能源系统中转炉煤气热值数据采集与监控

佟红岩

摘 要：进入21世纪，由于GDP高速增长市场需求的拉动，粗钢产量大幅度上升，导致能源消耗急剧增长。为了降低能耗，唐钢提出利用转炉煤气替代焦炉煤气理念，为了实现这一数据分析技术难题，我们通过信息化和自动化技术相结合，利用AMPLA平台搭建了转炉煤气回收的实时数据采集系统，同时，根据转炉煤气的回收瞬时值计算出热值，为公司的财务系统转炉煤气按热值结算提供了真实可靠的数据，提升了财务系统吨钢成本计算准确性，进一步提升产品竞争力。

关键词：转炉煤气；AMPLA平台；热值

中图分类号：TH831 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0022-01

1 立项背景

钢铁工业是国民经济发展的基础性产业，自新中国成立后，我国钢铁产量迅速增长，品种质量、节能环保等方面都取得了很大的进步，但我国钢铁行业仍呈现高能耗、高污染和高排放的特点，能源消耗巨大、环境污染严重、原料供给制约等影响钢铁工业竞争力的问题，严重制约着钢铁工业的健康发展。

进入21世纪，在走新型工业化道路，落实科学发展观和建设资源节约环境友好型社会的时代背景下，降低资源、能源消耗，减轻地球环境负荷，走制造绿色化道路，实现可持续发展，将是我国钢铁工业的历史责任。根据唐钢的实际情况，攻克转炉煤气替代焦炉煤气的数据分析技术难题，达到提升唐钢能源管控水平、强化能源管理手段、提高转炉煤气利用率、创造更大经济效益的目的。

2 总体思路

钢铁企业信息化技术的发展，以及企业能源管理系统的建设为系统节能技术的发展奠定了基础。唐钢能源管理系统实现了能源系统分散的数据采集，集中的管理、调度和能源供需平衡以及能源生产和管理所需的能源预测，为唐钢在生产全过程中实现节能、降耗创造条件。本项目在全面掌握公司转炉煤气的生产、使用、回收的基础之上，在原能源管理系统中新增转炉煤气热值子系统，结合公司生产工艺流程、能源流变化等实际情况实现了转炉煤气回收的实时监控；实现了公司6个转炉平台的数据毫秒级精准计算、数据采集，并将实时数据上传到AMPLA系统，为管理人员分析、决策提供真实、可靠的数据依据，真正实现了信息化与自动化技术相结合；同时，更精确各个工序的能源消耗，提升了财务系统吨钢成本计算准确性，进一步提升产品竞争力。

3 系统的设计与实施

3.1 设计原则

唐钢能源管理系统通过能源计划、能源监控、能源统计、能源消耗分析等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本比重，发展趋势有准确的掌握，并将企业的能源消耗计划任务分解到各个生产工序，使节能工作责任明确，促进企业健康稳定发展；真正实现分散控制、集中调度管理、优化能源系统的平衡。

能源的合理使用与平衡调配，对环境保护起着至关重要的作用。我们在系统设计中主要考虑以下几个方面：（1）充分考虑能源系统的可扩展性，在可预见未来时期内，满足公司生产工艺改造对能源的监控、调度和管理的需要。（2）根据能源生产工艺要求，采用当今成熟的新技术、新设备、新成果，使其具有适用性，可靠性和可维护性。（3）安全、稳定、先进、成熟、可靠、经济和环保。

3.2 系统搭建

在全面掌握公司转炉煤气的生产、使用、回收的流转过程的基础上，我们在能源管理系统的生产、绩效功能模块通过组态工具进行开发搭建转炉煤气热值子系统。

唐钢能源管控系统，与PI系统建立了无缝链接，煤气热值子系统就是通过PI系统对底层仪表数据进行实时数据采集，传输到能源系统，进行数据分析。

由于数据采集量巨大，人工无法核算，必须通过信息化系统，建立一定的分析模型，才能使管理人員更有效的利用数据进行决策分析，指导生产，同时进行财务核算。

唐钢煤气热值子系统，共建立了15分钟、小时、日等数据分析模型，通过能源系统的绩效分析模块，过滤有效数据，进行分析：如图1所示。

4 实施效果

本项目通过自动化与信息化相结合，利用PI实时数据库技术，实现了公司转炉平台的数据毫秒级精准计算、数据采集及转炉煤气热值统计分析，实现了转炉煤气热值的实时监控；充分满足了对转炉煤气回收情况的实时监控及数据分析，保证转炉工序正常有序的生产，并在突发事件期间实施能源应急调度策略，确保能源供应的安全稳定，达到节能减排增效的目标。为管理人员提供了真实、可靠的数据依据，使其能及时调整工艺操作，提出节能降耗的技术和管理措施，提高能源管理的效率，向能源管理要效益。同时该项目提升了公司转炉煤气回收利用率，为公司焦转平衡精准调度提供可靠数据依据，优化了公司本部的能源管理系统，使其更全面的指导公司能源管理工作。