能源管理平臺在礦山行業(yè)的應(yīng)用
發(fā)布日期:
2023-08-25

建設(shè)能源管理平臺是“十二五”期間國家重點節(jié)能項目,凡口鉛鋅礦是我國主要的鉛鋅礦產(chǎn)地之一,其主要能源為電能,連續(xù)生產(chǎn)需要雙回路供電,對供電安全要求高,結(jié)合礦山能源使用的實際情況,在控制技術(shù)、信息技術(shù)、能源系統(tǒng)工程及管理技術(shù)的基礎(chǔ)上,某礦區(qū)于2022年選用了數(shù)網(wǎng)星能源管理平臺,至今已運行一年時間。

該管理平臺不僅是企業(yè)能源信息在線采集和監(jiān)視的中心,也是企業(yè)合理使用能源的決策、調(diào)度和控制指揮中心,其可以對各種能源過程進行監(jiān)視、分析和記錄,能自動生成各級能源報表,使管理者對能源成本比重、發(fā)展趨勢能準(zhǔn)確的把握,并將礦山的能源消耗計劃分解到各生產(chǎn)部門及車間,使節(jié)能工作責(zé)任明確,促進企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

一、應(yīng)用模塊

結(jié)合該礦山企業(yè)實際情況,該管理平臺分成四大模塊,分別是電力調(diào)度模塊,能源管理模塊,設(shè)備管理模塊和系統(tǒng)監(jiān)控模塊。

電力調(diào)度模塊主要采集變電站、選廠高壓、采礦井下、地面高壓等線路運行數(shù)據(jù),以及全礦主要生產(chǎn)車間低壓(采礦、選廠、水電)與光纖主干環(huán)網(wǎng)的接入,主要配電設(shè)備運行參數(shù),并送至數(shù)據(jù)服務(wù)器,實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測以及大屏幕顯示。

某鉛鋅礦是雙路供電,大屏幕可以實現(xiàn)對兩條線路負荷進行調(diào)整,避免出現(xiàn)單條線路負荷過重,使整個電網(wǎng)安全可靠運行并保證電能質(zhì)量。大屏幕顯示可以使工作人員實時掌握系統(tǒng)狀態(tài),直觀地看到全礦的供電網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài),方便對電力系統(tǒng)運行的組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)能源管理模塊主要進行廠級、車間級、工序級、設(shè)備級的能源查看以及生成各級能源報表,分析能源使用狀態(tài),方便找出降低單位產(chǎn)品能源消耗的途徑,提高經(jīng)濟效益。

結(jié)合本企業(yè)實際情況,該管理模塊分為:能源監(jiān)視、能源實績、能耗統(tǒng)計、能耗分析、能源考核、能源監(jiān)察、能源平衡、建模預(yù)測、計劃采購、能計器具、文檔管理、人力資源、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)報表共 14 個子模塊。可以完成能源監(jiān)測、能耗分析、能源考核、建模預(yù)測、設(shè)備運行記錄、文檔管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、能源報表管理等多種功能。可對整個工藝設(shè)備線路進行分類、分項、分設(shè)備計量,同時對各工藝流程、設(shè)備及線路實施在線監(jiān)測、實時計量、及時匯總。

該項目投入使用后,能源設(shè)備的運行參數(shù)可以存儲在服務(wù)器中,在客戶端上按需顯示,監(jiān)視與管理電、水、氣、油等能源的使用情況。能源數(shù)據(jù)報警及趨勢方便可查。建立廠級、車間級、工序級和設(shè)備級的能源信息檔案,對能源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,并生成報表。通過客戶端軟件和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器,根據(jù)用戶權(quán)限,可對能源系統(tǒng)相關(guān)頁面進行瀏覽、數(shù)據(jù)查詢與打印等操作。

設(shè)備管理模塊根據(jù)有色行業(yè)設(shè)備能源管理發(fā)展趨勢,結(jié)合鉛鋅礦設(shè)備管理制度及流程,建立企業(yè)設(shè)備能源管理與維護的評估指標(biāo)體系,并基于數(shù)網(wǎng)星平臺進行礦山設(shè)備管理的在線運行監(jiān)控,具體包括設(shè)備能耗監(jiān)測、在線運行監(jiān)控、運行記錄查詢、設(shè)備故障查詢、設(shè)備檔案管理、設(shè)備維修與維護管理等。主要是監(jiān)控重點設(shè)備和一類設(shè)備,記錄各類設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù),以及維修維護情況提供設(shè)備的日常維護、維修檢修、備品備件、大修技改的各類文檔記錄。

設(shè)備管理模塊功能涵蓋了設(shè)備實時監(jiān)測、分析和報表,各類流程管理(包含各類管理業(yè)務(wù)流程),固定資產(chǎn)管理(包括設(shè)備入庫、報廢調(diào)撥、分類查詢等),特種設(shè)備管理(包括到期報檢維修維護信息錄入等),計量器具管理(包括到期報檢、停用、啟用、報廢等),技改大修的流程管理及所有設(shè)備的檔案管理(包括主要備件庫存、圖紙技術(shù)資料、維修維護記錄等)。

系統(tǒng)監(jiān)控模塊將鉛鋅礦現(xiàn)有的采礦系統(tǒng)選礦系統(tǒng),供水供電,精礦外運等遠程監(jiān)控系統(tǒng)一并接入,便于管理人員實時監(jiān)測管理主要生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài);并且針對鉛鋅礦壓風(fēng)、通風(fēng)排水環(huán)節(jié)工作環(huán)境較差,操作不便的問題,增加了壓風(fēng)、通風(fēng)、排水的實時監(jiān)控系統(tǒng),可以遠程監(jiān)控各工作點的工作狀態(tài),實現(xiàn)遠程控制,減少操作人員頻繁上下井,改善操作人員的工作環(huán)境,確保生產(chǎn)安全以采礦系統(tǒng)為例,采礦現(xiàn)有井下 6 個水泵房,井上 2個水泵房,風(fēng)井 3 個,壓風(fēng)站 1 個,共 12 個班組,人員約 100 人。能源管理系統(tǒng)集中監(jiān)控中心全部完成后,已經(jīng)實現(xiàn)以上監(jiān)測點的集中監(jiān)控,現(xiàn)場實現(xiàn)無人值守,相關(guān)操作人員全部在集中控制室監(jiān)控操作,工作環(huán)境大為改善,且現(xiàn)在僅有人工 35 人,比以前減少 65 人,每人人工成本按 8 萬元/a,共節(jié)約人力成本 520 萬/a。

二、平臺介紹

數(shù)網(wǎng)星能源管理系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)流分為數(shù)據(jù)采集層,數(shù)據(jù)存儲層和數(shù)據(jù)展示層。數(shù)據(jù)采集層通過各種測量系統(tǒng)將鉛鋅礦主要生產(chǎn)設(shè)備及工藝的能耗、控制、運行參數(shù)等多種信號和參數(shù)數(shù)據(jù),通過以太網(wǎng)集中在能源管理平臺的中心環(huán)網(wǎng)上,生成企業(yè)能源管理中心的數(shù)據(jù)庫,為能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析提供可靠真實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲層中,企業(yè)能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用工業(yè)企業(yè)級實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),做為分布式數(shù)據(jù)管理平臺可實時、在線監(jiān)測能耗及各類設(shè)備的運行數(shù)據(jù),為能源管理平臺的能耗數(shù)據(jù)匯總與設(shè)備運行數(shù)據(jù)歸檔存儲提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),保證能耗數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性、有效性;也可以通過歷史數(shù)據(jù),查看某單套設(shè)備或工藝的歷史能耗及運行數(shù)據(jù),分析該設(shè)備中工藝的能耗變化原因。數(shù)據(jù)展示層主要指大屏慕顯示系統(tǒng)、工程師站、操作員站等顯示終端。根據(jù)不同的管理權(quán)限,實現(xiàn)系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)視、歷史查詢、報表打印等功能。

數(shù)網(wǎng)星能源管理平臺可通過各種報表曲線、餅圖等多種形式,為用戶展現(xiàn)能源分析、能源實績、能耗對比、能源對標(biāo)、能源報表及相應(yīng)的各項管理功能。用戶可通過 C/S 或根據(jù)需求特制方式訪問能源管理平臺,完成對各監(jiān)測子站設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及存儲歸檔、控制、故障處理、報警等任務(wù),對設(shè)備運行狀態(tài)和配電情況進行監(jiān)視和管理。

三、應(yīng)用效果

能源管理平臺運行一年多來,很好地指導(dǎo)了企業(yè)用能管理,有效的提高能源使用效率,降低企業(yè)能源單耗。鉛鋅礦需量費按兩條進線的當(dāng)月最大值相加計算,超過協(xié)定值時,價格翻倍。通過調(diào)整兩條進線的負荷水平,控制全礦最大需量在合理值范圍內(nèi),實現(xiàn)了前三季度均未超出協(xié)定值。通過配電(電調(diào))系統(tǒng),合理調(diào)整部分設(shè)備的開停機時間,利用峰平谷期的電價差,2023 年比 2022 年同期節(jié)約電費約 25 萬元。利用部分操作系統(tǒng)的集中控制,減少操作人員約 80 人。

有色金屬行業(yè)能耗居高不下是長期困擾企業(yè)的難題,通過能源管理平臺,建立網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng),借助平臺在企業(yè)內(nèi)部推行能源管理體系,合理監(jiān)控調(diào)整生產(chǎn)各環(huán)節(jié)用能,通過能耗系統(tǒng)的精細化管理促進企業(yè)的能源管理水平,根據(jù)能源結(jié)構(gòu)及監(jiān)測數(shù)據(jù)確定能源管理的考核標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)礦山合理用能,提高能源使用效率,從而降低企業(yè)能源成本,并使企業(yè)的信息化管理邁上了一個新臺階。

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