源管理系统不是一个直接创造效益的工程，它实际上是给企业的节能管理创造了一个分析工具，而这个工具的价值完全取决于它的使用者，这不仅是指能源管理中心的管理者和节能措施的制定者，同时也包含着节能措施的执行者，管理体系的目的就是通过规范工作程序，来提高人员素质，从而提高工作效率，节能降耗同样需要人员素质提高的支持。
能源管理中心的目标
能源管理中心建立的目的是节能降耗，但它要求的节能降耗不是一锤定音的结果，而是一个不断完善、改进、提高的行为。用能数据采集、耗能数据分析和实施节能措施是一个不断循环的闭环系统，通过这个系统的调节功效为企业的生产摸索出一套高效、稳定、实用的生产操作方案，以较少的投入获得较多的效益，是企业生产经营所追求的，同时也是能源管理中心目标的落脚点。能源管理中心通过对能源的管理来达到优化生产控制过程的作用，目标就是将产品获得过程中的能源浪费降到最低。
作者：石仁 单位：天津振兴水泥有限公司
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