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1、南钢中板厂能源管控项目南钢中板厂能源管控项目结题报告结题报告福州三能节能技术有限责任公司2013 年 4 月前 言“节约资源和环境保护”已成为我国的基本国策， “十二五”规划明确提出单位能耗下降 16%的目标。当前节能减排形势严峻、任道重远。要节能，首先要只能；要减排，首先要查排；单项节能不是目的，系统节能才是根本。南钢中板厂在本项目前能源管理的现状：1由 80 万吨/年发展到 200 万吨/年，扩建过程中的不断增加和改造，导致整个能源系统不清晰；2能源中心对中板厂的能耗考核的总量每年按百分比下降的方式，并无严格的科学依据和数据支撑；3中板厂内部对各工段、各班组无法进行能耗分解和考核；4电气点
2、检人员花费大量时间每日进行人工统计台账和日志，疲于奔命；5与服务商签订合同能源管理模式时难以考核节能量，存在分歧和争议。三能节能科技作为专业致力于科技成果转化和应用的高新技术企业，立足国家节能减排的具体要求和企业降耗提效的客观需求，整合多方先进技术和人才资源，精心开发出适合钢铁企业的“DX 钢铁企业能源智能管控系统” ，为高能耗企业量身打造集能耗采集终端化、用能过程信息化、能源管理智能化“三位一体”的能源管控和优化诊断综合解决方案，通过“知能所用、析能所耗、用能所长”三个紧密相关的环节节约能源、提升效益。一、项目的必要性1. 客观上是大势所趋，政策要求；2. 主观上是必由之路，企业所需；3.
3、管理上是技术可行，实用高效。二、项目基本方法1. 终端数据采集项目对中板厂所有高压点与部分低压点安装计量模块，共计114 个监测点，监测点统计表如下表所示。终端监测点统计表 序 号监测点序 号监测点序 号监测点序 号监测点12#轧前变302#电气室592#加热炉变 进线柜88小机修22#轧前照明 变311#辅传动变603#加热炉变 进线柜89粗轧磨辊间 吊车供电电 源3水处理 1#电 源32高压水电源611#加热炉变 进线柜90D-E 原件跨 吊车供电42#加热炉变33矫直机变62精整 1#线变 进线柜91水处理泵房 低压供水泵 P5-353#加热炉变34净环 2#水处 理变631#新精整变
4、进线柜92水处理泵房 低压供水泵 P5-46精轧上辊变35圆盘剪变642#新精整变 进线柜93水处理泵房 浊环上塔泵 P3-37精轧下辊变36预矫直机变65新精整吊车 变进线柜94漩流沉淀池 冲渣泵 P1- 38精轧励磁变37精轧动力变664#加热炉变 进线柜95漩流沉淀池 冲渣泵 P1- 29精轧同步变38浊环水处理 动力变 1#67超快冷变压 器进线柜96水处理泵房 浊环上塔泵 P3-210精整 1#线变39漩流池提升 泵 1#683#动力变进 线柜97水处理泵房 浊环上塔泵 P3-1111#新精整变40漩流池提升 泵 3#692#动力变进 线柜98旋流池冲渣 泵 P1-112新精整吊车
5、变41中压供水泵 1#701#动力变进 线柜99水处理泵房 浊环上塔泵 P3-4132#新精整变42中压供水泵 3#71制冷站电源10 0水处理泵房 低压水泵 P5-114技校变压器43浊环水处理 动力变 2#72净环 1#水处 理进线柜10 1水处理泵房 低压水泵 P5-215超快冷进线 电源44漩流池提升 泵 2#73净环 2#水处 理进线柜10 2层流冷却供 水泵 1#泵161#加热炉变45漩流池提升 泵 4#742#电气室进 线柜10 3层流冷却供 水泵 2#泵171#轧前照明 变46中压供水泵 2#75圆盘剪进线 柜10 4层流冷却供 水泵 3#泵18轧前吊车变47中压供水泵 4#7
6、61#辅传动变 进线柜10 5层流冷却供 水泵 4#泵191#轧前动力 变48高压除鳞泵 1#77预矫直机变 进线柜10 6净环 3#泵203#动力变49高压除鳞泵 2#78矫直机变进 线柜10 7净环 7#泵212#动力变50层流冷却 1# 泵79精轧动力变10 8净环 1#泵22水处理 2#电 源层流冷却 2# 泵802#炉 2#助燃 风机10 95#净环泵231#动力变52层流冷却 3# 泵812#炉 1#助燃 风机11 0净环水冷却 泵 2#泵 (110KW)24粗轧整流变53浊环 1#变进 线柜822#炉引风机11 1净环水 6# 泵25粗轧同步变54浊环 2#变进 线柜833#炉
7、2#助燃 风机11 2净环 4#泵26粗轧励磁变552#轧前变进 线柜843#炉 1#助燃 风机11 3小机修27粗轧下辊变562#轧前照明 变进线柜853#炉引风机11 4粗轧磨辊吊 车供电电源28粗轧上辊变571#轧前照明 变进线柜86软水站进线 电源29净环 1#水处 理变58轧前吊车变 进线柜87新出炉电气 室低压柜各监测点按下图系统结构，构建能源管控系统。采集器以配电室为单位，集中器以台区为单位，台区按照工艺与变压器划分。2. 用能实时监测对每个监测点的用能质量实时监测，监测参数如下表所示。监测参数表序号监测参数序号监测参数1电压4功率因数2电流5谐波含量3功率6电度3、用能科学管理
8、主要包括：智能抄表、产能能耗分析、能耗考核、用能质量实时监测 、设备电气运行状况的实时监测、用能同步管理六个方面。4、用能诊断及分析通过对海量采集数据分析，查找系统与设备在能源利用过程中存在的问题。5、扩展到用能控制三、项目解决的问题3.1 能源智能管理1、智能抄表抄表管理界面如上图所示，操作人员只需选择所需时间段，就可瞬时统计出各电气室、各班组对应时间段能耗数据，直接以报表形式打印，采用一键点击方式替代了以前人工巡查抄表，统计台账、报表，层层上报带来的繁琐工作，同时避免了人工抄表带来的人为误差。2、产能能耗分析（1）单位产品能耗分析结合产能数据，可实现单位产品能耗统计分析。下表以中板厂 10
9、KV 高压室提供的产能数据结合系统采集的能耗数据作举例实现一周内日单位产品能耗分析。单位产品能耗分析日期产能（吨）能耗(KWh)单位产品能耗(KWh/吨)2013.03.21605632992054.4782013.03.22511329792058.2672013.03.23518929904057.6302013.03.24517728240055.1902013.03.25533432608061.1322013.03.26519429568056.9302013.03.26316723224073.331随着系统继续运行，数据量的累计增加，可实现月、年单位产品能耗分析。(2) 各型号产
10、品单位耗能分析结合各型号产品的生产时间与产能数据，可统计分析出各个型号产品的日、月、年单位产品能耗数据。(3) 工序能耗分析结合产品的生产时间与产能数据，可统计分析出各个型号产品各工序段日、月、年能耗数据与各工序段日、月、年单位产品能耗数据。(4) 能耗对标通过产能能耗数据分析，可实现钢铁行业国家标准单位产品能耗、国内外先进单位产品能耗数对标，结合工序产能能耗分析，查找各工序段能耗差距。3、能耗考核通过班组工作时间段选择，可实现各班组产能能耗数据考核，下表以中板厂 10KV 高压室提供的各班组产能数据结合系统采集的能耗数据作举例实现一周内各班组产能能耗数据对比。同一工作日各班次能耗对比日期班次
11、能耗（KWh）产量(吨)单位产能能耗2013.03.26甲102400183055.9562013.03.26乙99040186853.0192013.03.26丙94240149660.995班次排名班次单位能耗差异率1乙0%2甲5.54%3丙15.04%一周内同一班次能耗对比日期班次能耗（KWh）产量(吨)单位产能能耗2013.03.21甲110960210152.8132013.03.22甲105200212649.4832013.03.23甲102960183456.1402013.03.24甲113360237847.6702013.03.25甲116480170068.518201
12、3.03.26甲102400183055.9562013.03.27甲127600183169.689日期单位产能差异率2013.03.240%2013.03.223.80%2013.03.2110.79%2013.03.2617.38%2013.03.2317.77%2013.03.2543.73%2013.03.2746.19%4、用能质量实时监测 通过对高低压变压器、高低压用电设备的电气参数实时监测，可反映出各区域、各设备能源利用情况。下图为电气参数实时监控列表。电气参数实时监测列表5、设备电气运行状况的实时监测通过对高低压变压器、高低压用电设备的电气参数实时监测，可反映出电气设备的运作
13、状况。对缺相、过压、过流等异常情况实时报警；对设备故障可通过后台软件查询故障前后电气参数变化情况，起到故障录波器作用。6、用能同步管理 通过权限分配，不同部门可查询到部门权限内的能耗数据，各部门能耗数据同步一致。在外网连接的情况下，可实现用能的同步、远程、异地管理。3.2 用能诊断用能诊断1、能源分布混乱通过产能的不停扩容、设备的不断增加、零星的改造，导致中板厂在本项目前能源分布比较混乱，无能源分布图、电气设备单线图。在平时的检修过程中，因为没有电气设备单线图，点检人员全凭平时经验，甚至出现设备接错线的情况，例如：2#精整线，软件上显示 2 台风机的功率不正常，经现场排查发现设备接错，功功率设
14、备接到了小功率设备上。通过本项目的实施，填补了中板厂无能源分布图、电气设备单线图的空白。 2、能源管理不科学本项目前中板厂认识到了能源管理的重要性，但是对如何科学的实现能源管理处于模糊状态，能源管理工作仅仅停留在人工抄表层面上，对终端能源基本空白。通过本项目的实施，填补了终端能源数据的空白，通过对能源数据的深度挖掘分析，实现了科学的能源管理。3、功率因数低 监测点平均功率因数曲线从上图可以看出，多数设备功率因数偏低。下表对功率因数偏低的监测点进行了统计。功率因数偏低监测点统计表序号监测点平均功率因数序号监测点平均功率因数12#轧前变0.465231#净环水处理0.89122#轧前照明变0.72
15、3242#电气室0.4733水处理 1#电源0.864251#辅传动变0.32343#加热炉变0.51926高压水电源0.83651#整流变上主传动0.35827矫直机变0.6162#整流变下主传动0.362282#净环水处理0.8877精轧励磁变0.31329圆盘剪0.8298精整 1#线变0.64230预矫直机变0.62691#新精整变0.31431精轧动力变0.58710新精整吊车变0.71632漩流池提升泵 1#0.821112#新精整变0.52333水处理动力变 2#0.75412超快冷进线电源0.8734高压除鳞泵 1#0.533121#加热炉变0.85335D-E 原件跨吊车 供
16、电0.4214轧前吊车变0.87836水处理泵房低 压水泵 P3-40.827153#动力变0.71537水处理泵房低 压水泵 P5-10.883162#动力变0.614383#动力变进线 柜0.82217水处理 2#电源0.788392#动力变进线 柜0.628181#动力变0.453401#动力变进线 柜0.44817粗轧整流变0.58841制冷站电源0.74520粗轧励磁变0.32642层流冷却供水 泵 1#泵0.76821粗轧 2#整流变下主 传动0.43543层流冷却供水 泵 2#泵0.46922粗轧 1#整流变上主 传动0.45144新出炉电气室 低压柜0.755功率因数的衡量电气设备能源利用率的重要指标。功率因数低能源利用率低，能源损耗大。功率因数低多是由于大量感性负载的不科学使用导致。功率因数偏低的危害： 电气设备不能被充分利用。变压器等设备输出能力均按照视在功率计算，在功率因数偏低的情况下，设备输出无功功率高、有功功率低，在承载同样负载的情况下，功率因数低，必须增加变压器等设备输出容量。 电能损耗增大和供电质量降低。功率因数降低，线路电流增大
