浅谈包钢能源管理系统的构建

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摘要：钢铁工业是国民经济重要基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15％，是节能减排的重点行业。按照国家工业和信息化部，内蒙古经济和信息化委员会以及包头经济和信息化委员会的要求，包钢构建了能量管理系统(EMS)，利用高新技术和信息化技术改连、提升行业技术管理水平，走科技含量高，经济效益好，资源消耗低，环境污染少的新型工业化道路。

关键词：钢铁工业　能量管理系统(EMS)　节能减排

中图分类号：TP27　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2 012)02(a)-0147-01

钢铁工业是我国的能耗大户，其能耗占我国总能耗的11％左右。我国钢铁企业的吨钢能耗远高于世界先进水平，重点钢铁企业的吨钢能耗比国外先进水平高出10％。数据显示，目前在钢铁能耗费用竟占了总成本的20％～35％。工业和信息化部了《关于印发钢铁企业能源管理中心建设实施方案的通知》，鼓励钢铁企业建立能源管理系统(EMS)，包钢相应国家政策，构建了EMS。

包钢构建EMS，有利于推进国家能源方面法律法规、政策、标准和其他要求的实施，对钢铁企业的节能减排、循环经济提供指导，以促进钢铁企业提高能源利用率，降低能耗，减少污染的排放，保护环境；有利于钢铁企业做好能耗介质平衡、应急措施、能耗控制等工作；有利于实时提供在线能源系统平衡信息和调整决策方案，确保能源系统平衡调整的科学性、及时性和合理性，从而提高能源利用水平，实现生产工序用能的优化分配及供应，保证生产及动力工艺系统的稳定性和经济性，并最终实现提高整体能源利用效率的目的；有利于调度正确的指令。能源管理中心的能源平衡调度过程，是将采集的能源工艺系统数据(发生和消耗量等)送能源管理系统，经系统分析和处理，获得能源平衡及其预测模型需要的信息，并将平衡预测结果以数据和图示方式展示。调度可根据能源平衡预测结果发出调度指令。

1　国内钢铁企业EMS应用情况

以宝钢、马钢等为代表的企业EMS。按照扁平化和集中一贯的理念，将数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源管理等功能进行了有机、一体化集成，实现了企业能源管理中心系统的管控一体化设计，系统和应用功能比较完善。同时，企业配置了经过严格培训的专业技术和管理人员，取得了良好的节能效果。此类EMS建成后，主要体现在以下三个方面的功能：(1)通过对能源设施集中监控，大幅度提高钢铁企业能源系统劳动生产率。(2)运用EMS强大的功能和手段对各能源介质实现有效在线调控，充分利用钢厂二次能源，确保系统经济合理运行，节能和环保效益贡献突出。(3)在能源系统异常和事故时，EMS通过集中监控做出及时、快速和准确处置，把能源系统故障所造成的影响控制在最低限度，确保能源系统稳定运行。

以济钢为代表的企业EMS。将主要能源消耗信息和部分设备信息采集到企业能源管理中心，并对部分有条件的工序进行了监控，基本实现基于计量数据分析的能源管理功能和与信息化系统结合的离线优化。但限于现场条件，高效扁平化的调度和在线平衡管理等对节能有重要作用的功能还受到一定的限制，需要进一步改造、完善和提高。此类EMS建成后，不仅能统一调度能源，提高劳动生产率、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢综合能耗都发挥了重要作用，同时它对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和事故的及时判断处理、正常和异常情况时的能源工序的合理调整和平衡都是十分有效的。

其它企业的EMS。主要功能是采集动力计量信息，通过软件实现编制能源管理报表、能耗分析、大屏幕显示等功能，本质上是以动力计量采集、管理为主的基础应用，与真正意义上的企业能源管理中心还有较大差距。此类EMS虽然在节能方面能起到一定的效果，但很大程度上不能使能源得到合理的利用，造成很大的浪费。目前国内许多钢厂目前都属于此类EMS。

包钢在EMS在推广过程中面临一些困难和问题：一是对EMS缺乏足够认识。目前包钢实施的节能技术改造以单个设备或工序为主，系统性较差，对EMS在包钢生产和能源利用全过程优化方面具有的独特优势认识不足。二是包钢部分能源系统的装备水平较低。能源系统监测、控制系统尤其是数据采集仪表和自动化水平还较低，达不到EMS系统需要的配置水平，难以实现对生产及能源系统监控与系统优化调度的有机结合。

2　包钢启动EMS的实施步骤

根据包钢的实际情况，EMS项目必须是边生产边施工边设计调试，现场的设备更换要在后期安排计划来完成。主要分为三个步骤。

第一步：项目建设内容及方式的确定。

EMS项目要实现什么功能，达到什么效果，需要征求各部门的意见，在考察讨论的基础上确定具体工程改造的内容，在此基础上，公司组织编制招标书，同时确定招标的方式。第一步具体工程内容应包括建立EMS硬件、软件平台、专用网络，将具备条件的介质先期接入EMS进行集中管控。

工程管理上要以较快的速度确定中标方，中标单位讨论确定下来后，根据包钢能源系统的实际情况，在中标单位的投标方案的基础上，进行讨论修改，审查并确定EMS项目的执行方案，此项工作是整个项目的关键，要建设并指导整个EMS的设计施工和调试工作。

第二步：进行数据采集、历史数据录入、网络施工、软件编写和硬件配置工作。这一阶段将建立一个EMS的雏形，建立一个最基本的运行平台，确立整个EMS的基础。

第三步：进行数据采集、操作界面和网络系统的优化工作。EMS是一个不可立即完成的渐进式系统，整个系统将随着企业的发展不断改进、不断完善。EMS是没有最好只有更好的，是应该始终保持和企业现状相适应的。

3　包钢构建EMS的预期效果

(1)EMS可以为包钢充分有效利用能源，实现可持续发展奠定重要的技术和管理基础。

(2)EMS能够科学调度、平衡与优化能源介质，实现减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢综合能耗。

(3)EMS对企业强化能源计划和实绩管理、提高能源平衡预测手段、针对能源事故原因的快速分析和及时处理等将起到十分重要的作用。

(4)能源管理系统EMS对企业具有良好的经济、环境和社会效益，对实现国家节能减排目标、支持社会可持续发展具有重大意义。

(5)实现能源管控一体化。实现大多数变电站所、甚至煤气系统的无人值守，大大减少人力资源的投资。

4　结语

当前钢铁行业竞争激烈、市场严峻，在这疲软的钢铁经济形势下，向管理要效益，包钢建设了EMS，科学、合理的配置各种动力介质，以达到节能减排增效，具有相当大的现实意义。

参考文献

[1]郝芳.现代钢铁企业中EMS技术的应用[J].数字技术与应用，2011，11

[2]费燕.南钢能源管理系统的建立与应用[J].江苏现代计量，2010，5