摘要：對焦化企業(yè)的智能化能源管理系統(tǒng)應用進行了較全面的分析,，在企業(yè)節(jié)能減排,、提升經(jīng)濟效益,、優(yōu)化生產(chǎn)組織等方面具有較高的應用價值，智能化能源管理系統(tǒng)在企業(yè)轉(zhuǎn)型升級改造中具有廣闊的前景,。
關(guān)鍵詞：智能化,；能源管理,；節(jié)能；成本,；分析
1概述
??近年來,，我國對高耗能行業(yè)逐步實行轉(zhuǎn)型升級，淘汰落后產(chǎn)能,，各種節(jié)能減排,、能源回收利用等新工藝、新技術(shù),、新材料不斷得到推廣應用,。隨著焦爐大型化及設備自動化、智能化逐步得到新技術(shù)及新裝備的支持,，焦化行業(yè)節(jié)能減排成效顯著,。在企業(yè)的管理系統(tǒng)中，能源管理系統(tǒng)是生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)中非常重要的子系統(tǒng),，在組織生產(chǎn)管理的同時,，可以合理利用和規(guī)劃能源介質(zhì)使用流程，降低企業(yè)噸焦能耗指標,，降低氮氧化物,、粉塵等污染物排放量，提高企業(yè)經(jīng)營績效,。焦化企業(yè)采用智能化能源管理系統(tǒng)可以安全經(jīng)濟高效地使用能源,，達到節(jié)能減排，提高經(jīng)營績效的目的,。
2智能化能源管理系統(tǒng)的主要功能
??智能化能源管理系統(tǒng)的主要功能為實時在線,、能源數(shù)據(jù)的自動采集、儲存,、分析和利用,，對數(shù)據(jù)進行分析與，實時掌控生產(chǎn)過程,，降低企業(yè)用能成本,；減少各類污染物（廢氣、廢渣,、廢液）對環(huán)境的污染,；實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)集中可視化；發(fā)現(xiàn)和改進用能成本,，提升企業(yè)節(jié)能潛力,，建立能源績效評價體系，促進企業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)。
3智能化能源管理系統(tǒng)建設目標
??自動采集各工序的能耗數(shù)據(jù),，對各種能耗按類別進行環(huán)比,、同比及占比進行統(tǒng)計和分析。使能耗指標不偏離計劃指標,，生成各類數(shù)據(jù)報表,，實時能源介質(zhì)測量與、實時趨勢分析,，對各工序的能源消耗可視化管理和預警,，及時發(fā)現(xiàn)耗能異常情況，及時跟進糾偏,，動態(tài)掌握各工序的生產(chǎn)狀況。
4智能化能源管理系統(tǒng)構(gòu)架
??智能化能源管理系統(tǒng)采用系統(tǒng)層級發(fā)散式設計,，對各生產(chǎn)工序的各類能源介質(zhì)（包括水,、電、風,、氣,、汽）的消耗進行數(shù)據(jù)自動采集、上傳并自動存儲,，加以匯總和分析,，實現(xiàn)各類能源介質(zhì)消耗數(shù)據(jù)的集成和直觀表達，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)各類能源介質(zhì)消耗數(shù)據(jù)的日分析,、周分析,、月度分析的的自動化、實現(xiàn)能耗成本控制的及時性和準確性,，同時在系統(tǒng)中設置和可追溯化等,。
4.1智能化能源管理系統(tǒng)可分為四層結(jié)構(gòu)
??可上傳數(shù)據(jù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層，實現(xiàn)各測量儀表的智能化,；
??基于某項協(xié)議的網(wǎng)絡通訊層,，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的可傳輸性；
??采用能源管理軟件的主站服務層,，實現(xiàn)各上傳數(shù)據(jù)的集約化,；
??企業(yè)能源管理軟件的管理層，實現(xiàn)決策的及時性和準確性,。
4.2智能化能源管理系統(tǒng)主要特點
??智能化能源管理系統(tǒng)以自動上傳能耗數(shù)據(jù)為平臺基礎(chǔ),，在此平臺上對各類別的能源介質(zhì)按不同的能源用途進行組建。此系統(tǒng)分三個層次,。
??能量介質(zhì)輸入,，即由外部供應廠內(nèi)的各類能源介質(zhì)；
??廠內(nèi)以車間為單位的能量介質(zhì)消耗，即廠內(nèi)各生產(chǎn)工序的各類能源介質(zhì)的用能消耗,；
??廠輸出的能源介質(zhì)（主要包括煤氣,、蒸汽、生化水及第三方用能）,，每個層次中各能源介質(zhì)的關(guān)鍵節(jié)點的計量儀表實現(xiàn)智能化,，即時實現(xiàn)各數(shù)據(jù)自動上傳，自動累計,、分析,、打印報表。對消耗類能源數(shù)據(jù)日耗超月耗均值5%,，對大宗能源消耗實現(xiàn)在線功能（超日均小時流量5%）,，對輸出類能源介質(zhì)實現(xiàn)在線（低于月均流量值5%）。根據(jù)此結(jié)構(gòu)框架,，可以定制個性的功能需求,，具有較強的數(shù)據(jù)元化多的兼容性和擴展性，可實現(xiàn)與廠內(nèi)各業(yè)務平臺（ERP,、DMS等）,、OA辦公系統(tǒng)等對接導入，便于廠內(nèi)能源消耗數(shù)據(jù)的共享,，實現(xiàn)各相關(guān)職能科室對各類能源消耗指標的日常監(jiān)督和管理,，同時有利于生產(chǎn)經(jīng)營決策層對能耗數(shù)據(jù)的日常監(jiān)督和督促改進，從而及時改進異常能耗指標,，保持生產(chǎn)的高效經(jīng)濟運行,。
4.3智能化能源管理系統(tǒng)的分析功能
4.3.1能源監(jiān)測
??對于各工序設備及關(guān)鍵能耗設備、設施的電流,、電量,、功率等進行實時檢測，對各設備的運行狀態(tài),、停機開機,、故障等信號進行監(jiān)測和管理。同時實現(xiàn)遠程設備的進行狀態(tài),，對關(guān)鍵設備實施遠程控制同時設定相關(guān)設備的值,，實現(xiàn)即聲光，達到及時發(fā)現(xiàn)問題,，及時進行調(diào)節(jié)和處理的目的,。
4.3.2數(shù)據(jù)智能化分析
??能耗分析。對各生產(chǎn)工序進行能耗分析,，對同工序的產(chǎn)量與能耗比,、同產(chǎn)量不同班次的能耗比,、同班次不同生產(chǎn)組織條件下的能耗比、不同能源介質(zhì)占總能耗的比重,、不同生產(chǎn)工序能耗在各自生產(chǎn)總的成本中的比重,，以及各能耗大的設備在不同生產(chǎn)工序中的能耗比重，以及對各類能源介質(zhì)進行統(tǒng)計和分析,，對各類能源介質(zhì)消耗進行日,、周、月自動統(tǒng)計,、分析,，對每班的產(chǎn)量、能耗統(tǒng)計分析,，異常能耗分析,。對各工序的能源成本分析。對關(guān)鍵設備,、設施的用能質(zhì)量進行分析,；對設備能效進行分析；與設定的行業(yè)比較,，與同功能節(jié)能設備能效水平比較，企業(yè)同類設備能效比較,，通過分析和比較,，確定關(guān)鍵耗能設備和能效比較高的設備，從而增強設備日常點檢及維修的針對性,，保證設備處于良好的運行狀態(tài),，保持設備的經(jīng)濟運行。
4.3.3節(jié)能措施
??對于控制系統(tǒng),，通過實施遠程控制,，增加了各工序開停機的連貫性，杜絕空轉(zhuǎn)車及生產(chǎn)不接續(xù)而造成的能源浪費,；同時便于管理者對生產(chǎn)節(jié)奏,、設備檢修、生產(chǎn)組織及人力資源配置進行優(yōu)化,。
??對于單體設備故障和參數(shù)進行合理設置,、保證設備安全經(jīng)濟運行。
??對較大能耗的單體設備進行能效比分析,，及時發(fā)現(xiàn),、更換或淘汰高耗能設備，降低企業(yè)用能成本,。
4.3.4能源的成本及生產(chǎn)的綜合分析
??生產(chǎn)及成本分析,。通過對各單位能源介質(zhì)不同時段的消耗差異的分析,，可以直觀地判斷某個工序的生產(chǎn)均衡性及經(jīng)濟性，從而使管理者清楚掌握該工序的設備運行狀況,，找準發(fā)生問題的真正原因,。推動了基層的生產(chǎn)組織及設備管理上水平，也有利于各基層管理和技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)和改進日常工作中的不足,，找準并強化生產(chǎn)過程中的薄弱環(huán)節(jié),，加大設備的點檢和維修力度，提高設備運行的經(jīng)濟性,，增強基層單位人員工作的主動性和積極性,。
??推動各單位對成本進行有效管控，提高投入產(chǎn)出比,。各基層單位管理人員根據(jù)本單位總的能耗及管件耗能設備運行情況,，掌握本工序各環(huán)節(jié)設備的運行狀況，從而發(fā)現(xiàn)各班組生產(chǎn)組織的優(yōu)缺點,，推廣經(jīng)濟性較高的生產(chǎn)組織方式,，有利于激發(fā)班組的生產(chǎn)形成良性循環(huán)，以低投入實現(xiàn)高產(chǎn)出,，將企業(yè)的內(nèi)部市場化考核機制落地生根,，真正實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的下移，充分調(diào)動全員參與生產(chǎn)經(jīng)營的主動性和積極性,。
??利用好能源異常數(shù)據(jù)的在線功能,，對的設備及介質(zhì)做到及時介入糾偏，及時發(fā)現(xiàn)問題,，及時分析原因,，及時進行整改，有利于避免因為問題不能及時發(fā)現(xiàn)而造成積壓以致出現(xiàn)突發(fā)性的大問題,，造成大的事故或不可挽回的損失,；同時為全廠生產(chǎn)經(jīng)營的周成本分析、月度成本分析提供真實,、可靠,、有效的數(shù)據(jù)支撐，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營績效,。
??減排統(tǒng)計,。如二氧化碳減排統(tǒng)計，根據(jù)各焦爐的煤氣消耗瞬時流量,，基于熱值計算碳排放及二氧化硫,、氮氧化物、生化廢水等排放統(tǒng)計,；通過對焦爐加熱瞬時流量的實時檢測,，保證焦爐長向和高向加熱的均勻性和穩(wěn)定性,，避免推焦冒黑煙或煤氣流量過大造成過火導致的難推焦等各類事故，從而提高能源的利用效率,，實現(xiàn)節(jié)能減排,。
??廢水減排，通過對冷熱水溫度及流量的檢測,，進行梯級利用,，同時增加化產(chǎn)收率，達到節(jié)能減排的目的,。
??分車間成本統(tǒng)計,，對各車間的各類能耗數(shù)據(jù)進行計算，對各工序成本中的能耗情況進行統(tǒng)計分析,，便于基層管理者對生產(chǎn)組織方式進行優(yōu)化和改造,。
??財務分析，通過對全廠生產(chǎn)成本中能源消耗費用統(tǒng)計分析,，便于管理者尋找并發(fā)現(xiàn)改善降低能源消耗的機會,，找準突破口，增強改進生產(chǎn)經(jīng)營的準確性及時效性,，從而進一步增強節(jié)能減排的收益,，實現(xiàn)企業(yè)效益與社會效益的雙豐收，有利于增強企業(yè)的競爭力,，樹立良好的社會形象,。
??實際費用、理論費用分析,，通過實際和理論能耗費用的差額分析，掌握各工序的能力指數(shù),，找出正差值大的設備,、物流等方面的因素，實施改進,，從而實現(xiàn)企業(yè)的精益生產(chǎn),。
5安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)解決方案
5.1系統(tǒng)方案
??Acrel-7000企業(yè)能源管控系統(tǒng)釆用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,，對企業(yè)的生產(chǎn),、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行的動態(tài)和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電,、水,、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,，通過數(shù)據(jù)分析,、挖掘,，幫助企業(yè)針對各種能源需求及實際用能情況、產(chǎn)品能源單耗,、工序能耗,、重點設備用能等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析,、能源成本分析,、用能預測、碳排分析,，為企業(yè)加強能源管理,，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力,、為節(jié)能評估,、能源審計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
5.2應用場所
??適用于新建或者改建的能源供給企業(yè),、高耗能企業(yè)和離散制造企業(yè)廠房,、工業(yè)園區(qū)、集團公司等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計,、施工和運行維護,。在具體工程中可結(jié)合當?shù)卣块T要求和企業(yè)管理需求，在系統(tǒng)軟硬件配置上優(yōu)化調(diào)整,，滿足各類工程能耗監(jiān)測與管理的要求,。
5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4系統(tǒng)功能
1）大屏展示
??展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、異常情況,、點位數(shù)量,、通訊情況、本月分類能耗排名,、當年/去年用電量對比,、分類能耗占比等相關(guān)信息，可直觀了解企業(yè)當前總體概況,，支持3D建模,。
2）首頁
??展示企業(yè)當日峰谷平用電、變壓器槪況,、日/月/年分類能耗數(shù)據(jù),、當年/去年單耗趨勢對比、當年能耗趨勢,，展示用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,。
3）單位產(chǎn)品/產(chǎn)值能耗
??系統(tǒng)與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，導入產(chǎn)量/產(chǎn)值,。對不能導入的數(shù)據(jù)提供人工錄入功能,。通過系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),，結(jié)合產(chǎn)量/產(chǎn)值，計算單位產(chǎn)品/產(chǎn)值能耗,。
4）能源中控
??系統(tǒng)將所有能源數(shù)據(jù)集成在一個看板中,，從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,，幫助用戶掌握整個工廠的能源消耗,、能源成本、碳排放等情況,。
5）績效考核
??針對各個車間,、班組設置考核指標，制定評分標準,，結(jié)合單耗數(shù)據(jù)進行能源績效考核,，量化考核對象的用能差距。
6）設備運行監(jiān)測
??系統(tǒng)對主要耗能設備進行數(shù)據(jù)采集,，監(jiān)測設備的運行,、停機、待機,、異常狀態(tài),，并對溫度、濕度,、流量,、壓力、速度等生產(chǎn)工藝參數(shù)進行實時,。
7）能源平衡及損耗分析
??系統(tǒng)提供電,、水、汽等能源在轉(zhuǎn)換,、運輸,、使用過程中各環(huán)節(jié)的能量平衡分析，幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等問題,。
8）節(jié)能評估
??系統(tǒng)對實施節(jié)能措施前后的用能情況進行比對，計算實際的節(jié)能量,，幫助企業(yè)對節(jié)能措施的實施效果進行評估,。
9）能耗分析報告
??系統(tǒng)提供設備能效分析結(jié)果及節(jié)能建議，幫助管理人員全面了解企業(yè)的能效水平,，為企業(yè)節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)支持,。
10）工業(yè)組態(tài)
??用戶自定義管網(wǎng)，通過友好的人機界面展示監(jiān)測數(shù)據(jù),，支持遠程控制設備,。
11）3D子系統(tǒng)
??通過對動力管線的虛擬仿真,，展示設備的實時運行狀態(tài)及能源消耗情況，并結(jié)合動態(tài)的能源流向,，為用戶提供身臨其境的直觀體驗,。
5.5系統(tǒng)硬件配置
6結(jié)束語
??智能化能源管理系統(tǒng)是管控智能化系統(tǒng)對焦化企業(yè)統(tǒng)一調(diào)度能源介質(zhì)、保障設備經(jīng)濟運行,、提高環(huán)?？冃А⒔档蛧嵔鼓芎?、提高勞動生產(chǎn)率和能源利用效率,、減少污染物排放具有顯著的促進作用。智能化能源管理系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的能源管理模式,，降低了數(shù)據(jù)采集的延遲性,，提高了能源管理的效率，保證了生產(chǎn)經(jīng)營經(jīng)濟運行,，很大降低基層管理技術(shù)人員的管理強度,，提高了管理效率。
參考文獻
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