鋼鐵工業節能及其能源監控系統的應用

伍宇華

（新余鋼鐵集團公司 自動化部，江西 新余 338000）

鋼鐵工業節能及其能源監控系統的應用

伍宇華

（新余鋼鐵集團公司 自動化部，江西 新余 338000）

鋼鐵工業生產過程中有許多能源介質，包括電、水、煤氣和蒸汽等等，這些能源的管理是鋼鐵企業十分重視的。如何高效管理能源，降低能源消耗，提升鋼鐵企業的贏利水平是鋼鐵企業的首要問題。隨著科學技術的發展，使用能源監控系統是最普遍的做法。本文在分析鋼鐵工業節能及其能源監控系統的基礎上，探討WonderWare能源監控系統及其在鋼鐵工業節能中的應用，實現鋼鐵工業節能，達到降低消耗的目的。

鋼鐵工業；節能；WonderWare能源監控系統

我國基礎工程設施建設離不開鋼鐵材料，要實現國民經濟持續增長，必須大力發展鋼鐵工業。但鋼鐵工業經過近二十年的發展，出現了生產過剩，我國成了全球最大的鋼鐵生產國和消費國，鋼鐵工業本身是我國能源消耗最高的產業之一，加上鋼鐵產能過剩，制約了我國工業經濟的發展。如何節能減排，降低鋼鐵工業的能耗，成了所有鋼鐵企業急需解決的問題。節能減排是我國鋼鐵工業自身經濟發展的需要，也是我國鋼鐵企業的社會責任。雖然近年來大部分鋼鐵企業采用了節能，但能源監控與消耗管理仍不夠理想。如何充分發揮鋼鐵能源監控系統的功能，做好鋼鐵工業節能，讓鋼鐵企業可持續發展，是我國新時期鋼鐵工業節能的新方向。

1　鋼鐵工業節能及其對能源監控系統的需求

鋼鐵工業節能與鋼鐵生產的工藝流程相關，只有了解掌握鋼鐵生產工藝流程，優化和改進生產工藝，才能實現鋼鐵工業節能。一般來說，鋼鐵生產主要包括3個工序，分別是煉鐵、煉鋼和軋鋼。只有采用新的節能技術才能降低生產過程中的能源消耗。當然鋼鐵工業節能還包括鋼鐵生產過程中的能源循環利用，通過能源回收利用，可優化能源消耗。大多數的鋼鐵企業采用能源監控系統加強鋼鐵生產過程能源消耗的監管，這為鋼鐵能源監控系統的發展提出了新的挑戰，又為鋼鐵能源監控系統的發展提供了機遇。

新一代自動化檢測技術和控制技術發展，促生了很多自動化裝備，這些先進自動化設備可以保證了鋼鐵工業生產過程監控，同進又實現了鋼鐵工業節能。通過多相流煤粉檢測設備監控高爐噴煤，通過煤氣分析儀監控煤氣回收，通過煤氣溫度和壓力的監控進行高爐煤氣余壓發電，這些自動化設備保證了鋼鐵工業節能，也保證了鋼鐵工業生產過程的監控。例如，煤氣分析儀既保證了監控回收的情況，又對煤氣的濃度、煤氣的流量等進行了高靈敏度的監控。這些自動化檢測技術實現了監控，又實現了操作靈活等。鋼鐵工業節能還包括自動化監控設備本身的節能，鋼鐵工業能源監控系統中的監控設備消耗了大量的電量，要盡量采用先進的自動化技術實現監控設備的節能。例如，鋼鐵能源監控系統中的風機、水泵、皮帶機等等，這些設備的能源消耗占了總能耗的一半左右，如果加強這些設備的自動化技術，實現交流變頻控制這些設備，就能實現這些設備的進行能耗，達到節能目的。先進的過程控制理論也是現代鋼鐵工業節能不可缺省的組成部分，通過數據模型或智能控制可優化鋼鐵生產過程的環節參數，實現工業節能，例如，高爐專家系統、加熱爐優化控制模型、轉爐煉鋼終點控制模型、智能精煉爐控制系統、電爐能量輸入優化模型和模糊控制系統等等。同時，這些先進的過程控制還可以實現監控設備的故障診斷，增強使用壽命，實現間接工業節能。

2　WonderWare能源監控系統

目前大多數鋼鐵企業采用WonderWare能源監控系統實現鋼鐵企業的能源監控。WonderWare能源監控系統通過DCS、PLC技術實現自動控制，通過以太網將儀表數據傳輸給數據采集功能模塊，通過局域網內電力綜保系統采集自動化設備基礎數據，各功能模塊之間相互合作，相互協調。

WonderWare能源監控系統由I/O Server、InTouch、InSQL、WIS和Suite Voyager組成，各部分間實現數據的采集、傳輸、監控和處理、發布等等功能，各部分之間想到協調，共同完成能源監控的任務。WonderWare系統通過I/O Server實現能源監控系統與設備層的接口，各功能模塊之間采用Suite Link通信協議。WonderWare系統通過InTouch展示數據，通過InSQL存儲和管理數據。WonderWare系統通過Suite Voyager（信息發布軟件門戶網站）數據的發布。可以肯定的是，WonderWare能源監控系統通過HMI技術、圖形技術、數據庫技術、數據通信技術，實現了鋼鐵工業的能源的監控。

3　WonderWare能源監控系統在鋼鐵工業節能中的應用

WonderWare能源監控系統被廣泛應用于鋼鐵工業的節能，通過WonderWare系統實現數據采集及歸檔、煤氣等氣體流量監控、報警及其他的信息查詢等功能。鋼鐵能源監控系統中的基礎數據包括電量、煤氣、水、氧氣、氮氣等。環境監控員通過系統實時觀察系統的各參數，實現能源的調度和管理。

WonderWare能源監控系統由能源監控中心負責管理，由自動化部負責技術，其他分廠，總廠科室參與管理。WonderWare能源監控系統主要包括電力系統、煤氣系統、水系統、氧氮系統、蒸汽系統、壓縮空氣系統、高爐鼓風系統、環保系統等等，通過分布在各分廠的自動化設備采集基礎數據，實現數據傳輸、存儲以及展示等功能，最后實現對鋼鐵全過程中的實時監控遇，同時還可通過互聯網發布能源監控的最終結果，實現過程管理，也實現更高效的管理，滿足精細化管理的需要，提高企業的管理水平。

4　結 語

鋼鐵工業的飛速發展造成了我國能源危機，如何節能減排幾乎是各大鋼鐵集團公司的首要任務。各大鋼鐵集團公司應根據自己的鋼鐵生產能力和技術裝備水平，建立鋼鐵能源監控系統，實現鋼鐵動力監控、能源監測、生產過程監控等功能，努力提高企業的自動化水平，加強高端自動監控設備的研發，真正做到節能減速排，實現能源最大化、最優化管理。

主要參考文獻

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.031

TF31

A

1673-0194（2015）20-0040-01

2015-08-27