钢铁工业节能及其能源监控系统的应用

伍宇华

（新余钢铁集团公司 自动化部，江西 新余 338000）

钢铁工业节能及其能源监控系统的应用

伍宇华

（新余钢铁集团公司 自动化部，江西 新余 338000）

钢铁工业生产过程中有许多能源介质，包括电、水、煤气和蒸汽等等，这些能源的管理是钢铁企业十分重视的。如何高效管理能源，降低能源消耗，提升钢铁企业的赢利水平是钢铁企业的首要问题。随着科学技术的发展，使用能源监控系统是最普遍的做法。本文在分析钢铁工业节能及其能源监控系统的基础上，探讨WonderWare能源监控系统及其在钢铁工业节能中的应用，实现钢铁工业节能，达到降低消耗的目的。

钢铁工业；节能；WonderWare能源监控系统

我国基础工程设施建设离不开钢铁材料，要实现国民经济持续增长，必须大力发展钢铁工业。但钢铁工业经过近二十年的发展，出现了生产过剩，我国成了全球最大的钢铁生产国和消费国，钢铁工业本身是我国能源消耗最高的产业之一，加上钢铁产能过剩，制约了我国工业经济的发展。如何节能减排，降低钢铁工业的能耗，成了所有钢铁企业急需解决的问题。节能减排是我国钢铁工业自身经济发展的需要，也是我国钢铁企业的社会责任。虽然近年来大部分钢铁企业采用了节能，但能源监控与消耗管理仍不够理想。如何充分发挥钢铁能源监控系统的功能，做好钢铁工业节能，让钢铁企业可持续发展，是我国新时期钢铁工业节能的新方向。

1　钢铁工业节能及其对能源监控系统的需求

钢铁工业节能与钢铁生产的工艺流程相关，只有了解掌握钢铁生产工艺流程，优化和改进生产工艺，才能实现钢铁工业节能。一般来说，钢铁生产主要包括3个工序，分别是炼铁、炼钢和轧钢。只有采用新的节能技术才能降低生产过程中的能源消耗。当然钢铁工业节能还包括钢铁生产过程中的能源循环利用，通过能源回收利用，可优化能源消耗。大多数的钢铁企业采用能源监控系统加强钢铁生产过程能源消耗的监管，这为钢铁能源监控系统的发展提出了新的挑战，又为钢铁能源监控系统的发展提供了机遇。

新一代自动化检测技术和控制技术发展，促生了很多自动化装备，这些先进自动化设备可以保证了钢铁工业生产过程监控，同进又实现了钢铁工业节能。通过多相流煤粉检测设备监控高炉喷煤，通过煤气分析仪监控煤气回收，通过煤气温度和压力的监控进行高炉煤气余压发电，这些自动化设备保证了钢铁工业节能，也保证了钢铁工业生产过程的监控。例如，煤气分析仪既保证了监控回收的情况，又对煤气的浓度、煤气的流量等进行了高灵敏度的监控。这些自动化检测技术实现了监控，又实现了操作灵活等。钢铁工业节能还包括自动化监控设备本身的节能，钢铁工业能源监控系统中的监控设备消耗了大量的电量，要尽量采用先进的自动化技术实现监控设备的节能。例如，钢铁能源监控系统中的风机、水泵、皮带机等等，这些设备的能源消耗占了总能耗的一半左右，如果加强这些设备的自动化技术，实现交流变频控制这些设备，就能实现这些设备的进行能耗，达到节能目的。先进的过程控制理论也是现代钢铁工业节能不可缺省的组成部分，通过数据模型或智能控制可优化钢铁生产过程的环节参数，实现工业节能，例如，高炉专家系统、加热炉优化控制模型、转炉炼钢终点控制模型、智能精炼炉控制系统、电炉能量输入优化模型和模糊控制系统等等。同时，这些先进的过程控制还可以实现监控设备的故障诊断，增强使用寿命，实现间接工业节能。

2　WonderWare能源监控系统

目前大多数钢铁企业采用WonderWare能源监控系统实现钢铁企业的能源监控。WonderWare能源监控系统通过DCS、PLC技术实现自动控制，通过以太网将仪表数据传输给数据采集功能模块，通过局域网内电力综保系统采集自动化设备基础数据，各功能模块之间相互合作，相互协调。

WonderWare能源监控系统由I/O Server、InTouch、InSQL、WIS和Suite Voyager组成，各部分间实现数据的采集、传输、监控和处理、发布等等功能，各部分之间想到协调，共同完成能源监控的任务。WonderWare系统通过I/O Server实现能源监控系统与设备层的接口，各功能模块之间采用Suite Link通信协议。WonderWare系统通过InTouch展示数据，通过InSQL存储和管理数据。WonderWare系统通过Suite Voyager（信息发布软件门户网站）数据的发布。可以肯定的是，WonderWare能源监控系统通过HMI技术、图形技术、数据库技术、数据通信技术，实现了钢铁工业的能源的监控。

3　WonderWare能源监控系统在钢铁工业节能中的应用

WonderWare能源监控系统被广泛应用于钢铁工业的节能，通过WonderWare系统实现数据采集及归档、煤气等气体流量监控、报警及其他的信息查询等功能。钢铁能源监控系统中的基础数据包括电量、煤气、水、氧气、氮气等。环境监控员通过系统实时观察系统的各参数，实现能源的调度和管理。

WonderWare能源监控系统由能源监控中心负责管理，由自动化部负责技术，其他分厂，总厂科室参与管理。WonderWare能源监控系统主要包括电力系统、煤气系统、水系统、氧氮系统、蒸汽系统、压缩空气系统、高炉鼓风系统、环保系统等等，通过分布在各分厂的自动化设备采集基础数据，实现数据传输、存储以及展示等功能，最后实现对钢铁全过程中的实时监控遇，同时还可通过互联网发布能源监控的最终结果，实现过程管理，也实现更高效的管理，满足精细化管理的需要，提高企业的管理水平。

4　结 语

钢铁工业的飞速发展造成了我国能源危机，如何节能减排几乎是各大钢铁集团公司的首要任务。各大钢铁集团公司应根据自己的钢铁生产能力和技术装备水平，建立钢铁能源监控系统，实现钢铁动力监控、能源监测、生产过程监控等功能，努力提高企业的自动化水平，加强高端自动监控设备的研发，真正做到节能减速排，实现能源最大化、最优化管理。

主要参考文献

［1］祝国辉.致力服务于钢铁工业节能降耗——北京京诚鼎宇管理系统有限公司总经理盘学军访谈［J］.中国制造业信息化，2011（16）.

［2］钱瞳.数字化技术在能源监控系统中的应用可行性研究［J］.信息系统工程，2014（5）：128-129.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.031

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A

1673-0194（2015）20-0040-01

2015-08-27