化工企业万元工业产值综合能耗一般为3-4吨标准煤/万元,在化工企业能源消耗结构中,电力能源消耗仍然是制约磷化工企业竞争力和经济效益的重要因素,节能降耗,提高能源利用率已成为磷化工企业的紧迫任务。
项目现场工况说明:某化工厂生产硫酸22万吨/年、磷酸一铵16万吨/年、硝酸钠8万吨/年、硫磺制酸30万吨/年(配磷酸一铵20万吨/年)及7500KW发电机组。全厂用电来自10kV主高配电室,采用双路进线。主要高压用电设备有:罗茨风机、压缩机、合成循环机、鼓风机、富液泵。贫液泵、变脱泵等。主要低压用电设备有:真空泵、风机、冰机等。
改造前用户需求分析:该企业的能源管理及考核工作已经到达一个瓶颈阶段,这是传统的能源管理方式所无法跨越的,必须采用信息化技术构建企业能源管理平台,在信息化平台之上应用先进的计算机软件技术,全面采集企业用能数据,同时整合生产数据,进行多层面的用能分析,不断挖掘用能漏洞,进而制定出节能降耗的措施。通过信息化技术的应用来提升用能管理水平,为企业的节能减排工作开辟一个新的天地,实现企业用能的持续优化。
项目实施过程和社会经济成效:经过与用户沟通交流和实地工况调查,最终用户2018年7月配套了万洲电气的WOES智能优化节能系统,2018年12月上线,将企业关口设备、能源分配点、关键能耗设备的能耗量进行监测、统计、分析。准确掌握能耗状况、数据变化趋势和对标分析报表,在数据分析的基础上实施优化管控。
2022年通过三年时间WOES系统正常运行,用户通过设置符合现场实际生产情况的分析诊断功能、报警功能、报表功能,从设备运行优化、工艺管控优化、管理策略优化三个维度进行节能挖掘,为企业带来诸多节能成效:
1、设备运行优化节能:
现场有4台额定功率都为750kW的合成循环机:1#合成循环机、2#合成循环机、3#合成循环机、5#合成循环机,日常使用两台,1#合成循环机和2#合成循环机同时使用较多,偶尔会使用3#合成循环机;通过WOES智能优化节能系统负荷分析模块发现:2#合成循环机(运行功率757kW左右)比1#合成循环机(运行功率723kW左右)每小时平均高出34kw/h;2#合成循环机(运行功率757kW左右)比3#合成循环机(运行功率726kW左右)每小时平均高出31kw/h,和用户进行核实后,对2#合成循环机检修后,设备运行恢复正常,每年产生实际经济效益回报36万元
2、设备工艺管控优化节能:
现场冷却塔风机4台,功率都为60kW,当冷却塔进水温度大于36度时,冷却塔风机开启,现场主要通过调节循环水泵变频器频率进行调整进水量。通过WOES智能优化节能系统历史数据分析发现,存在节能空间,对循环水系统进行工艺优化控制,采用先进的温度控制技术将循环水泵和冷却塔风机改造为闭环控制系统,使冷却效果得到提升,减少能源消耗,用户进行改造后,每年产生实际经济效益回报10万元。
3、管理策略优化节能:
发现碎浆配电室两台碎浆机,额定功率相同,一备一用,近几个月一直使用碎浆机_8_26.根据设备运行状况,其每天停机8-11小时。在尖时段(20:00-22:00),有错峰用电行为,但在其他时段,基本未执行错峰用电管控措施。与用户生产管理部门、能源管理部门多次沟通后,制定错峰生产制度,调整在上午平时段也(7:00-9:00)停机。并通过系统错峰用电分析模块的分析结论对生产人员行为进行提醒、监督、考核,实现了16.6万/年的节能收益。
4、其他节能效益:
(1)提升企业信息化水平
该化工厂现场的能耗数据、中控系统数据、环保系统数据、综保后台数据等分属于不同的管理部门和信息化系统中,调取查阅不方便,现全部整合到智能优化节能系统中,企业管理者及时、全面的掌握各种关联数据,提高了管理工作效率。
该化工厂生产管理所需的磷酸、硫酸、磷铵工序单耗数据、设备运转率等数据需要各车间和统计部门进行关联计算后定期呈报,费时费力。现通过系统的统计功能,实现对硫酸、磷酸、磷铵等工序能耗、产量数据的快速准确统计,改变原来依靠人工抄报统计数据的现状,提高工作效率和质量的同时,降低人力成本。
该化工建厂时间长,设备老旧、设备管理和维护不便,现通过设备档案管理功能,实现设备台账的电子化。
(2) 提升企业自动化水平
该化工厂能耗统计报表多且繁杂,计算量大,现通过能耗统计功能满足用户对磷酸、硫酸、磷铵工序各班组用能量和产量的定时自动统计,解决人工进行数据计算和转换复杂的问题,及时发现用能和产量的异常,减少异常导致的能源损失。
通过报警分析功能,系统自动按照发生次数进行排名,解决依靠人工统计费时费力的问题,有利于企业管理和维保人员及时发现高频异常点,有针对性处理异常,提高设备运转率和产品产量。
该化工厂有罗茨风机、压缩机、合成循环机、鼓风机、富液泵等重要用能设备,并且功率较大,起停对全厂负荷影响较大,通系统过自动分析诊断功能,对罗茨风机、压缩机、合成循环机、鼓风机、富液泵等重要设备不同时间内数据进行自动分析,解决依靠人工查询导出数据再分析费时费力的问题,实现自动负荷分析,对负荷波动超标自动提醒,保证电网和重要设备安全运行。
(3)提升企业精细化管理水平
按照磷酸、硫酸、磷铵工序划分,设置三个班组(一班、二班、三班),通过班组能耗分析功能将每个班的单耗数据进行分析,以表格的形式展示每个班组的产品总量、能耗总量、单耗,制定班组考核标准,进行班组考核,提高企业生产效率,同时使全员能够深入了解本部门、本班组各种生产作业活动的能耗构成,能源、设备设施利用水平,流程中的损耗以及改进方向等。通过精准识别后对症下药,使各部门发动全员共同挖掘节能降耗的潜力。