山西某建材有限公司于2017年成立，該公司有一條2500t/d生產(chǎn)線，全廠供電由兩臺(tái)10000kVA的變壓器（110kV/6kV）供給各個(gè)工段該，再通過配電系統(tǒng)向高壓電機(jī)、變壓器等設(shè)備供電，電力占企業(yè)的能源成本很大且電表數(shù)量多，該公司2019年8月部署了一套WOES智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)。
山西某建材有限公司W(wǎng)OES智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)監(jiān)測(cè)能源種類為電力、水和壓縮空氣，共計(jì)167個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中電力監(jiān)測(cè)點(diǎn)146個(gè)、水監(jiān)測(cè)點(diǎn)14個(gè)、壓縮空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)7個(gè)，涵蓋生料、燒成、制成、包裝等工段。項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容如下：
1．對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行智能化改造，對(duì)電力計(jì)量裝置的監(jiān)測(cè)范圍進(jìn)行完善。
2．對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓縮空氣、水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的計(jì)量設(shè)備進(jìn)行新增，使其具有智能化功能。
3．搭建了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和中央管理網(wǎng)絡(luò)。本項(xiàng)目采用工業(yè)級(jí)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)具有雙備份功能的專網(wǎng)系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠和故障時(shí)的快速切換。
4．部署了WOES智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)。
能耗概覽按照該建材公司全廠區(qū)域的布置以鳥瞰俯視的方式展示當(dāng)前能源消耗情況，同時(shí)可以按照能源使用、產(chǎn)量?jī)蓚€(gè)維度分別對(duì)原料工段、水泥工段、包裝工段等工段的產(chǎn)品日產(chǎn)量、月產(chǎn)量、年產(chǎn)量以及各個(gè)車間能源日用量、月用量、年用量進(jìn)行展示；實(shí)現(xiàn)能效指標(biāo)具體數(shù)值可視化，讓管理者對(duì)每天的能耗情況實(shí)時(shí)的掌握，從而逐漸優(yōu)化能源管理流程，建立客觀的能源消耗評(píng)價(jià)體系，提高生產(chǎn)效率。
能耗統(tǒng)計(jì)功能主要是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)能源的自動(dòng)抄報(bào)，可解決該建材公司手工抄表的問題。其中報(bào)表分為通用報(bào)表和我司為該建材公司專門開發(fā)的定制報(bào)表，提升了該建材公司自動(dòng)化、信息化程度，減少工作人員工作量，節(jié)約人力成本，提高工作效率和準(zhǔn)確率。
主要是對(duì)設(shè)置的報(bào)警信息進(jìn)行集中管理，并針對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)分析，分析經(jīng)常出現(xiàn)問題的故障點(diǎn)、故障次數(shù)等，自動(dòng)生成設(shè)備異常管理綜合報(bào)告。使用報(bào)警功能可以對(duì)重要的用能設(shè)備（空壓機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、水泥磨主電機(jī)等）設(shè)置用能參數(shù)預(yù)警，以幫助用能管理者更好的管理和維護(hù)重點(diǎn)用能設(shè)備，一方面控制主要用能設(shè)備的能耗，另一方面關(guān)注關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，避免設(shè)備故障造成生產(chǎn)的影響。
節(jié)能分析從產(chǎn)品能效分析、崗位能效分析、區(qū)域能耗分析、空運(yùn)轉(zhuǎn)分析以及電費(fèi)結(jié)構(gòu)分析實(shí)現(xiàn)多角度全方位的在線分析，并提供相關(guān)的分析診斷策略和結(jié)論，為管理者調(diào)整用能提供依據(jù)。
其中區(qū)域能耗分析從空間、地域、用能單位的組織結(jié)構(gòu)等角度來劃分區(qū)域用能，分析各層級(jí)用能情況，依據(jù)數(shù)據(jù)及圖形自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的分析診斷結(jié)論。通過“由淺及深”的分析，引導(dǎo)用戶層層挖掘企業(yè)能耗與生產(chǎn)管理存在的問題，定位引起能耗變化原因，及時(shí)解決問題，降低能耗。而建材公司的生料工區(qū)往往存在產(chǎn)品單耗偏高的情況。
分析診斷模塊包括對(duì)比分析、負(fù)荷分析、異常開關(guān)機(jī)分析以及關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)鎖分析等子模塊。分析診斷功能實(shí)現(xiàn)多角度全方位的在線分析，并提供相關(guān)的分析診斷策略，直接給出分析診斷的結(jié)論，為管理者調(diào)整用能提供依據(jù)。
其中關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)鎖分析功能針對(duì)關(guān)聯(lián)運(yùn)行的設(shè)備，對(duì)其開關(guān)機(jī)順序進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)不符合關(guān)聯(lián)運(yùn)行工藝要求的操作及時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示，保證設(shè)備的運(yùn)行安全。而建材公司的包裝與收塵風(fēng)機(jī)往往存在連鎖關(guān)系。
WOES智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)。運(yùn)行以來每年節(jié)約電費(fèi)63萬元。具體節(jié)能效益如下：
1、空壓機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)能。一線生料磨車間有兩臺(tái)空壓機(jī)，低壓空壓機(jī)為132kW/380V，高壓空壓機(jī)為200kW/6kV，兩臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行為生料車間供氣。系統(tǒng)通過空運(yùn)轉(zhuǎn)分析發(fā)現(xiàn)高壓空壓機(jī)加載功率204kW左右，卸載功率103kW左右，加卸載比較頻繁，卸載率超過50%。用戶根據(jù)系統(tǒng)給出的報(bào)警對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行進(jìn)行了如下調(diào)整：生產(chǎn)飽和時(shí)，高壓空壓機(jī)作為主要用氣來源，低壓空壓機(jī)通過變頻調(diào)節(jié)作為調(diào)控資源。在產(chǎn)線不飽和情況下，使用低壓變頻器控制空壓機(jī)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，停用高壓空壓機(jī)。在滿足日常生產(chǎn)用氣量的情況下每年節(jié)約電費(fèi)約13萬元。
2、窯尾排風(fēng)機(jī)空轉(zhuǎn)待機(jī)節(jié)能。低壓排渣鋼絲膠帶提升機(jī)與窯尾排風(fēng)機(jī)存在聯(lián)鎖關(guān)系。通過關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)鎖分析模塊發(fā)現(xiàn)：4月15日低壓排渣鋼絲膠帶提升機(jī)19:00停機(jī)后，窯尾排風(fēng)機(jī)依然以246.10kW功率依然空跑19:00-6:00才停機(jī)，空跑11小時(shí)，浪費(fèi)電能2700kW.h。通過設(shè)置報(bào)警條件對(duì)窯尾排風(fēng)機(jī)空轉(zhuǎn)進(jìn)行報(bào)警，每年節(jié)約電費(fèi)1.5萬元。
3、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)能。窯頭配電室T6配電變壓器（E區(qū)）和T6配電變壓器（煤磨），額定電流2000A，T6配電變壓器（E區(qū)）日常運(yùn)行電流381.62A，T6配電變壓器（煤磨）日常運(yùn)行電流433.48A；水泥磨配電室T13配電變壓器和T15配電變壓器，額定電流2000A，T13配電變壓器日常運(yùn)行電流607.83A，T15配電變壓器日常運(yùn)行電流698.36A。通過系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模塊發(fā)現(xiàn)窯頭配電室與水泥磨配電室變壓器處于不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。用戶根據(jù)系統(tǒng)給出的分析診斷結(jié)論進(jìn)行了變壓器調(diào)配資源合并負(fù)載，通過閉合聯(lián)絡(luò)柜，平移負(fù)荷，停運(yùn)其中一臺(tái)1200kVA配電變壓器，每年節(jié)約電費(fèi)2萬元。
4、關(guān)聯(lián)設(shè)備運(yùn)行節(jié)能。現(xiàn)場(chǎng)有兩臺(tái)包裝機(jī)與收塵機(jī)，通過關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)鎖分析模塊發(fā)現(xiàn)1#、2#包裝機(jī)停機(jī)后，收塵器沒有及時(shí)停機(jī)，仍然以18.7kW運(yùn)行功率在運(yùn)行，造成能耗浪費(fèi)，通過報(bào)警設(shè)置對(duì)出現(xiàn)的運(yùn)行異常現(xiàn)象進(jìn)行推送，加強(qiáng)生產(chǎn)考核管理，每年可節(jié)約電費(fèi)3萬元。生料主磨機(jī)停機(jī)后，低壓油泵與高壓泵電機(jī)存在空轉(zhuǎn)運(yùn)行的情況，存在長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)浪費(fèi)問題，通過報(bào)警設(shè)置對(duì)出現(xiàn)的運(yùn)行異常現(xiàn)象進(jìn)行推送，加強(qiáng)生產(chǎn)考核管理，每年可節(jié)約電費(fèi)1.5萬元。
5、單耗、產(chǎn)量關(guān)聯(lián)分析節(jié)能。通過產(chǎn)品能效分析發(fā)現(xiàn)生料工區(qū)單耗存在異常情況；將能耗異常告知用戶后，并指導(dǎo)用戶通過系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)份生料磨主電機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷均高于額定負(fù)荷的80%，且單耗均處于16.60-18.9kwh/t之間，合理調(diào)整生料磨主電機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)負(fù)荷比例，保證負(fù)荷率處于75%~80%之間，生料工區(qū)單耗控制在了16.50kwh/t以內(nèi)，平均每天減少電量7500-8000kwh，按全年生產(chǎn)100天計(jì)算，每年可約電費(fèi)45萬元。
WOES智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行以來除了直接帶來節(jié)能效益以來，還給山西某建材有限公司帶來了如下好處：
1、對(duì)粉磨生產(chǎn)線的輥壓機(jī)的動(dòng)定輥電機(jī)平均功率和用電量進(jìn)行對(duì)比分析，在差值超過合理范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提醒相關(guān)操作人員進(jìn)行及時(shí)對(duì)能耗高的電機(jī)維護(hù)，從而降低輥壓機(jī)的能耗。
2、對(duì)水泥廠多臺(tái)同工況同型號(hào)電機(jī)如循環(huán)水泵、包裝機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)對(duì)比運(yùn)行的功率和電流，在同型號(hào)設(shè)備之間電流和功率出現(xiàn)較大差別時(shí)進(jìn)行報(bào)警，幫助操作人員及時(shí)檢查設(shè)備異常原因，找到問題點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行處理，避免無謂能耗浪費(fèi)。
3、對(duì)礦山、破碎、生料、水泥磨、包裝在計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間外，忘記及時(shí)關(guān)停生產(chǎn)設(shè)備的情況，促使操作人員能夠及時(shí)關(guān)停，能夠減少企業(yè)不必要的能源消耗。
4、通過對(duì)水泥生產(chǎn)線礦山、破碎、生料、水泥磨、包裝的每一次的非正常關(guān)機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，記錄非正常關(guān)機(jī)時(shí)刻、非正常關(guān)機(jī)時(shí)長(zhǎng)、非正常關(guān)機(jī)能耗，幫助企業(yè)將每一次空轉(zhuǎn)定位至責(zé)任班組，解決之前無法確定責(zé)任班組、無法確定設(shè)備非正常停機(jī)時(shí)長(zhǎng)和能耗的問題，促進(jìn)各班組主動(dòng)遵守規(guī)定的開關(guān)機(jī)時(shí)間要求，降低生產(chǎn)成本。
5、對(duì)水泥廠的各工段的主機(jī)設(shè)備和輔助設(shè)備之間設(shè)置關(guān)聯(lián)關(guān)系及空轉(zhuǎn)判別條件，對(duì)主機(jī)設(shè)備關(guān)停，而輔助設(shè)備沒有關(guān)停的情況進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，并計(jì)算因此導(dǎo)致的能源浪費(fèi)量，幫助企業(yè)管理者詳細(xì)了解設(shè)備關(guān)聯(lián)運(yùn)行情況，將異常定位到具備班組，解決以前有制度但執(zhí)行不到位情況，通過報(bào)警功能提醒操作人員及時(shí)操作，減少能源浪費(fèi)。
6、通過對(duì)皮帶機(jī)、提升機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備的每一次空轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)刻，空轉(zhuǎn)能耗，空轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)，空轉(zhuǎn)次數(shù)統(tǒng)計(jì)，為企業(yè)管理者對(duì)全廠設(shè)備的空轉(zhuǎn)管理提供切實(shí)有效的工具，減少依靠人員管理的勞動(dòng)量，并及時(shí)查找到能源管理上的漏洞，提出必要的改進(jìn)措施，提高全廠的能效水平，降低能源成本。
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