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项目概况

山西某建材有限公司于2017年成立,该公司有一条2500t/d生产线,全厂供电由两台10000kVA的变压器(110kV/6kV)供给各个工段该,再通过配电系统向高压电机、变压器等设备供电,电力占企业的能源成本很大且电表数量多,该公司2019年8月部署了一套WOES智能优化节能系统。


    建设内容

    山西某建材有限公司WOES智能优化节能系统监测能源种类为电力、水和压缩空气,共计167个监测点,其中电力监测点146个、水监测点14个、压缩空气监测点7个,涵盖生料、烧成、制成、包装等工段。项目主要建设内容如下:

    1.对现场数据采集装置进行智能化改造,对电力计量装置的监测范围进行完善。

    2.对现场压缩空气、水监测点的计量设备进行新增,使其具有智能化功能。

    3.搭建了工业网络和中央管理网络。本项目采用工业级以太环网技术,建设具有双备份功能的专网系统,保证网络稳定可靠和故障时的快速切换。

    4.部署了WOES智能优化节能系统。


    主要功能
    • 能耗概览
    • 能耗统计
    • 系统报警
    • 节能分析
    • 分析诊断
    • 能耗概览

      能耗概览按照该建材公司全厂区域的布置以鸟瞰俯视的方式展示当前能源消耗情况,同时可以按照能源使用、产量两个维度分别对原料工段、水泥工段、包装工段等工段的产品日产量、月产量、年产量以及各个车间能源日用量、月用量、年用量进行展示;实现能效指标具体数值可视化,让管理者对每天的能耗情况实时的掌握,从而逐渐优化能源管理流程,建立客观的能源消耗评价体系,提高生产效率。


    • 能耗统计

      能耗统计功能主要是实现现场能源的自动抄报,可解决该建材公司手工抄表的问题。其中报表分为通用报表和我司为该建材公司专门开发的定制报表,提升了该建材公司自动化、信息化程度,减少工作人员工作量,节约人力成本,提高工作效率和准确率。


    • 系统报警

      主要是对设置的报警信息进行集中管理,并针对报警信息进行汇总统计分析,分析经常出现问题的故障点、故障次数等,自动生成设备异常管理综合报告。使用报警功能可以对重要的用能设备(空压机、循环风机、水泥磨主电机等)设置用能参数预警,以帮助用能管理者更好的管理和维护重点用能设备,一方面控制主要用能设备的能耗,另一方面关注关键生产设备的运行状态,避免设备故障造成生产的影响。


    • 节能分析

      节能分析从产品能效分析、岗位能效分析、区域能耗分析、空运转分析以及电费结构分析实现多角度全方位的在线分析,并提供相关的分析诊断策略和结论,为管理者调整用能提供依据。

      其中区域能耗分析从空间、地域、用能单位的组织结构等角度来划分区域用能,分析各层级用能情况,依据数据及图形自动生成对应的分析诊断结论。通过“由浅及深”的分析,引导用户层层挖掘企业能耗与生产管理存在的问题,定位引起能耗变化原因,及时解决问题,降低能耗。而建材公司的生料工区往往存在产品单耗偏高的情况。


    • 分析诊断

      分析诊断模块包括对比分析、负荷分析、异常开关机分析以及关联设备联锁分析等子模块。分析诊断功能实现多角度全方位的在线分析,并提供相关的分析诊断策略,直接给出分析诊断的结论,为管理者调整用能提供依据。

      其中关联设备联锁分析功能针对关联运行的设备,对其开关机顺序进行实时监测,对不符合关联运行工艺要求的操作及时进行报警提示,保证设备的运行安全。而建材公司的包装与收尘风机往往存在连锁关系。


    应用效果

    WOES智能优化节能系统。运行以来每年节约电费63万元。具体节能效益如下:

    1、空压机经济运行节能。一线生料磨车间有两台空压机,低压空压机为132kW/380V,高压空压机为200kW/6kV,两台空压机同时运行为生料车间供气。系统通过空运转分析发现高压空压机加载功率204kW左右,卸载功率103kW左右,加卸载比较频繁,卸载率超过50%。用户根据系统给出的报警对空压机运行进行了如下调整:生产饱和时,高压空压机作为主要用气来源,低压空压机通过变频调节作为调控资源。在产线不饱和情况下,使用低压变频器控制空压机全负荷运转,停用高压空压机。在满足日常生产用气量的情况下每年节约电费约13万元。

    2、窑尾排风机空转待机节能。低压排渣钢丝胶带提升机与窑尾排风机存在联锁关系。通过关联设备联锁分析模块发现:4月15日低压排渣钢丝胶带提升机19:00停机后,窑尾排风机依然以246.10kW功率依然空跑19:00-6:00才停机,空跑11小时,浪费电能2700kW.h。通过设置报警条件对窑尾排风机空转进行报警,每年节约电费1.5万元。

    3、变压器经济运行节能。窑头配电室T6配电变压器(E区)和T6配电变压器(煤磨),额定电流2000A,T6配电变压器(E区)日常运行电流381.62A,T6配电变压器(煤磨)日常运行电流433.48A;水泥磨配电室T13配电变压器和T15配电变压器,额定电流2000A,T13配电变压器日常运行电流607.83A,T15配电变压器日常运行电流698.36A。通过系统经济运行模块发现窑头配电室与水泥磨配电室变压器处于不经济运行情况。用户根据系统给出的分析诊断结论进行了变压器调配资源合并负载,通过闭合联络柜,平移负荷,停运其中一台1200kVA配电变压器,每年节约电费2万元。

    4、关联设备运行节能。现场有两台包装机与收尘机,通过关联设备联锁分析模块发现1#、2#包装机停机后,收尘器没有及时停机,仍然以18.7kW运行功率在运行,造成能耗浪费,通过报警设置对出现的运行异常现象进行推送,加强生产考核管理,每年可节约电费3万元。生料主磨机停机后,低压油泵与高压泵电机存在空转运行的情况,存在长时间空转浪费问题,通过报警设置对出现的运行异常现象进行推送,加强生产考核管理,每年可节约电费1.5万元。

    5、单耗、产量关联分析节能。通过产品能效分析发现生料工区单耗存在异常情况;将能耗异常告知用户后,并指导用户通过系统发现份生料磨主电机、循环风机电机运行负荷均高于额定负荷的80%,且单耗均处于16.60-18.9kwh/t之间,合理调整生料磨主电机、循环风机负荷比例,保证负荷率处于75%~80%之间,生料工区单耗控制在了16.50kwh/t以内,平均每天减少电量7500-8000kwh,按全年生产100天计算,每年可约电费45万元。

    WOES智能优化节能系统运行以来除了直接带来节能效益以来,还给山西某建材有限公司带来了如下好处:

    1、对粉磨生产线的辊压机的动定辊电机平均功率和用电量进行对比分析,在差值超过合理范围时进行报警,提醒相关操作人员进行及时对能耗高的电机维护,从而降低辊压机的能耗。

    2、对水泥厂多台同工况同型号电机如循环水泵、包装机、除尘风机对比运行的功率和电流,在同型号设备之间电流和功率出现较大差别时进行报警,帮助操作人员及时检查设备异常原因,找到问题点,及时进行处理,避免无谓能耗浪费。

    3、对矿山、破碎、生料、水泥磨、包装在计划生产时间外,忘记及时关停生产设备的情况,促使操作人员能够及时关停,能够减少企业不必要的能源消耗。

    4、通过对水泥生产线矿山、破碎、生料、水泥磨、包装的每一次的非正常关机进行统计,记录非正常关机时刻、非正常关机时长、非正常关机能耗,帮助企业将每一次空转定位至责任班组,解决之前无法确定责任班组、无法确定设备非正常停机时长和能耗的问题,促进各班组主动遵守规定的开关机时间要求,降低生产成本。

    5、对水泥厂的各工段的主机设备和辅助设备之间设置关联关系及空转判别条件,对主机设备关停,而辅助设备没有关停的情况进行及时报警,并计算因此导致的能源浪费量,帮助企业管理者详细了解设备关联运行情况,将异常定位到具备班组,解决以前有制度但执行不到位情况,通过报警功能提醒操作人员及时操作,减少能源浪费。

    6、通过对皮带机、提升机、破碎机等设备的每一次空转发生时刻,空转能耗,空转时长,空转次数统计,为企业管理者对全厂设备的空转管理提供切实有效的工具,减少依靠人员管理的劳动量,并及时查找到能源管理上的漏洞,提出必要的改进措施,提高全厂的能效水平,降低能源成本。

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