区域煤气数据平衡模型应用与分析

董芳芳

（山钢股份莱芜分公司机械动力部，山东莱芜271104）

0 引言

在能源计量中，煤气计量存在故障点多面广、误差大、故障多难以平衡等问题。为进一步提高计量数据的准确性和可靠性，降低计量设备故障率，提高信息化管理水平，实现计量设备的预测性维护和故障诊断动态分析，特选定“区域煤气数据平衡模型建立与分析”课题，目的是提升煤气计量数据动态分析和偏差判断能力，实现技术信息共享，满足公司能源介质日清日结的管理要求。

1 煤气平衡原理

根据煤气介质管网图，分区域确定平衡关系点，建立平衡运算数据模型，通过梳理历史数据，分析各个大用户用量、各高炉煤气发生量、焦炉煤气发生量、转炉煤气并网量，做出平衡分析、冬夏历史数据对比，分析计算偏差百分量，产生分析图形。

2 煤气平衡分析

（1）对单一介质（如纯焦炉煤气、纯高炉煤气）发生量进行数据分析；（2）对混合加压站进出口数据进行分析；（3）对混合煤气介质密度进行细化补偿，按照实际配比折算气量；（4）对区域总、分表进行分析，如型钢大H区域、型钢宽厚板区域等；（5）对重点工序日、班单耗进行对比分析，及时发现仪表及人为问题；（6）根据平衡分析，统计出各仪表出故障的频率，制定相应的维护计划；（7）转变维护观念，从单一设备维护提升到系统维护高度。

3 混合煤气平衡

根据莱钢混合煤气计量流程图可以得出如图1所示等式。

图1 银前混合煤气平衡等式

4 区域煤气平衡分析过程

如表1所示，将正常生产时用量历史数据输入模型中，计算日平均用量值的百分比数是否稳定，不平衡值在±10%左右浮动属于正常，超过±10%时，需要对此模型中仪表的各个设备进行检查，及时处理。

表1 银前加压机前、后平衡情况

5 单体能耗分析过程

5.1 发现潜在的仪表故障

例如：11月7日那天，根据平衡运算数据模型，发现某计量夜班产量与煤气消耗不符，差压变送器上下限为（-200，-600）Pa，零点低于25%时，为异常情况，当天变送器回零10余次。值班人员去现场对差压变送器进行排污，调整零点后恢复正常。

5.2 判断是否存在人为干扰因素

根据表2可以分析出11月1日—7日夜班单耗低于中班单耗、中班单耗低于白班单耗，由此可判断在此时间段内，中夜班存在人为干扰因素，夜班尤为明显。

6 采取的措施

措施一：将差压变送器零点进行负迁移，当出现差压值为负值时，通过观察曲线，可及时发现存在人为干扰因素。

措施二：增加仪表防护箱，并上锁，只有仪表维护人员才能打开操作。

措施三：更换不可调整零点的配电器，或拆除独立配电器，更换为带配电功能的流量积算仪。

措施四：针对敏感用户加强关注，不定时到现场进行督察，发现有人为干扰因素及时汇报计控管理科。

7 结语

通过建立区域煤气数据平衡模型，提升了维护手段智能化水平，提高了数据动态分析、偏差判断能力；通过煤气计量平衡分析，事前故障处理频次得到了有效提高；不仅能够有效判断是否存在人为因素干扰，并加以防范，还可降低每年维护成本，减少设备费，降低劳动强度；同时提高了计量设备稳定性，降低了故障率，基本实现了维护工作“从有形到隐形、从近距到远程、从班组到区域”的转变。

表2 某混合煤气单耗计算表