7鋼鐵企業(yè)能源管控中心案例

1、鋼鐵企業(yè)能源管控中心一、能源管控中心概述能源管控中心是為實現鋼鐵企業(yè)生產過程所需各種能源協(xié)同平衡與優(yōu)化利用的管控系統(tǒng)，包括集成企業(yè)能源及相關數據采集、處理和分析、控制和調度、平衡預測和能源管理等。能源管控中心也稱為能源管理中心。（一）主要內容鋼鐵企業(yè)能源管控中心包括能源管控模式、信息系統(tǒng)、總體環(huán)境三方面內容:1能源管控模式指對傳統(tǒng)能源系統(tǒng)管理模式進行優(yōu)化改造，變條塊分割的能源監(jiān)控和調度為集中的監(jiān)控和調度，變分散能源管理為集中一貫制的扁平化能源管理；2信息系統(tǒng)指具有完整能源監(jiān)控、管理、分析和優(yōu)化功能的管控一體化計算機系統(tǒng)；3總體環(huán)境指企業(yè)與能源相關的設備、生產、運行、管理等。（二）主要作用監(jiān)視能

2、源購入貯存、加工轉換、輸送分配、最終使用全過程。1制定能源平衡計劃，下達能源調度指令；2遠程控制變壓器、水泵、空壓機等無人值守站所和動力主管網閥門；3收集、存儲、加工、整理、分析相關能源數據；4能源系統(tǒng)事故應急處理與快速恢復供應；5能源統(tǒng)計、指標計算，為能源管理提供依據；6采集能源計量數據，供信息化系統(tǒng)進行數據處理、分析和優(yōu)化。（三）基本要求1管理體制應建立公司級能源管理機構，以適應扁平化管理和能源集中調度的要求；2現場控制單元應滿足遠程監(jiān)控或無人值守要求；3數據采集應滿足能源管控中心所需的各種信息和數據；4儀表功能應具備較為完善的向能源管控中心傳輸各類信息和數據的能力，包括性能、精度、通訊方

3、式等，應符合GB 17167用能單位能源計量器具配備和管理通則要求；5網絡應建立工業(yè)專網，主干網采用光纜進行數據傳輸。可采用無線方式作為輔助和補充；6調度和操作人員應熟悉現場主體生產流程和能源利用技術工藝，掌握能源調度等多項專業(yè)技能。二、鋼鐵企業(yè)能源管理體制能源中心應建設為公司級全流程工序范圍的管控中心。負責對主工藝系統(tǒng)、公輔系統(tǒng)的運行進行能源調度管理，應以遠程監(jiān)控為基礎對水、電、風、氣（汽）等集中管控。由公司級能源主管部門通過能源管控中心和動態(tài)管理的數據為基礎，分析、考核和評價各用能單位合理用能情況。依托能源管控中心提高及時調控和處理異常情況的管理和處置能力。三、能源管控中心應用功能（一）在

4、線能源動力系統(tǒng)運行管理1能源信息管理（1）能源數據采集與基本處理；（2）能源系統(tǒng)的監(jiān)控與調整；（3）能源信息的歸檔和管理；（4）能源地理信息管理。2能源系統(tǒng)故障管理（1）能源系統(tǒng)事件及記錄；（2）工藝與設備故障的報警與分析；（3）供配電、供水、供熱、供氧、供燃氣等專業(yè)安全管理應用。3綜合平衡管理（1）電力負荷預測及負荷管理；（2）燃氣負荷預測及平衡管理；（3）多介質綜合平衡及調度。（二）基礎能源管理1能源計劃與實績管理；2能源分析支持管理；3能源質量管理；4能源運行支持管理。（三）專業(yè)管理子系統(tǒng)1故障及應急聯動管理；2一體化安全管理；3專業(yè)電力系統(tǒng)應用。四、能源管控中心建設內容和要求（一）能源

5、管控中心計算機及網絡建設1服務器、中央網絡交換機等關鍵設備應采用冗余配置；2數據存儲設備如實時數據庫服務器、關系數據庫服務器可配置磁盤陣列；3中央交換機應采用千兆交換機。（二）現場工業(yè)網絡的建設1現場工業(yè)網絡應獨立設置，專網專用?？刹捎铆h(huán)網加星型設計；2環(huán)網交換機應配置UPS電源，UPS電源應滿足1h應急供電。（三）對時系統(tǒng)1應安裝對時系統(tǒng)以同步所有設備的時間；2裝置精度和同步精度小于20毫秒；3裝置應支持接收衛(wèi)星定位信號。（四）軟件平臺1系統(tǒng)軟件（1）監(jiān)控平臺（SCADA）、實時數據庫和關系數據庫應采用通用產品；（2）操作系統(tǒng)軟件應采用通用產品。2應用軟件應用軟件功能應支持二次開發(fā)。（五）主

6、控大廳1土建要求：面積300m2以上，凈高度在5m2工位布置：設置動力、電力、水、環(huán)保等工位，可以與生產調度布置在一起。3電源系統(tǒng)：按照兩路不同電源進線設計。需有可靠接地及防雷擊、防浪涌裝置。4UPS系統(tǒng)：供電范圍應包括計算機及網絡、緊急照明系統(tǒng)、調度電話系統(tǒng)、大屏幕系統(tǒng)等，UPS電源應滿足1h應急供電。5大屏幕系統(tǒng)：應顯示動力、電力、水、環(huán)保等信息，滿足調度的日常及事故處理的需要。6機房：（1）供電系統(tǒng)：計算機網絡系統(tǒng)由UPS供電，每個機柜需要二路電源供電；（2）消防系統(tǒng)：設置氣體滅火裝置；（3）空調系統(tǒng)：按照機房建設環(huán)境要求A級設置精密空調系統(tǒng)；（4）綜合布線：機房及管控中心需有綜合布線系

7、統(tǒng)；（5）通訊系統(tǒng)：確保能源調度與能源公輔站點及主工藝廠調度之間的通訊暢通；（6）門禁系統(tǒng)：應設置門禁系統(tǒng)，需經授權后方能進入管控中心。（六）視頻系統(tǒng)應對重要的站點設備（如煤氣柜柜位、大型變壓器、重要的水位、排污點等）關鍵部位加裝視頻監(jiān)控設備，在管控中心進行監(jiān)視。（七）計量儀表的設置要求計量應符合GB 17167用能單位能源計量器具配備和管理通則要求，對氣體計量進行必要的溫度、壓力、密度補正。（八）重點能源動力站所1設置操作場所的權限，用于區(qū)分現場和能源管控中心的操作；2現場的工控網絡和能源中心的網絡進行物理隔離；3重點能源動力站所，具體見表5.42。（九）工藝信號采集工藝信號應包括能源發(fā)生、

8、使用設備的運行狀態(tài)參數等，采集的方式分為二種：1I/O方式；2通訊方式，通過與現場PLC/DCS系統(tǒng)的通訊。表5.42 重點能源動力站所類別動力站點類別運行管理方式1煤氣柜遠程監(jiān)控2煤氣加壓站遠程監(jiān)控3煤氣混合站遠程監(jiān)控4煤氣放散塔遠程監(jiān)控5區(qū)域空壓站遠程監(jiān)控6水泵站（供水、排水）遠程監(jiān)控7變電站（所）遠程監(jiān)控8換熱站遠程監(jiān)控9制水廠有人值守10循環(huán)水處理廠有人值守11制氧廠有人值守12發(fā)電廠有人值守13鍋爐房有人值守14高爐鼓風站有人值守15制氫站有人值守五、能源管控中心數據和信息安全要求（一）網絡安全要求1與企業(yè)其它信息化系統(tǒng)（如ERP、MES）連接時應通過防火墻進行數據及信息安全隔離；2

9、與現場的工控網絡或SCADA、DCS、PCS、PLC等工業(yè)控制系統(tǒng)連接時應采取設置防火墻、單向隔離、協(xié)議過濾等措施加以保護；3對無線組網應采取嚴格的身份認證、安全監(jiān)測等防護措施；4需通過遠程訪問能源網絡時，應采取虛擬專用網絡（VPN）。（二）服務器安全要求1應建立控制服務器設備安全配置和審計制度,嚴格賬戶管理、口令管理；2應安裝防病毒軟件，并及時更新病毒庫和操作系統(tǒng)安全補丁。（三）數據安全要求1應對關系數據庫數據進行定期備份；2應對實時數據庫、關系數據庫數據采取訪問權限控制等措施加以保護。（四）軟件安全應用軟件應支持訪問權限控制、操作日志記錄等功能。（五）制度安全1應制定信息安全應急預案，明確

10、應急處置流程和臨時處置權限。2必須嚴格控制移動存儲介質的使用。六、能源管控中心評估和考核參考指標（一）前提條件工藝設施和能源利用設施配套，能源利用系統(tǒng)（如利用煤氣發(fā)電設施、煤氣柜、液氧儲罐、管網系統(tǒng)等）具有一定冗余度。（二）參考指標（滿分指標）1高爐煤氣的放散率0.5；2焦爐煤氣放散率0.2；3轉爐煤氣回收量100m34氧氣放散率1；5在改造及新建能源管控中心運行前后，能源虧損量減少。七、能源管控中心其他要求（一）現場設備運行要求1現場自動化系統(tǒng)應滿足遠程監(jiān)控（或無人值守）的要求，主要動力設施（如變電站開關、調節(jié)閥門、電控設備等）運行穩(wěn)定可靠并滿足安全保護和自動化水平要求；2根據遠程監(jiān)控或無人

11、值守的站所有關設備的機械、電氣和控制特征，選擇采集的信息點，確保信息的完整性；3現場自動化系統(tǒng)或電氣儀表設備應具備向能源管控中心系統(tǒng)傳輸各類信息和數據的能力，并保證數據傳輸可靠性；4應采集涉及設備和系統(tǒng)安全的信息和數據并傳輸到能源管控中心，如煤氣柜位信息、電氣設備（變壓器等）的溫度信息、旋轉設備的振動信息、燃氣場所的一氧化碳濃度信息、火警信息和水位信息等。（二）設備操控優(yōu)先級別設計要求1對于現場無人值守的站所，應在機側設置 “現場/遠方”權限轉換硬開關，在現場控制室設置“現場/能源中心”軟切換開關，以實現“設備機旁手動控制、現場電氣室控制柜、能源管控大廳”的分層操作，優(yōu)先級應從操控安全角度按“

12、設備機旁手動控制現場電氣室控制柜能源管控大廳”由高到低；2正常生產情況下，應將系統(tǒng)設置成能源管控大廳操作，以實現集成扁平化的調度管理；3針對重要的、一旦操控失效將嚴重影響設備、人身安全的遠程控制裝置，要考慮在計算機網絡系統(tǒng)失效情況下的應急預案，如設計“應急監(jiān)視及操作”功能；4對工藝限值的設定、控制限值的設定、控制和調整速度的控制等，上位監(jiān)控界面設計與下位PLC控制設計需要很好的協(xié)同，以確保上、下級既緊密集成，又在安全上保持必要的獨立。（三）人員配備按照管控模式及管控級別的要求，能源管控中心的人員配備如下：1管控中心調度人員應按總調、分介質調度設置崗位，每崗位可配置12人；2可按水、電、動力專業(yè)

13、配備人員對現場設備進行必要的巡檢和點檢；3應按計算機網絡及現場控制系統(tǒng)配備專業(yè)維護人員。（四）規(guī)程及制度能源管控中心管理制度主要包括以下幾個方面：1能源管理制度；2能源調度管理制度；3運行和操作管理制度；4系統(tǒng)安全管理制度；5巡檢、點檢管理制度；6能源質量管理制度；7數據管理及保密制度。八、鋼鐵企業(yè)能源管控中心建設過程中存在問題及相關建議（一）鋼鐵企業(yè)能源管控中心建設過程中存在問題隨著鋼鐵企業(yè)能源管控中心建設實施方案的發(fā)布，近幾年各企業(yè)積極推進能源管控中心建設，通過對已建成企業(yè)及正在建設中企業(yè)的調研，目前在鋼鐵行業(yè)能源管控中心建設中由于各企業(yè)經驗缺乏還存在一些問題。1對能源管控中心的職能定位認

14、識不夠（1）建設能源管控中心不僅涉及自動化信息控制技術、而且涉及公司能源及生產調度管理，尤其是對有些企業(yè)還需做出較大的管理體制和機制變革。企業(yè)應發(fā)揮主觀能動性，領導提高重視，專業(yè)部門密切配合。（2）能源管控中心工程的建設是系統(tǒng)工程。從某種意義上說，設計實施是技術、系統(tǒng)投運后的有效使用才能發(fā)揮節(jié)能實際效果。一些企業(yè)尚未意識到能源管控中心系統(tǒng)使用及維護升級的重要性，導致重建設、輕使用。實踐證明：不成功或不太成功的能源管控中心工程，除設計思路存在一些問題外，大多與不重視使用有關，很多不利于有效使用的問題應在建設過程中加以解決，這些應引起鋼鐵行業(yè)足夠重視。（3）能源管控中心建設不是形象工程，應避免把能

15、源管控中心建成漂亮的數據收集中心（只有數據監(jiān)測顯示和數據分析，沒有優(yōu)化調度和控制系統(tǒng)）或建成徒有控制硬件卻沒有實際調控功能和措施的空殼系統(tǒng)，建設方向必須正確，才能保證建設工程的水平并有相應的節(jié)能效果。2技術問題（1）設計單位對鋼鐵工藝了解不透徹，導致在現場調研及后期功能設計時進展較慢，功能設計不能滿足企業(yè)需求，經常出現返工現象，而企業(yè)內部的技術人員又對軟件系統(tǒng)方面不熟悉，使得兩者溝通不暢，銜接不緊密。（2）目前能源管控中心的功能基本定位在能源數據采集和統(tǒng)計上，如何進一步利用數據優(yōu)化生產調度等深層次的功能開發(fā)，如預測與平衡優(yōu)化軟件開發(fā)等，缺乏成熟技術的支撐。（3）很多企業(yè)能源管控中心建設需要與公

16、司ERP系統(tǒng)(企業(yè)資源計劃系統(tǒng))進行整合，也增加項目推進的復雜性。（4）資金投入問題目前鋼鐵企業(yè)效益下滑，虧損嚴重，資金緊張，自籌資金的保障存在一定問題，資金缺乏影響各類節(jié)能項目的投入，尤其對于能源管控中心這種投資較大而不能很快產生效益回報的項目，一些企業(yè)在建設過程中投入不足，直接影響到工程的進度和質量，甚至由于資金無法到位而暫時停工。也有部分企業(yè)對能源管控中心的重要性認識不夠，在資金方面投入不足，工程達不到實際要求，影響后期功能的發(fā)揮。（5）一些基礎配套措施缺失，工程改造難度大一些中小企業(yè)或老廠，計量配備存在缺失，配套設施需完善項目較多，涉及自動化、儀表、網絡等系統(tǒng)改造工作量大，且施工現場環(huán)

17、境復雜，改造點位分散，工程難度較大；很多現場改造需要協(xié)調生產，須設備停修時進行，留給系統(tǒng)改造時間有限。（6）企業(yè)管理結構的調整困難要使能源管控中心發(fā)揮更大的作用，必須對企業(yè)內部職能進行調整，實現扁平化調度和管理，而企業(yè)內部職能的調整難度較大，既要解決實施集中化、扁平化管理和原有管理之間的矛盾，又要確保安全平穩(wěn)過渡，需要一個漫長的過程。（7）節(jié)能量核算沒有統(tǒng)一標準能源管控中心項目屬于利用信息自控技術，提升能源的科學管理水平，優(yōu)化調度智能控制建設項目。如何核算直接節(jié)能和間接節(jié)能的節(jié)能量，尚沒有明確的驗收標準，各鋼鐵企業(yè)預測時存在差異，工程驗收較難實現定量評價與考核。（二）鋼鐵企業(yè)能源管控中心建設經

18、驗近幾年來，鋼鐵企業(yè)在能源管控中心建設過程中不斷摸索，總結出一些做法和經驗：1有效的項目組織是建設進度的關鍵（1）領導重視是關鍵。能源中心建設是系統(tǒng)工程，要強化組織，能源中心工程涉及能源管理變革與業(yè)務流程再造，領導決策與支持是項目成功的關鍵要素。（2）選擇一個有實力和經驗的合作伙伴，可有效提高工程建設的質量，降低項目的成本和實施風險。項目實施商應熟悉冶金行業(yè)能源管理運作方式與需求，具備工藝技術、工程設計、系統(tǒng)集成和軟件設計的綜合能力。（3）能源管控中心本質是工藝優(yōu)化項目，必須堅持以需求為導向，業(yè)務主導。應以主管部門和生產廠組成聯合項目部為宜。堅持“管理先行、業(yè)務驅動、技術支撐”的思路，并遵循

19、“整體規(guī)劃、分步實施、重點突破、效益驅動”的原則。（4）能源管控中心與生產系統(tǒng)緊密關聯。甲方必須在能源中心的建設全過程予以主導與深度介入。企業(yè)的深度參與，才能建設適合企業(yè)實際的能源管控中心。2合理的組織機構調整是有效實施的基礎能源管控中心的功能是集數據采集、平衡調度、過程管理、短期預測調整、實時考核、在線報表等功能于一體的綜合信息化系統(tǒng)。能源管控中心的功能定位直接影響到能源管控中心建成后的使用及企業(yè)的能源管理，對能源管控中心的效益起著至關重要的作用。能源管控中心的建設是牽涉到工藝流程生產、能源生產、使用、能源管理、計量、自動化等方面的綜合性工程，需要諸多部門的配合實施。能源中心建設前期的調研要

20、明確責任，確定功能定位，確認牽頭部門在項目的實施過程中建設好各自的專業(yè)功能模塊，避免后期運行和維護中出現分工不明，責任不清等問題。有的企業(yè)將能源調度大廳與生產調度大廳合并，可實現快速反應，融合企業(yè)能源管理與生產運行，做到能源平衡與生產組織的無縫銜接，建立高效協(xié)同的調度指揮中心，實現能源集中管控與生產平衡的協(xié)調統(tǒng)一，打造扁平化的集中一貫制能源管理體系。3系統(tǒng)優(yōu)化改造是建設質量的保證在能源管控中心建設過程中，需要做大量的系統(tǒng)優(yōu)化改造工作。（1）基礎設施改造難度大，尤其對鋼鐵企業(yè)而言，計量設施準確性很關鍵，在調試和試運行階段，一定要對在線計量數據盡可能的分類校核，保證調度和優(yōu)化方案的指令正確。（2）

21、由于能源中心的網絡架構涉及現場設備、過程控制系統(tǒng)、生產數據采集系統(tǒng)、物流跟蹤系統(tǒng)、信息網絡系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)，信息流由現場設備經過多層傳輸才能匯集到能源中心系統(tǒng)，其中任一個環(huán)節(jié)出現問題都會導致數據的傳輸錯誤。另外，能源管控系統(tǒng)的建設需要有企業(yè)整體信息化系統(tǒng)的支撐，與整體信息化建設同步，可提高數據傳輸的穩(wěn)定性。（3）新建能源管控中心項目要盡可能考慮同步建設在線環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，有利于能源環(huán)保監(jiān)管一體化。（4）建設完善的能源計量平臺和信息化平臺，重視“軟件”與“硬件”建設并舉，結合本單位實際設計基礎能源管理軟件。4重視培訓和后期維護工作是安全運行的保障（1）能源管控中心建設無論是在建設過程中，

22、還是后期操作、維護、開發(fā)功能方面都需很強的技術及管理能力，需要相關人員具備很強的工藝和信息化基礎。要立足企業(yè)實際，積極培養(yǎng)多層次的信息化人才。 （2）能源中心運行順暢與否，各種規(guī)程、制度的制定與培訓工作十分重要。 配套制度、規(guī)章、運行模式、培訓等應與實體項目建設同等重視。在信息化的建設中，信息化管理制度建設是保障。信息化提供了科學、便捷、智能化的管理工具和手段，還需靠制度去保障、去規(guī)范使用者的操作行為。（3）重點關注運維體系建設，建立完備的信息化運維體系，構建完備的基礎，建立完善的能源管控體系，提高能源資源的綜合使用效率，實現可持續(xù)發(fā)展。（三）鋼鐵企業(yè)能源管控中心建設的相關建議1統(tǒng)一設計，分期

23、實施能源管控中心應采用分期建設的方式，統(tǒng)一設計，分期實施。由于鋼鐵能源管控中心涉及整個企業(yè)生產過程，覆蓋了從儀表、自動化到調度、統(tǒng)計、考核等跨越自動化與信息化系統(tǒng)幾個層級的信息采集和功能配置。能源管控中心的設計應綜合各個專業(yè)的需求，對外購能源、外調能源以及自產煤氣、電、水、蒸汽、氧氮氬、熱電聯產、壓縮空氣、用戶點的相對地理位置等，提出全面設計方案，梳理信息源和現有生產調度關系、企業(yè)能源管理要求及未來提升要求，并為各子系統(tǒng)建立完善的設計和實施標準及設計階段完成的目標等。考慮到各系統(tǒng)的工作模式和特點，要根據全廠的生產情況和設備情況制定有效的分階段系統(tǒng)改造計劃，以最終保證系統(tǒng)的順利實施。在制定能源管

24、控中心的建設計劃時，一定要明確：建設能源管控中心的最終目的是提高能源利用效率，不是單靠建設一個能源管控中心就能完成的，需要對能源管理體系中的能源管理制度和業(yè)務流程進行不斷研究、改進和持續(xù)提高后續(xù)強有力的制度和技改措施在鋼鐵企業(yè)經濟效益不好、市場低迷的情況下，一方面應抓住目前企業(yè)部分生產線限產改造的有利時機，減少停工建設對生產的影響，加緊建設能源管控中心；另一方面，由于效益不好，各企業(yè)資金緊張，應該按照一次規(guī)劃，分步實施原則，把系統(tǒng)的規(guī)劃做好，按照投入產出效果的先后次序逐步實施、推進。2明確能源管控中心職能定位，各部門與供應商要緊密配合能源管控中心的建設，不是一個具體的生產車間或一個具體的管理部

25、門就能完成的，它須有企業(yè)高層領導的全面協(xié)調，適時整合生產部門、動力部門、能源管理部門等相關職能部門，在形成一套綜合管理模式的基礎上進行建設，能源管控中心建設不僅是設備和控制系統(tǒng)的建設，同時也建立了一套綜合的、靈活的生產和能源管理機制。能源管控中心系統(tǒng)涉及到許多部門的工作，除動力部門所管轄的公輔生產單元外，還涉及主工藝生產廠、生產管理部門、能源管理部門、計量部門、財務部門、信息化部門等。因此，在建設能源管控中心前，必須對其所執(zhí)行的職能進行清楚定位，要明確幾項職能：執(zhí)行全廠能源計劃、實行全廠能源生產管理、實施全廠能源考核、對全廠能源設備進行管理、監(jiān)控和維護。能源管控中心項目是一把手工程，要求鋼鐵企

26、業(yè)由高層管理決策人員直接推動，同時與技術系統(tǒng)供應商緊密配合、共同建設。系統(tǒng)的建設過程需要各個部門協(xié)同配合，并與系統(tǒng)供應商一起，進行需求梳理和方案設計、優(yōu)化。只有鋼鐵企業(yè)和供應商緊密配合，共同建設，能源管控中心才能達到預期的建設目標。3重計量，重數據工程計量系統(tǒng)的完整性和準確性是能源管控中心建設的基礎。雖然數據計量系統(tǒng)確實是能源管控中心中的核心基礎，但能源管控中心不應該僅僅是計量數據采集和顯示系統(tǒng)。能源管控中心的建設應強調計量等級，要實現能源計量的客觀，全面的公司級能源計量是一個基本條件，為了滿足計量到工序和關鍵設備的要求，必須另系統(tǒng)建立全面的三級計量體系。準確的計量將為能源管控中心提供有效的數

27、據源。由于能源介質管網較復雜，部分企業(yè)在項目設計時未充分考慮能源公司級計量要求，導致最終在現場改造實施階段沒有合適的安裝點安裝計量儀表。在線計量儀表由于受到工況條件影響較大，如長時間運行后煤氣中灰塵對的計量器準確性有一定影響，煤氣計量器安裝位置點不同測量數值不同，因此建議能源管控中心運行初期，人工校檢和管控系統(tǒng)校檢同步一段時期，保證采集數據的可靠性、準確性；或可在能源管控系統(tǒng)中設計某些關鍵能源介質的供給和消耗差值時間曲線，給出一定的報警提示值（5），并在系統(tǒng)界面中與該能源介質供需總圖同步顯示，以便于及時提醒能源調度人員。4能源管控中心功能設計與升級要結合企業(yè)實際能源管控中心的調度需求應與本企業(yè)

28、的實際情況相匹配。鋼鐵企業(yè)對于能源管控中心對企業(yè)節(jié)能效果的提升作用已得到共識，但對大多數鋼鐵企業(yè)來說，缺乏有效應用能源管控中心的經驗，由于可借鑒的經驗不多，而能源管控中心又與企業(yè)生產情況、工藝特點、管理體制等有著密切的聯系，同一種建設模式在不同的企業(yè)是不適用的，如寶鋼的管理模式是在引進國外先進的管理模式基礎上針對自身特點不斷優(yōu)化，已相對成熟，但寶鋼模式卻不一定適合其他企業(yè)的管理特點，需要認真的研究和探討。在線能源管控中心是能源管控中心的重要組成部分，實時調度功能是在線能源管控的主要功能，全面的實時調度功能包括各種站所的全面無人值守，通常在技術條件高的企業(yè)易于實現，而對于老系統(tǒng)改造類型的項目，要

29、實現從原有在線管理和調度模式轉換成基于SCADA系統(tǒng)的調度模式，需要經歷從技術到管理兩個方面的轉換過程。為確保這種調度模式的順利過渡和轉變，不造成對生產的影響，需要在設計能源管控中心的調度功能時，盡量與本企業(yè)的實際情況相匹配，對于一些技術條件不具備的站所，可以暫緩實施無人值守改造的計劃。甚至可以采用整個站所改造的方式?；A能源管控中心是能源管控中心的核心內容，基礎能源功能是能源管理業(yè)務流程的系統(tǒng)實現，有效的利用能源管控中心，將會提高管理業(yè)務流程的效率。因此，在建設能源管控中心的同時，應對能源管理體系中的能源管理制度和業(yè)務流程進行全面梳理和再造，基于系統(tǒng)功能設置適用的管理流程，以實現能源管控中心

30、提高管理績效的目標。5加強能源使用優(yōu)化控制等智能軟件的開發(fā)應用能源管控中心應具有安全性、開放性，便于維護和升級。能源管控中心是企業(yè)能源管理體系的重要一環(huán)，因此隨著企業(yè)管理體系的發(fā)展，將對能源管控中心的功能和展現方式提出更多的要求，能源管控中心是否能夠滿足不斷更新的要求，將會是一個長期的挑戰(zhàn)。同時，計算機的軟硬件技術、網絡通訊技術和節(jié)能新技術的快速發(fā)展也對系統(tǒng)的性能提出了更高要求。因此，在設計和建設能源管控中心之時，就應該選擇一個開放性強，便于維護和升級的成熟產品平臺。目前大部分企業(yè)結合企業(yè)生產實際和經驗對氧氣、煤氣、電、余熱回收蒸汽等能源介質的供需平衡都做了深入分析，并已實現遠程控制，如氧氣主

31、要用于轉爐冶煉，轉爐間歇期間，通過能源管控中心遠程控制立即將富余氧氣送往高爐富氧鼓風，減少放散或減少以液氧形式的儲存。煤氣則以燃氣電廠為煤氣平衡終點，優(yōu)先用于各種窯爐燃燒，以減少煤氣不必要的放散。余熱回收蒸汽以發(fā)電廠為平衡終點，優(yōu)先用于VD、RH。電力方面，針對峰谷電價補貼都已作一些方案，電力需求高峰區(qū)，提高自發(fā)電比例，尤其是二次能源發(fā)電比例，少用社會電，減少用電成本。很多操作不能僅通過工作人員憑經驗去遠程控制，企業(yè)今后在夯實能源數據采集基礎上，加強能源管理系統(tǒng)的預測模型、平衡優(yōu)化模型、分析模型等能源管理系統(tǒng)功能的開發(fā)和應用，通過專家系統(tǒng)、節(jié)能調度和優(yōu)化模型給出能源調度人員多個操作方案建議，通

32、過模型指導調度員進行操作，避免過去的經驗操作，或只是形成一些數據統(tǒng)計報表。6重視數據的安全保護部分鋼鐵企業(yè)能源管控中心是集生產、能源、環(huán)保于一體，這些數據涉及到生產成本、能源消耗等排放敏感數據，是企業(yè)生產經營運行中的核心數據，目前企業(yè)已在能源管控系統(tǒng)設計初考慮了一些數據采集和使用過程中的保密預防措施，建議加強注重數據存儲環(huán)節(jié)的保密，加強能源管控中心平臺系統(tǒng)的設備維護、軟件升級和系統(tǒng)維護過程中海量歷史記錄相關數據的硬盤系統(tǒng)的合理安全的存儲和保存，以保障長期歷史數據的安全。鋼鐵企業(yè)能源管控中心案例以某鋼鐵公司能源管控中心的研究報告為例，供參考。該鋼鐵公司能源管控中心系統(tǒng)涵蓋了全公司所有工序、所有計

33、量、測量、控制數據，該系統(tǒng)的運行對提升能源管理技術水平，為ERP提供數據和信息分析支撐平臺，提升ERP系統(tǒng)對企業(yè)的管理和指導作用，為公司進一步降低成本、實現節(jié)能降耗、促進公司平穩(wěn)、較快、可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。能源管理系統(tǒng)管理的能源介質主要包括：電力、煤氣（高、焦、轉）、熱力（蒸汽、鼓風）、給排水、氧氮氬空等。數據采集系統(tǒng)的主要功能是將分散的各種計量數據，運行控制數據，設備狀態(tài)等數據進行集中處理，通過數據采集網絡傳送到能源管理系統(tǒng)的數據采集服務器中。數據采集系統(tǒng)的設計和建設是整個能源管理系統(tǒng)的基礎。（一）底層數據采集與傳輸1數據采集系統(tǒng)架構能源數據大量存在于工業(yè)數據源中，包括PLC數據源、DC

34、S數據源、計量儀表數據源、SCADA數據源等。公司數據采集系統(tǒng)采用了數據采集子站、區(qū)域數采服務器和中心數采服務器的三層結構，實現從現有PLC系統(tǒng)、新增儀表及PLC系統(tǒng)、以及計量網絡系統(tǒng)中將與能源管理相關的能源計量、設備狀態(tài)、生產信息等數據和信息集成到SCADA系統(tǒng)中。 某鋼鐵企業(yè)能源數據采集系統(tǒng)數采網絡以目前的主干網絡為基礎，構建星形數采主干網，各個生產系統(tǒng)以及新加的站點將按照采集站位置分別接入就近的接入層交換機連接到主干網上，系統(tǒng)結構如圖5.9所示。2數據采集層數據采集系統(tǒng)的網絡匯聚層共設置14套Citect數據采集服務器，分別設置在7個廠區(qū)，負責各自廠區(qū)范圍內基礎數據的采集，分為三種類型：

35、（1）各種類型數據采集站連接儀表及執(zhí)行器采集數據；（2）現有控制系統(tǒng)SCADA通過OPC方式上傳；（3）現有控制系統(tǒng)不支持OPC或沒有SCADA系統(tǒng)的通過Citect直接驅動。3數據采集方式數據采集的方式包括兩類：一類是通訊，另一類是直接I/O硬線。鋼鐵企業(yè)的控制系統(tǒng)中常存在各種不同廠家的PLC或DCS，所以通訊方式根據不同的情況還可以分為以下幾種：（1）通過OPC與原有上位機通訊或新增上位數據采集站通訊；（2）Citect SCADA直接與原有PLC通訊；（3）PLC/RTU 采集站。4數據傳輸數據采集是通過數據采集子站區(qū)域數據采集服務器中心數據采集服務器的方式實現采集的。對于距離遠、計量點

36、分散的源水井和環(huán)保監(jiān)測點等，采用無線方式實現數據采集，通過GPRS通訊，將數據匯聚到區(qū)域數據采集服務器并上傳到中心。（二）能源管控中心數據管理平臺系統(tǒng)組成與控制功能管理鋼鐵能源管理系統(tǒng)的基本功能是實現對水、電、風、氣等各種能源介質在焦、燒、鐵、鋼、軋等各個生產工序之間的流轉過程的監(jiān)視、調度和管理，從而發(fā)現能源流推動物質流實現鋼鐵生產過程中體現出來的能源介質的生產、輸送、儲存、轉換、使用以及放散的規(guī)律，以實現對能源生產和使用過程的優(yōu)化，最終實現節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展。鋼鐵能源管理系統(tǒng)的基本功能包括對各種能源流的監(jiān)測、控制、調度、預測、以及相關信息的報送。這些基本功能是其他一切功能的基礎。1系統(tǒng)構成根據

37、工信部對能源管控中心系統(tǒng)的實施意見，能源管控中心系統(tǒng)包括如下八個子系統(tǒng)：（1）綜合過程監(jiān)控系統(tǒng)；（2）預測與能源平衡調度模型及軟件；（3）基礎能源管理系統(tǒng)；（4）管控中心工程子系統(tǒng)；（5）工業(yè)及管理網絡系統(tǒng)；（6）現場控制系統(tǒng)改造；（7）數據采集裝置改造；（8）配套管理模式和機制建設。2介質能源流介質能源流體現了在鋼鐵各個生產工序之間，能源介質的流動和轉換過程，能源流是鋼鐵能源管理系統(tǒng)的最終管理對象，鋼鐵能源管理系統(tǒng)實現對各種能源流的在線監(jiān)測監(jiān)視，以展現出能源的生產運行狀態(tài)；通過遠程操控，實現對能源流的流向和強度做調整；根據生產需求變化對能源流實現調度；通過對能源流強度的預測，實現對能源流的分

38、析；最后，能源管理系將能源分析的結果，以及能源指標計算的結果以信息報送的形式提交管理人員以及管理系統(tǒng)。 某鋼鐵企業(yè)能源管控中心數據管理平臺組成3能源監(jiān)視功能能源實時調度監(jiān)控系統(tǒng)以“能源流”為主線，對所有的介質從發(fā)生源到消耗源的整個能源流過程進行實時在線監(jiān)控。整個過程包括產生、存儲、轉換、消耗的完整實時監(jiān)視。監(jiān)控功能主要完成計量數據監(jiān)視、管網重要壓力、溫度參數監(jiān)視、關鍵閥門狀態(tài)監(jiān)視、以及重要產能、用能設備工作狀態(tài)監(jiān)視。4能源控制功能調度監(jiān)控系統(tǒng)的能源控制功能是指在需要進行能源調度時，調度監(jiān)控系統(tǒng)的操作員對具備遠程控制操作的閥門等設備進行遠程開關、調節(jié)的功能。調度監(jiān)控系統(tǒng)的控制功能需要在保證安全的

39、情況下進行控制操作。所以控制操作不是對所有人開放，只有具備控制權限的人員才可以進行控制操作。5能源調度功能調度監(jiān)控系統(tǒng)通過分析實時監(jiān)測數據，自動調用系統(tǒng)預置的調度規(guī)則，輔助當班的調度人員對能源介質進行實時調度。6調度規(guī)則調度規(guī)則結合本公司多年生產運行的實際調度管理經驗，制定出能源管理系統(tǒng)的調度規(guī)則。當現場能源的生產運行出現異常或者介質管網壓力過高或過低時，系統(tǒng)將給能源調度提示調度規(guī)則，以供調度員參考使用。（三）基礎能源管理功能工作流（Workflow），是對工作流程及其各操作步驟之間業(yè)務規(guī)則的抽象、概括、描述。工作流建模，即將工作流程中的工作如何前后組織在一起的邏輯和規(guī)則在計算機中以恰當的模型

40、進行表示并對其實施計算。工作流要解決的主要問題是：為實現某個業(yè)務目標，在多個參與者之間，利用計算機，按某種預定規(guī)則自動傳遞文檔、信息或者任務。1計劃實績管理為了加強能源管理需要進行有計劃的供能、耗能，防止能源浪費，降低能耗，提高節(jié)能效果。能源計劃管理適用于整個公司的能源生產、外購和消耗計劃編制和執(zhí)行的全過程管理。變能源指標的人工多級統(tǒng)計模式為以數據自動采集為主的一級統(tǒng)計模式。實現能源數據自動實時采集；動態(tài)統(tǒng)計、科學平衡；能源報表編制分析自動化；能源消耗信息共享。細化能源計劃的管理，編制年、季、月、日的能源計劃。將能源計劃作為公司生產計劃的支撐條件，可根據生產計劃調整能源計劃，更好地滿足生產要求

41、。對能源生產消耗計劃實行閉環(huán)管理，實現過程管控和跟蹤管理，對年、季、月、日計劃完成情況，利用實績數據進行對比，對計劃執(zhí)行情況進行動態(tài)跟蹤，實現日統(tǒng)計、日跟蹤分析，及時發(fā)現問題并調整解決，確保計劃完成。提高能源計劃編制的科學性、合理性和工作效率，在實績歷史數據的基礎上建立單耗預測模型，進行單耗預測的計算，每年/季/月根據公司年/季/月生產計劃計算并預測能源消耗年/季/月指標及需求計劃、生成能源生產和外購計劃。利用系統(tǒng)取代人工計算，提高計劃編制的效率。實現實績數據與計劃對比分析和實績數據的修正、調整規(guī)則規(guī)范和固化。為企業(yè)能源管理提供數據保障。能源計劃管理用于能源管理主要業(yè)務計劃，著重關注主要能源介

42、質指標及能源產品生產消耗及平衡的計劃管理。2能源計劃編制編制能源供需計劃，制定能源計劃值，包括年計劃、季計劃、月計劃、日計劃。根據公司生產經營計劃、設備運行狀態(tài)、能源消耗歷史值和供能狀況，編制能源供需計劃報表，并以每日、每月為單位進行能源運用的最佳化。包括電力供需計劃、煤氣供需計劃、氧氮氬供需計劃、蒸汽供需計劃、壓縮空氣供需計劃、用水供需計劃、發(fā)電計劃等。能源系統(tǒng)按照供需計劃組織生產，向主生產線提供所需要的能源量，實現能源管理由事后管理向事前管理轉變。3實績數據管理包括能源實績數據分類管理、工序能源消耗計算和分析、能源成本管理、公司能源綜合能耗計算和成本中心消耗分析管理。能源供需實績主要對各種能源介質實際發(fā)生量、主要用戶的使用