實現資源的實時監控和優化

文/ Anke Geipel-Kern

實現資源的實時監控和優化

文/ Anke Geipel-Kern

化工生產設備中蘊藏著巨大的效率提升潛力等待挖掘

資源利用效率指示燈能夠幫助流程工業企業降低資源消耗——積少成多是許多節能項目的口號。通過資源利用效率指示燈，企業可以實時地了解流程工藝過程中的能源利用情況，以便節約更多能源。對于項目參與者來說獲得的是實實在在的現金回報。

資源利用效率是化工領域長期的熱門話題，因為許多有價值的資源是人們沒有利用好的能源，這種說法既適用于能源也適用于原材料這類資源。Ineos公司的能源工程師和歐盟開發項目More的協調員Stefan Kr?mer博士認為：“能被測量的就能被改變。”

但測量問題也恰恰是節能項目中的問題所在，盡管流程設備中布滿了傳感器和檢測儀表。目前，能源管理系統已經出現在大多數的流程工業企業中，包括許多不同種類的EnPIs能源管理軟件。但所有檢測到的數據都是事后進行分析，無法及時地針對工藝過程中的能源利用情況進行實時調整。能夠在流程工藝過程中測定能源消耗數據并及時發出報警提示的能源實時顯示器，至今沒有出現在市場。資源利用效率受到太多因素的影響，這種實時顯示器所承擔的任務非常復雜。“流程設備的設計、運行方式和維護保養狀態等因素，以及天氣和所使用的原材料等外部條件，都影響著資源利用的效率。” Kr?mer先生說。因此，迄今為止還沒有適合于流程工業日常操作和管理使用的能源利用效率的長期指標。而Kr?mer先生認為這恰恰是一個決定性的關鍵節能要素，因為化工產品生產的流程工藝技術與化工設備操作者的操作運行方式有著非常密切的關系。

更少的資源 更多的產出

三年前，歐盟啟動名為More（流程工業資源利用效率的實時監控和優化）的開發項目，以便彌補這一領域的漏洞。這一項目的目標是開發在連續性和批次性生產過程中對能源利用情況進行測定的“能源利用效率指示器”（REI），并通過四個領域的案例研究來驗證其效果。未來，企業可以利用REI指示器對生產每噸產品所消耗的資源進行檢測。科研人員側重于四類化工應用領域的研究：石油精煉設備、石油化工設備、使用可持續發展原材料的流程工藝設備和纖維素生產設備。

這一項目中化工領域的合作伙伴包括：Petronos公司、Ineos公司、Basf公司和Lenzing公司。Leikon公司和S-Pact公司貢獻了自己的軟件和傳感器；作為高等院校和研究機構，多特蒙德技術大學、Vallodolid大學、法國的技術咨詢公司Inno公司和芬蘭的VTT研究所也都參與了項目開發。

“新的資源利用效率實時監控指示器（REI）能夠幫助企業負責人和流程設備操作者對流程設備的性能進行監控和優化。”——Stefan Kr?mer博士，Inoes公司

三年時間過去了，項目協調員在法蘭克福的展示會上拿出了令人滿意的研究成果。目前，已經有了生產REI指示器的行動路線圖，s-Pact公司成功開發了一種用于過程介質濃度測定的檢測分析方法，而檢測分析的結果則是效率指示器程序編制的基礎。在REI效率的計算和算法優化方面，Leikon軟件公司為Ineos公司開發設計了一個實時平臺，從而能夠簡單地與現有流程設備的自動化軟件相互連接。“我們最新開發的資源利用效率實時監控指示器（REI）能夠向控制室和有關負責人的設備提供能源和資源利用的相關信息。幫助企業負責人和流程設備操作者對流程設備的性能進行監控和優化。”Kr?mer先生在總結研發成果時說。基本數據都匯總在專門設計的概述頁面中，顯示的非常清楚，企業管理者和設備操作者能夠快速地了解當前的工藝流程是否在最佳資源利用效率的條件下運行，或者是否需要采取措施將工藝流程調整到最佳資源利用效率下運行。對于纖維素生產企業Lenzing公司來講，參與歐盟的More項目獲得了巨大成功，其最大的耗能設備是紡絲池中的蒸汽工序。在資源利用效率指示器的幫助下，該公司開發了一種新工藝，節約了2.5%的能源。這家公司位于奧地利的工廠是全球最大的集成纖維素和纖維產品生產廠。

如何為REI下定義？

REI資源利用效率指示器的定義與下列因素有關：

● ● 對口觀察 ；

● ●檢測的技術性能；

● ●基礎是材料和能量流分析；

● ●考慮存儲效率和長期效率；

● ●與產品產量有關的資源：“積少成多”；

● ●單獨記錄下對環境的影響；

● ●指示值的層次和報告制度。

本文作者系PROCESS德文版執行主編。