Resumen:Las empresas de cemento son una de las industrias de alto consumo de energía de China y siempre han sido objeto de control del Gobierno para promover el ahorro de energía y la reducción de emisiones. Establecer un sistema de gestión energética empresarial para lograr una gestión automatizada y científica de todo el proceso de adquisición de factores energéticos, monitoreo de procesos y control de gestión del consumo de energía. Aumentar el uso racional de la energía y reducir el consumo de energía desempeña un papel vital en el desarrollo de las empresas de cemento.

Palabras clave:Gestión energética arquitectura del sistema de diseño de factores energéticos

1 Resumen

Las empresas de cemento son una de mis industrias de alto consumo de energía y siempre han sido objeto de control del Gobierno para promover el ahorro de energía y la reducción de emisiones. La producción de cemento depende mucho de la sorpresa energética, y su consumo de energía representa entre el 40% y el 60% del costo total de la producción, lo que representa entre el 7% y el 8% del consumo total de energía de la misma. La construcción de un sistema centralizado y unificado de gestión energética puede realizar la adquisición, cálculo, análisis y procesamiento en línea de datos energéticos, optimizando así la integración del equilibrio energético y material, la programación y optimización, el funcionamiento y la gestión de equipos energéticos y otros aspectos. Aumentar el uso racional de la energía, reducir el consumo de energía y lograr el papel de mejorar la eficiencia del uso de la energía desempeña un papel importante en la realización del ahorro de energía y la reducción de emisiones de las empresas de cemento.

Para el desarrollo de las empresas de cemento, la transformación y actualización del nivel de proceso existente, el ahorro de energía y la reducción de emisiones, la reducción del consumo de energía, el aumento del uso racional de la energía y la construcción de un mejor sistema de energía y gestión se han convertido en problemas comunes a la gran mayoría de las empresas de cemento.

En los últimos años, China ha publicado los principios generales para la preparación del sistema estándar de ahorro de energía empresarial GB / t22336 2008 y los requisitos del sistema de gestión energética GB / t233331 - 2009, que señalan la dirección para el establecimiento de un sistema de gestión energética, el desarrollo de una economía baja en carbono y la realización de la Producción verde en la industria del cemento. Su función principal es lograr una producción limpia en las empresas mediante el establecimiento de un sistema de gestión energética dentro de las empresas, la utilización integral de los recursos empresariales, el desarrollo de la economía circular, y mantener la mejora continua de las empresas con el desarrollo tecnológico y la innovación, para que las empresas puedan alcanzar el objetivo de reducir costos, ahorrar Energía y reducir las emisiones, y construir empresas de producción ecológica.

2 Consumo de energía en el proceso de producción de cemento

La producción de cemento es un proceso de producción a gran escala y complejo, que contiene muchos enlaces de producción. entre los principales enlaces de producción de cemento, el consumo integral de Energía consta de dos partes. Uno es el consumo integral de carbón del cemento y el otro es el consumo integral de electricidad del cemento. El enlace inicial del consumo de energía es la entrada de materias primas en la fábrica, y el proceso es todo el enlace de producción de cemento. La composición del consumo integral de energía de la producción de cemento incluye el consumo de energía de rotura y homogeneización de materias primas, preparación de materias primas, homogeneización de materias primas, precalentamiento y descomposición, quema de clínquer, molienda de cemento, embalaje de cemento y otros consumos de energía. La composición del consumo integral de energía del cemento se muestra en la figura 1.

3 Identificación de factores energéticos

La aplicación del sistema de gestión energética tiene como objetivo reducir la energía, el consumo silencioso y mejorar la eficiencia energética. la identificación, el análisis y el control de los factores energéticos son el núcleo básico del sistema de gestión energética. La línea principal del funcionamiento del sistema de gestión energética es el control energético (control del proceso de funcionamiento), y la base es la identificación y el análisis de los factores energéticos. Los factores energéticos están estrechamente relacionados con los procesos de producción de las empresas. De acuerdo con las características del proceso de producción, se identifican los factores energéticos que afectan el consumo de energía en cada enlace de producción, se analiza el grado de influencia de los factores energéticos, se identifican los factores controlables y se implementa el control operativo de los factores energéticos controlables. Los factores energéticos que afectan el consumo de energía en la producción de cemento se encuentran principalmente en los siguientes enlaces de producción:

(1) factores energéticos en el proceso de preparación de materias primas para molinos de materias primas: incluyendo la facilidad de molienda de las materias primas, el tamaño de las partículas de las materias primas de molienda, la humedad de las materias primas de molienda, la finura de las materias primas / combustible, etc.

(2) factores energéticos en el proceso de preparación del carbón pulverizado de la fábrica de carbón: incluyendo la facilidad de molienda del carbón, el tamaño del grano del combustible de la fábrica humana y el agua del combustible de la fábrica;

(3) factores energéticos en el proceso de cocción de clínquer en horno rotativo: facilidad de cocción de materias primas, valor de la tasa de materias primas, composición de materias primas en horno humano, humedad de las materias primas en horno, tipo de combustible, valor calórico del combustible, tamaño de la línea de producción;

(4) factores energéticos en el proceso de molienda de cemento: rendimiento del clínquer, variedad y cantidad de mezcla, humedad de la materia prima, tipo de molino (sistema de molino de bolas, sistema de premolienda de la prensa de rodillos, sistema de molienda final de molino de rodillos), finura del producto terminado de cemento, etc.

(5) equipos de proceso y factores energéticos relacionados con el funcionamiento: quemadores de cabeza y cola de horno, sistemas de descomponer precalentador de cola de horno, nivel de operación del enfriador de cabeza de horno, recuperación de calor residual, fugas de aire del sistema, nivel de equipo y obstáculos de guerra del equipo.

Además, la pérdida de energía reactiva, el tipo de energía, la calidad y la proporción de energía y la racionalidad del despacho de energía también son los principales factores energéticos que afectan el consumo de energía de la producción de cemento.

4 Funciones del sistema de gestión energética

El sistema de gestión energética EMS (sistema de gestión energética) es una parte importante del sistema de información empresarial. las empresas esperan utilizar la tecnología de automatización e información para establecer un sistema de gestión energética, analizar, recoger, procesar y procesar los factores energéticos controlables, y lograr una gestión automatizada y científica de todo el proceso, como la adquisición de factores energéticos, el monitoreo de procesos, el análisis del consumo de energía y el control de la gestión del consumo de energía. De esta manera, los equipos energéticos, los planes energéticos, el equilibrio energético, el rendimiento energético y la predicción energética se combinan orgánicamente para que puedan revisar y utilizar la tecnología de procesamiento y análisis de datos para el análisis y gestión de la producción fuera de línea. Utilizar eficazmente la energía, reducir el consumo de energía, mejorar la calidad ambiental y lograr el objetivo de ahorrar energía y reducir el consumo y mejorar el nivel general de gestión energética de las empresas. Lograr funciones como la gestión del control coordinado de la energía, la energía, la gestión del análisis del rendimiento, la gestión del plan de indicadores energéticos y la gestión de la operación de equilibrio energético. Las principales funciones del sistema de gestión energética se muestran en la figura 2.

5 diseño del esquema del sistema de gestión energética

En la actualidad, el diseño y la investigación y el desarrollo de aplicaciones del sistema de gestión energética se han transformado de un sistema de expertos a una dirección de control basada en modelos. Al mismo tiempo que se realiza la operación automatizada, se completa la optimización de la operación. Al mejorar la conexión entre la aplicación del sistema de gestión energética y el lado de la base de datos, se realiza el análisis, gestión y control del sistema de los datos de información energética.

5.1 principios de diseño

(1) estandarizar el diseño del sistema de automatización del sistema de gestión energética:

(2) lograr el control descentralizado y la gestión centralizada del sistema energético;

(3) mejorar la recopilación, almacenamiento, gestión y utilización de la información energética;

(4) optimizar el proceso de gestión energética y establecer un sistema de evaluación de la gestión energética;

(5) establecer una cadena de mando de energía, despacho y equilibrio para ahorrar energía y reducir el consumo de producción;

(6) acelerar el manejo de fallas y anomalías en el sistema energético y mejorar la capacidad de respuesta a los accidentes energéticos en toda la planta.

5.2 contenido del diseño

La función básica del sistema de gestión energética es recopilar, clasificar y resumir datos, procesar una gran cantidad de datos de información energética, planificar, predecir y analizar a través del sistema de gestión energética, y los datos energéticos (incluidas las estadísticas y los datos de predicción) se concentran e informan en tiempo real, dando resultados estadísticos, resultados de predicción y tendencias de desarrollo del consumo de energía.

De manera intuitiva, como tablas de consulta de datos, gráficos proporcionales de datos, gráficos históricos y gráficos de tendencia de predicción, reacciona rápidamente a la pantalla. Muestra la distribución de la energía en cada estación de trabajo, que se proporciona al líder o departamento de gestión de la empresa para coordinar el plan y el control de gestión. Promover el ahorro de energía y la reducción del consumo de las empresas, la energía y la gestión científica. Lograr la gestión del control coordinado de la energía, la energía, la gestión del análisis del rendimiento, la gestión del plan de indicadores energéticos, la gestión de la operación de equilibrio energético, etc. El diseño del sistema de gestión energética abarca los siguientes subsistemas:

(1) sistema de red de gestión energética y sistema de plataforma de software y hardware;

(2) sistema de adquisición de datos de cada estación del sistema energético;

(3) redundancia de equipos, sistema de detección de seguridad;

(4) sistema de almacenamiento y análisis de datos;

(5) interfaz hombre - máquina y sistema de visualización de pantalla grande.

6 implementación del sistema de gestión energética

6.1 arquitectura del sistema

La arquitectura típica del sistema de gestión energética incluye una estructura física de seis niveles de capa de usuario, capa de rendimiento, capa de aplicación, capa de datos, capa de comunicación de red y capa de adquisición de datos remotos (como se muestra en la figura 3).

Basado en el principio del desarrollo de la automatización básica hacia la construcción de información, combinado con la comunicación en red, la base de datos en tiempo real y la tecnología cliente / servidor y el software de la Plataforma de gestión integral scada, se establece un conjunto de sistemas de gestión energética que se ajustan a las funciones de aplicación de gestión empresarial de cemento y se centran en el sistema SCADA para realizar funciones de monitoreo de datos en línea, operación de procesos y gestión de energía en tiempo real y proporcionar interfaces externas. Se utiliza el software SCADA para establecer la función de servidor de datos en tiempo real del servidor de E / s, y se establece la comunicación con la base de datos relacionales, a través de la adquisición de datos en línea para realizar funciones de monitoreo como diagrama de flujo dinámico, tabla de parámetros y curva de tendencia.

Como arquitectura, se caracteriza por reducir la carga de la transmisión de información de todo el sistema al poder aprovechar las ventajas de los entornos bilaterales no software. organizar el trabajo de manera ordenada en el cliente y el servidor.

En el lado del cliente, los usuarios utilizan las aplicaciones del cliente para completar sus propias operaciones de acuerdo con sus propias definiciones y necesidades. Luego, la aplicación cliente envía la solicitud al lado del servidor. Las solicitudes presentadas de diferentes clientes se responden a través de una aplicación del lado del servidor. En este momento, se pueden realizar diferentes modos de procesamiento de acuerdo con las diferentes configuraciones del servidor y el diseño de la aplicación del lado del servidor. Permite procesar simultáneamente las solicitudes enviadas desde varias direcciones del cliente. Mejora en gran medida la velocidad de respuesta entre el cliente y el servidor, y es más rápido y oportuno para la transmisión de datos y órdenes.

6.2 adquisición de datos

Para construir un sistema de gestión energética empresarial, primero debemos considerar la recopilación de información energética y resumir y clasificar una gran cantidad de datos complicados de información energética en el proceso de producción de cemento. Corresponde a diferentes enlaces de producción, lo que facilita nuestra recolección. Luego, de acuerdo con los puntos de consumo de energía planificados en la tabla de grupos de consumo de energía, los datos in situ distribuidos en varios talleres y enlaces importantes se recopilan y procesan en tiempo real, y estos datos se guardan en el sistema de control CDS a través de la interfaz relevante para el uso del sistema de gestión energética.

La adquisición de información es un proceso de integración de datos de bases de datos heterogéneas. la implementación del proceso de integración de datos heterogéneas se divide en dos pasos: primero, se realiza la adquisición de datos de energía en tiempo real de dispositivos de consumo de energía de producción, es decir, se diseñan programas de interfaz de sistemas automatizados como sistemas de control distribuidos (cds), FCS y controladores programables (plcs) a bases de datos en tiempo real, y los datos de energía recogidos en tiempo real se integran en bases de datos en tiempo real. Estos datos incluyen principalmente información sobre el consumo de energía reflejada en la línea de producción, el intercambio de energía y la pérdida de energía, así como el consumo de electricidad de los principales equipos. La mayor parte de esta información se obtiene directamente de sistemas automatizados como cds, FCS y PLCs a través de interfaces como OPC (ole for Process control) y DDE (dynamic data exchange). Es una integración de datos heterogénea, que realiza la conexión y el intercambio de datos automáticos y mantiene el tiempo real de los datos.

Posteriormente, los datos de energía y consumo recopilados se transmiten al sistema de gestión energética para su procesamiento, lo que permite a los usuarios realizar las operaciones correspondientes directamente a la base de datos a través de la frontera. El sistema de gestión energética tiene las funciones de visualización de datos de consumo de energía en el proceso de producción, predicción de tendencias y análisis de información energética. Los datos energéticos de la base de datos se pueden consultar y llamar en cualquier momento por categoría y tiempo.

6.3 redes de comunicación

Se utiliza un conmutador Ethernet de clase industrial para establecer una red de anillo redundante subregional. La tecnología real - time ringtm propietaria del conmutador Ethernet industrial de anillo en tiempo real realiza una redundancia rápida de la red de anillo tolerante a fallas, con funciones de gestión de red de alto nivel, como configuración de puerto, espejo de puerto y División de prioridades, para garantizar el tiempo real y la precisión del intercambio de información. El anillo y el anillo se conectan mediante una estructura topológica de acoplamiento, estableciendo así una red de comunicación de adquisición de datos energéticos altamente confiable y exclusiva.

6.4 control energético

El control de servicios energéticos es un sistema informático de gestión de la información que integra análisis de inducción de datos, monitoreo de procesos, gestión energética, equilibrio de despacho y análisis y optimización. El sistema resume, analiza y ordena los datos recopilados, y combina los datos del plan de producción para la gestión energética. Incluye la gestión del análisis real de la energía, la gestión de la calidad energética, el equilibrio energético, la gestión de la gestión del apoyo al funcionamiento del sistema energético (incluida la gestión de listas de tareas y el análisis de tendencias), etc.

El sistema consta de un servidor de datos I / o, un servidor de base de datos relacionales oracle, un servidor Web y una estación de trabajo. El servidor de datos I / o es responsable de la adquisición en tiempo real de los datos de medición originales, el almacenamiento de compresión histórica, el cálculo secundario y el suministro de datos en tiempo real para la superficie atrapada de monitoreo; El servidor de base de datos ORACLE es responsable de la recopilación y almacenamiento de estadísticas de medición como base de datos de gestión de estadísticas de medición de energía; El servidor web publicará la imagen de detección de datos en tiempo real y la curva dinámica de * En la red corporativa en forma de página web, para que los departamentos pertinentes puedan consultarla en línea, y proporcionará una variedad de interfaces hombre - máquina entre el sistema y los usuarios. En la estación de trabajo se ejecuta el software del sistema de monitoreo y gestión de datos de medición para analizar y procesar los datos de medición, gestionar equipos, asignar permisos, etc.

7 introducción del sistema de gestión energética de la empresa ankeri

El sistema de gestión energética de la empresa ankeri adopta la tecnología de la información automatizada y el modelo de gestión centralizada, implementa un monitoreo dinámico centralizado y plano y una gestión de datos de los enlaces de producción, transmisión, distribución y consumo de la empresa, monitorea el consumo de electricidad, agua, gas, vapor y aire comprimido de la empresa, y ayuda a la empresa a realizar estadísticas de consumo de energía, análisis interanual, análisis de costos energéticos, predicción de consumo de energía y análisis de emisiones de carbono para diversas necesidades y consumo de energía, calidad energética, consumo de energía del producto, consumo de energía de cada proceso y uso de energía de los principales equipos de consumo de energía, a través del análisis de datos, minería y análisis de tendencias, para fortalecer la gestión energética de la empresa, aprovechar el potencial de ahorro de energía y evaluación de ahorro de energía.

7.1 estructura del sistema

7.2 lugares de aplicación

Acero, petroquímica, metalurgia, metales no ferrosos, minería, medicina, cemento, carbón, logística, ferrocarriles, industria aeronáutica, madera, materias primas químicas y equipos mecánicos y eléctricos, productos eléctricos, fabricación de herramientas, etc.

7.3 funciones del sistema

7.3.1 visualización

Muestra el consumo total de energía, el valor de descuento, el costo de la energía, la tendencia del consumo de energía, la proporción de consumo de energía por sección, la comparación del consumo de energía regional, así como las condiciones meteorológicas actuales y la contaminación, y muestra la dinámica del consumo de energía de procesos o secciones importantes de la empresa en tres dimensiones.

7.3.2 monitoreo en tiempo real

Monitorear el uso de energía y las alarmas en todos los puntos de la empresa en tiempo real. Para que los usuarios empresariales puedan monitorear el funcionamiento de cada punto en tiempo real y, al mismo tiempo, puedan comprender la alarma del punto de manera más rápida y efectiva.

7.3.3 monitoreo de transformadores

Muestra la situación de carga de cada voltímetro, lo que permite una planificación científica y razonable de la situación del transformador. A través del análisis comparativo de la eficiencia eléctrica en varios Estados de parámetros de funcionamiento, se encuentra un mejor modo de funcionamiento. Ajustar la carga de acuerdo con el mejor modo de funcionamiento, reduciendo así el consumo de electricidad y reduciendo la pérdida de energía eléctrica.

7.3.4 estadísticas sobre el consumo de energía

Desde las dimensiones del tipo de uso de energía, el área de monitoreo, el proceso / período de producción, las subescalas, etc., las estadísticas de consumo de energía de las empresas, el análisis interanual, interanual y interanual, el análisis de rendimiento, la comparación de descuento, el consumo de energía por unidad de producto y las estadísticas de consumo de energía por valor de producción única se utilizan para encontrar lagunas e irrazonables en el proceso de uso de energía, ajustando así la estrategia de distribución de energía y reduciendo el desperdicio en el proceso de uso de energía.

7.3.5 consumo unitario de productos / valor de producción

Conectado con el sistema mes de la empresa, a través de la producción del producto y los datos de consumo de energía recopilados por el sistema, se genera un mapa de tendencias de consumo unitario del producto en el consumo unitario del producto, y se realiza un análisis interanual y interanual. Para que las empresas puedan ajustar el proceso de producción de acuerdo con el consumo unitario del producto, reduciendo así el consumo de energía.

7.3.6 análisis del desempeño

Para todo tipo de uso, consumo y conversión de energía, las estadísticas de rendimiento diarias, semanales, mensuales, anuales y * períodos de trabajo se comparan y evalúan de acuerdo con los indicadores de rendimiento establecidos por el plan energético o la cuota para ayudar a las empresas a comprender el nivel interno de eficiencia energética y el potencial de ahorro de energía.

7.3.7 previsión del consumo de energía

A través del análisis del uso del consumo de energía de los procesos de producción y equipos de producción de las empresas, se establece un modelo de cálculo del consumo de energía, se corrigen los datos y modelos de acuerdo con algoritmos de inteligencia artificial y se proporciona una base efectiva para la toma de decisiones para el ahorro de energía.

7.3.8 seguimiento de las operaciones

El sistema recopila datos sobre el consumo de energía de áreas, secciones y equipos, monitorea el Estado de funcionamiento del equipo y el proceso, como temperatura, humedad, flujo, presión, velocidad, etc., y apoya el monitoreo de una operación del sistema de transformación y distribución. Se puede navegar rápidamente desde el plano de monitoreo dinámico a los datos de consumo de energía gestionados, y se puede consultar el consumo de energía relevante por tipo de energía, taller, Sección de trabajo, tiempo y otras dimensiones.

7.3.9 informes de análisis

El análisis estadístico de la utilización de la energía de las empresas, la pérdida de líneas, el funcionamiento de los equipos, la operación y el mantenimiento se realiza en muchos aspectos año, mes y día, para que los usuarios puedan comprender el funcionamiento del sistema en muchos aspectos y proporcionar a los usuarios una base de datos para facilitar a los usuarios encontrar anomalías En los equipos, identificar así puntos de mejora y aprovechar el potencial de ahorro de energía para el consumo de energía.

7.3.10 alarma de incidentes

Monitorear continuamente el funcionamiento del equipo y el sistema, alertar sobre fallos de comunicación, datos anormales, exceso de cuotas, parámetros de proceso anormales, equipos anormales o fallas, recordar a las empresas que presten atención y busquen problemas, y formar un registro de alarma.

7.3.11 soporte móvil

La aplicación soporta los sistemas operativos Android e Ios para facilitar a los usuarios comprender el consumo de energía de la empresa, el análisis de eficiencia, el análisis del mismo mes, el descuento del consumo de energía, la predicción del consumo de energía, la vigilancia de la operación, la alarma anormal y así sucesivamente por diferentes dimensiones, como la clasificación energética, el área, el taller, el proceso, el equipo y el equipo.

7.4 selección de equipos in situ

8 observaciones finales

El sistema de gestión energética tiene como objetivo reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia energética. La Plataforma de gestión de la información y comunicación en red es el núcleo del sistema de gestión energética, y la base es la identificación, adquisición de datos y evaluación de factores energéticos. El sistema de gestión energética puede reducir eficazmente el consumo de energía de producción de las empresas mediante el análisis de los datos de consumo de energía, acompañado de estrategias razonables de ahorro de energía y sistemas de monitoreo del consumo de energía. La aplicación del sistema de gestión energética a la producción de las empresas de cemento puede mejorar efectivamente la eficiencia energética de las empresas productoras de cemento, reducir los costos de producción de cemento y mejorar la competitividad de las empresas de cemento. Las empresas productoras de cemento no solo han aumentado los beneficios económicos, sino que también han promovido el desarrollo de la economía circular. La implementación y aplicación del sistema de gestión energética por parte de las empresas para lograr la armonía y unidad de los beneficios empresariales y sociales no es solo una responsabilidad social corporativa, sino también una demanda interna del propio desarrollo de las empresas.