Résumé:Les entreprises de ciment sont l'une des industries à haute consommation d'énergie de notre pays et ont été l'objet du contrôle du Gouvernement pour faire progresser les efforts d'économie d'énergie et de réduction des émissions. Mettre en place un système de gestion de l'énergie d'entreprise pour réaliser la gestion automatisée et scientifique de l'ensemble du processus à partir de la collecte des facteurs énergétiques, de la surveillance des processus, du contrôle de la gestion de la consommation d'énergie. L'augmentation de l'utilisation rationnelle de l'énergie et la réduction de la consommation d'énergie jouent un rôle crucial dans le développement des entreprises de ciment.

Mots clés:Gestion de l'énergie facteurs énergétiques conception du système architecture du système

1 Généralités

Les entreprises de ciment sont l'une des industries à haute consommation d'énergie que je n'ai pas négligées et ont été l'objet du contrôle du Gouvernement pour faire progresser les efforts d'économie d'énergie et de réduction des émissions. La production de ciment est fortement dépendante de la peur, sa consommation d'énergie représente 40 à 60% des coûts de production et 7 à 8% de la consommation totale d'énergie. La construction d'un système de gestion de l'énergie centralisé et unifié permet l'acquisition, le calcul, l'analyse et le traitement en ligne des données énergétiques, ce qui permet une intégration optimale de l'équilibrage des matériaux énergétiques, de la planification et de l'optimisation, de l'exploitation et de la gestion des équipements énergétiques. Accroître l'utilisation rationnelle de l'énergie, réduire la consommation d'énergie et atteindre le rôle d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie joue un rôle important dans la réalisation des économies d'énergie et la réduction des émissions dans les entreprises de ciment.

Pour le développement des cimenteries, la rénovation et la mise à niveau des processus existants, l'économie d'énergie et la réduction des émissions, la réduction de la consommation d'énergie, l'augmentation de l'utilisation rationnelle de l'énergie, la construction d'un meilleur système de gestion et de gestion sont des problèmes communs à la grande majorité des cimenteries.

Ces dernières années, notre pays a publié GB / t22336 2008 "règles générales pour la préparation du système standard d'économie d'énergie des entreprises" et GB / t22336 - 2009 "exigences du système de gestion de l'énergie", indiquant la direction de l'industrie du ciment pour établir un système de gestion de l'énergie, développer une économie à faible émission de carbone et réaliser une production verte. Sa fonction principale est d'atteindre l'objectif de réduire les coûts, d'économiser de l'énergie et de réduire les émissions, de créer une entreprise de production verte en établissant un système de gestion de l'énergie à l'échelle de l'entreprise, d'utiliser les ressources de l'entreprise de manière intégrée, de développer l'économie circulaire, de réaliser une production propre de l'entreprise et de maintenir l'amélioration continue de l'entreprise avec le développement technologique et l'innovation.

2 Consommation d'énergie dans le processus de production de ciment

La production de ciment est un processus de production complexe à grande échelle qui comprend de nombreux maillons de production, dans les différents principaux maillons de production de ciment, la consommation d'énergie combinée se compose de deux parties. L'un est la consommation de charbon combinée du ciment et l'autre est la consommation électrique combinée du ciment. Le lien de départ de la consommation d'énergie est l'entrée des matières premières dans l'usine, le processus est l'ensemble du lien de production de ciment. La composition de la consommation d'énergie globale de la production de ciment comprend la consommation d'énergie pour le broyage et l'homogénéisation des matières premières, la préparation des matières premières, l'homogénéisation des matières premières, la décomposition préchauffée, le clinker cuit, le broyage du ciment, l'emballage du ciment et d'autres consommations d'énergie. La composition de la consommation énergétique globale du ciment est celle de la figure 1.

3 Identification des facteurs énergétiques

L'application du système de gestion de l'énergie vise à réduire l'énergie, à réduire la consommation silencieuse et à améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie. L'identification, l'analyse et le contrôle des facteurs énergétiques sont au cœur du système de gestion de l'énergie. La principale ligne de fonctionnement du système de gestion de l'énergie est le contrôle de l'énergie (contrôle des processus opérationnels), tandis que la base est l'identification et l'analyse des facteurs énergétiques. Les facteurs énergétiques sont étroitement liés aux processus de production des entreprises. Selon les caractéristiques du processus de production, identifier les facteurs énergétiques affectant la consommation d'énergie dans chaque chaîne de production, analyser le degré d'influence des facteurs énergétiques, identifier les facteurs contrôlables, mettre en œuvre le contrôle opérationnel des facteurs énergétiques contrôlables. Les facteurs énergétiques qui influent sur la consommation énergétique de la production de ciment sont principalement présents dans les chaînes de production suivantes:

(1) facteurs énergétiques dans la préparation des matières premières du broyeur de matières premières: y compris la facilité d'usure des matières premières, la taille des particules des matières premières entrant dans le broyage, l'humidité des matières premières entrant dans le broyage, la finesse des matières premières / carburant, etc.;

(2) facteurs énergétiques dans la préparation de la poudre de charbon pour le broyage du charbon: y compris la facilité d'usure du charbon, la taille des particules du combustible de broyage humain, l'humidité dans le combustible de broyage;

(3) Le facteur énergétique du processus de cuisson du clinker dans le four rotatif: la facilité de combustion du matériau brut, la valeur du taux de matière première, la composition du matériau brut dans le four humain, l'humidité du matériau brut dans le four, le type de combustible, le pouvoir calorifique du combustible, la taille de la chaîne de production;

(4) facteurs énergétiques dans le processus de broyage du ciment: Propriétés du clinker, variété et dosage du matériau mélangé, humidité des matières premières, type de Moulin (système de Broyeur à boulets, système de pré - broyage de la presse à rouleaux, système de broyage final de la presse à rouleaux), finesse du produit fini du ciment, etc.;

(5) l'équipement de traitement et les facteurs énergétiques liés à l'exploitation: brûleur de tête et de queue de four, système de four de décomposition de préchauffeur de queue de four, niveau opérationnel de refroidisseur de tête de four, récupération de chaleur résiduelle, fuite d'air du système, niveau d'équipement et barrière de guerre de l'équipement, etc.

En outre, la perte d'énergie réactive, le type d'énergie, la qualité et le dosage, ainsi que la rationalité de la distribution de l'énergie sont également les principaux facteurs énergétiques qui influent sur la consommation d'énergie de la production de ciment.

4 Fonctions du système de gestion de l'énergie

Système de gestion de l'énergie EMS (Energy Management System) est une partie importante du système d'information de l'entreprise, les entreprises veulent être en mesure d'adopter l'automatisation, la technologie de l'information pour mettre en place un système de gestion de l'énergie, l'analyse des facteurs énergétiques contrôlables, l'acquisition, le traitement, le traitement, la réalisation de l'automatisation, la gestion scientifique de l'ensemble du processus de l'acquisition des facteurs énergétiques, la surveillance des processus, l'analyse de la consommation d'énergie, le contrôle de la gestion de la consommation d'énergie, etc. Ainsi, les équipements énergétiques, les plans énergétiques, les bilans énergétiques, les performances énergétiques et les prévisions énergétiques sont intégrés de manière organique, ce qui permet de mettre à profit les techniques de traitement et d'analyse des données pour l'analyse et la gestion de la production hors ligne. L'utilisation efficace de l'énergie, la réduction de la consommation d'énergie, l'amélioration de la qualité de l'environnement, la réalisation des objectifs d'économie d'énergie et de réduction de la consommation, l'amélioration du niveau global de gestion de l'énergie de l'entreprise. Réaliser des fonctions telles que la gestion coordonnée et contrôlée de l'énergie, l'énergie, la gestion de l'analyse de performance, la gestion du Programme d'indicateurs énergétiques, la gestion opérationnelle du bilan énergétique. Voir la figure 2 pour les principales fonctions du système de gestion de l'énergie.

5 conception du système de gestion de l'énergie

À l'heure actuelle, la conception et l'application de systèmes de gestion de l'énergie ont été transformées par des systèmes experts pour combiner la direction du contrôle basé sur des modèles. L'optimisation de l'opération est réalisée tout en réalisant des opérations automatisées. Permettre l'analyse, la gestion et le contrôle systématiques des données d'information sur l'énergie en affinant les applications du système de gestion de l'énergie et les connexions côté base de données.

5.1 principes de conception

(1) réglementer la conception de systèmes automatisés pour les systèmes de gestion de l'énergie:

(2) Mettre en place un contrôle décentralisé et une gestion centralisée du système énergétique;

3) Améliorer la collecte, le stockage, la gestion et l'utilisation de l'information énergétique;

(4) Optimiser les processus de gestion de l'énergie. Mettre en place un système d'évaluation de la gestion de l'énergie;

(5) Mettre en place des systèmes de commandement de l'énergie, de l'ordonnancement et de l'équilibrage. économiser de l'énergie et réduire la consommation de production;

(6) Accélérer la gestion des défaillances et des anomalies du système énergétique et améliorer la capacité de réaction aux accidents énergétiques à l'échelle de l'usine.

5.2 contenu de la conception

Les fonctions de base du système de gestion de l'énergie sont l'acquisition, la classification et l'agrégation des données, le traitement d'un grand nombre de données d'information sur l'énergie, la planification, la prévision et l'analyse par le biais du système de gestion de l'énergie, la centralisation et la communication en temps réel des données sur l'énergie, y compris les statistiques et les données de prévision, donnant des résultats statistiques sur la consommation d'énergie, les résultats prévus et les tendances de l'évolution de la consommation d'énergie.

Réagissez rapidement à l'écran de manière intuitive avec des tableaux de requête de données, des graphiques à l'échelle des données, des graphiques historiques et des graphiques de tendance prédictifs. Affiche la distribution de la quantité d'énergie dans les différents postes, ce qui permet au chef d'entreprise ou à l'administration de coordonner la planification et le contrôle de la gestion. Promouvoir l'économie d'énergie et la réduction de la consommation dans les entreprises, la science de l'énergie et de la gestion. Réaliser la gestion coordonnée de contrôle de l'énergie, l'énergie, la gestion de l'analyse de performance, la gestion du Programme d'indicateurs énergétiques, la gestion opérationnelle du bilan énergétique, etc. Le contenu de la conception du système de gestion de l'énergie couvre les sous - systèmes suivants:

(1) Système de réseau de gestion de l'énergie et système de plate - forme logicielle et matérielle;

2° le système d’acquisition de données de chaque site du système énergétique;

(3) redondance de l'équipement, système de détection de sécurité;

(4) systèmes de stockage et d'analyse des données;

(5) interface homme - machine et système d'affichage grand écran.

6 Mise en œuvre du système de gestion de l’énergie

6.1 architecture du système

Une architecture typique de système de gestion de l'énergie comprend une couche utilisateur, une couche de performance, une couche d'application, une couche de données, une couche de communication réseau, une couche d'acquisition de données à distance, une structure physique à six niveaux (représentée sur la figure 3).

Basé sur le principe du développement de l'automatisation de base vers la construction informatisée, combiné avec la communication réseau, la base de données en temps réel et la technologie client / Server et le logiciel de plate - forme de gestion intégrée SCADA, un système de gestion de l'énergie conforme aux fonctions d'application de gestion des cimenteries et centré sur le système SCADA permet une surveillance en ligne des données, des opérations de processus et des fonctions de gestion de l'énergie en temps réel et fournit une interface externe. Utilisez le logiciel SCADA pour établir la fonction de serveur de données en temps réel d'E / s Server et établir la communication avec la base de données relationnelle pour réaliser des fonctions de surveillance telles que des diagrammes de flux dynamiques, des tables de paramètres, des courbes de tendance, etc. via l'acquisition de données en ligne.

En tant qu'architecture, elle se caractérise par la capacité de tirer parti des avantages d'un environnement bilatéral non logiciel. L'organisation ordonnée du travail côté client et côté serveur est effectuée, ce qui réduit la charge de la transmission de l'information dans l'ensemble du système.

Côté client, les utilisateurs effectuent leurs propres opérations en utilisant les applications du client selon leurs propres définitions et besoins. Une demande est ensuite envoyée par l'application cliente au serveur. Répondre aux demandes soumises de différents clients via une application côté serveur. Différents modes de traitement sont possibles à ce stade en fonction de la configuration du serveur et de la conception de l'application côté serveur. Permet le traitement simultané des demandes envoyées par plusieurs clients. Améliorez considérablement la vitesse de réponse entre le client et le serveur, et soyez plus rapide et plus rapide pour la frontière des données et des commandes.

6.2 acquisition de données

La construction d'un système de gestion de l'énergie d'entreprise, il faut d'abord prendre en compte le travail de collecte d'informations sur l'énergie, résumer et classer un grand nombre de données d'informations énergétiques complexes dans le processus de production de ciment. Correspondre à différents maillons de production, ce qui facilite notre collecte. Les données de terrain, réparties dans les différents ateliers et les maillons importants, sont ensuite acquises et traitées en temps réel en fonction des points de consommation d’énergie prévus dans la table de regroupement des consommations d’énergie, ces données étant sauvegardées dans le système de contrôle DCS via l’interface associée pour être utilisées par le système de gestion de l’énergie.

L'acquisition d'informations est le processus d'intégration de données pour les bases de données hétérogènes, la mise en œuvre du processus d'intégration de données hétérogènes est divisée en deux étapes: d'abord, l'acquisition de données énergétiques en temps réel pour les dispositifs de consommation d'énergie de production, c'est - à - dire la conception d'un programme d'interface pour les systèmes automatisés tels que le système de contrôle distribué (DCS), le FCS, le Contrôleur Programmable (PLC) à la base de données en temps réel, l'intégration des données énergétiques acquises Ces données contiennent principalement des informations sur la consommation d'énergie sur la ligne de production, les échanges d'énergie et les pertes d'énergie, ainsi que la consommation électrique des principaux équipements, etc. La plupart de ces informations sont obtenues directement à partir de systèmes automatisés tels que DCS, FCS, PLC via des interfaces telles que OPC (OLE for Process Control), DDE (Dynamic Data Exchange), etc. L'intégration hétérogène des données permet la connexion et le partage automatique des données, en maintenant la nature des données en temps réel.

Les données collectées sur l'énergie et la consommation sont ensuite transférées dans un système de gestion de l'énergie pour traitement, permettant aux utilisateurs d'effectuer les opérations correspondantes directement via la base de données frontale. Le système de gestion de l'énergie dispose de fonctions telles que l'affichage des données de consommation d'énergie du processus de production, la prévision des tendances et l'analyse des informations énergétiques. Les données énergétiques de la base de données peuvent être interrogées et appelées à tout moment par catégorie et par heure.

6.3 réseaux de communication

Utilisation de commutateurs Ethernet de qualité industrielle. Mise en place d'un réseau en anneau redondant de sous - régions. Commutateur Ethernet industriel à anneau en temps réel la technologie Real - time ringtm exclusive permet une redondance rapide du réseau à anneau tolérant aux pannes, avec des fonctions de tube réseau de haute qualité telles que la configuration des ports, la mise en miroir des ports, la Division des priorités et d'autres, garantissant la disponibilité en temps réel et la précision de l'échange d'informations. Les connexions entre les anneaux sont réalisées à l'aide d'une topologie de couplage, créant ainsi un réseau de communication propriétaire hautement fiable pour l'acquisition de données énergétiques.

6.4 contrôle énergétique

Le contrôle des services est un système de gestion de l'information informatique qui intègre l'analyse inductive des données, la surveillance des processus, la gestion de l'énergie, l'équilibrage des horaires et l'optimisation de l'analyse. Le système inducte, analyse et rassemble les données collectées, en combinaison avec les données de planification de la production, pour effectuer des travaux de gestion de l'énergie. Comprend la gestion de l'analyse de l'énergie, la gestion de la qualité de l'énergie, le bilan énergétique, la gestion du soutien opérationnel du système énergétique de gestion (y compris la gestion des ordres de travail et l'analyse des courants), etc.

Le système se compose d'un serveur de données d'E / s, d'un serveur de base de données relationnelle Oracle, d'un serveur Web et d'un poste de travail. Le serveur de données d'E / s est responsable de l'acquisition en temps réel des données métrologiques brutes, du stockage compressé historique, des calculs secondaires et de la fourniture de données en temps réel pour la surveillance de la surface piégée; Le serveur de base de données Oracle est responsable de la collecte et du stockage des statistiques de mesure en tant que base de données de gestion des statistiques de mesure de l'énergie; Le serveur Web publiera * des images de détection de données en temps réel et des courbes dynamiques sous la forme d'une page Web sur le Web de l'entreprise pour consultation en ligne par les départements concernés et pour fournir des systèmes aux utilisateurs de diverses communautés humaines. Exécutez le logiciel du système de surveillance et de gestion des données métrologiques sur votre poste de travail pour le traitement analytique des données métrologiques, la gestion de l'équipement, l'attribution des autorisations, etc.

7 Présentation du système de gestion de l'énergie d'ancory Enterprise

Le système de gestion de l'énergie d'entreprise d'ankory utilise l'automatisation, la technologie de l'information et le modèle de gestion centralisée, la surveillance dynamique et la gestion des données des liens de production, de transport, de distribution et de consommation de l'entreprise, la surveillance de la consommation de toutes sortes de sources d'énergie telles que l'électricité, l'eau, le gaz, la vapeur et l'air comprimé, l'analyse des données, l'exploitation minière et l'analyse des tendances pour aider les entreprises à établir des statistiques sur la consommation d'énergie, l'analyse en glissement annuel, l'analyse du coût de l'énergie, la prévision de la consommation d'énergie, l'analyse des émissions de carbone, pour renforcer la gestion de l'énergie des entreprises, améliorer l'efficacité énergétique, exploiter le potentiel d'économie d'énergie, l'évaluation des économies d'énergie et fournir des données- Oui.

7.1 structure du système

7.2 lieu d'application

Acier, pétrochimie, métallurgie, métaux non ferreux, mines, médecine, ciment, charbon, logistique, chemins de fer, industrie aéronautique, bois, matières premières chimiques, ainsi que des équipements électromécaniques, des produits électriques, des équipements industriels, etc.

7.3 fonctions du système

7.3.1 présentation visuelle

Affiche les différents types de consommation totale d'énergie de l'entreprise, les valeurs d'indexation, les coûts énergétiques, les tendances de la consommation d'énergie, la part de la consommation d'énergie détaillée, les comparaisons régionales de la consommation d'énergie, ainsi que les conditions météorologiques actuelles, la pollution et la dynamique de la consommation d'énergie en trois dimensions des processus ou des sections importantes de l'entreprise.

7.3.2 surveillance en temps réel

Surveillance en temps réel de la consommation d'énergie, des alarmes, etc. à tous les points de l'entreprise. Afin que les utilisateurs d'entreprise puissent surveiller le fonctionnement des points en temps réel, tout en maîtrisant plus rapidement et plus efficacement les alarmes.

7.3.3 surveillance des transformateurs

Montrer la situation de charge de chaque Voltage, ce qui permet une planification scientifiquement rationnelle de la situation du transformateur. Découvrez le meilleur mode de fonctionnement grâce à une analyse comparative de l'efficacité électrique dans divers paramètres de fonctionnement. Ajustez la charge en fonction du meilleur mode de fonctionnement, ce qui réduit la consommation d'électricité et réduit les pertes d'énergie électrique.

7.3.4 statistiques de la consommation d'énergie

À partir du type d'utilisation d'énergie, de la zone de surveillance, du processus de production / période de temps, du sous - ensemble et d'autres dimensions, utilisez des courbes, des diagrammes circulaires, des histogrammes, des diagrammes cumulatifs, des tableaux numériques et d'autres méthodes pour les statistiques de consommation d'énergie des entreprises, l'analyse en glissement annuel, l'analyse en glissement annuel, l'analyse des performances, les comparaisons d'échelle, la consommation d'énergie par unité de produit, les statistiques de consommation d'énergie par unité de valeur de production, identifier les lacunes et les endroits irrationnels dans le processus d'utilisation de l'

7.3.5 consommation unitaire de produit / valeur de production

L'amarrage avec le système mes de l'entreprise génère des graphiques de tendance de la consommation unique de produits dans la consommation unique de produits à partir de la production de produits ainsi que des données de consommation d'énergie collectées par le système, avec des analyses d'une année à l'autre et d'un cycle à l'autre. Afin que les entreprises puissent adapter leurs processus de production en fonction de la consommation unique du produit, réduisant ainsi la consommation d'énergie.

7.3.6 analyse du rendement

Les statistiques de performance par jour, semaine, mois, année *, période, par groupe de travail, région, ligne de production, section, etc. selon les indicateurs de performance établis par le plan énergétique ou le quota sont évaluées par comparaison des KPI pour aider les entreprises à comprendre le niveau d'efficacité énergétique interne et le potentiel d'économie d'énergie.

7.3.7 Prévisions de consommation d'énergie

Construire un modèle de calcul de la consommation d'énergie en effectuant une analyse de la consommation d'énergie des processus de production, des équipements de production, etc. de l'entreprise, corriger les données et les modèles en fonction des algorithmes d'intelligence artificielle, fournir une base de décision efficace pour les économies d'énergie.

7.3.8 surveillance opérationnelle

Le système effectue l'acquisition de données sur la zone, la section, la consommation d'énergie de l'équipement, surveille l'état de fonctionnement de l'équipement et du processus, tels que la température, l'humidité, le débit, la pression, la vitesse, etc., et prend en charge la surveillance opérationnelle du système de distribution d'énergie variable à la fois. Vous pouvez accéder rapidement aux données de consommation d'énergie gérées directement à partir du plan de surveillance dynamique, ce qui permet d'interroger la consommation d'énergie par type d'énergie, atelier, segment, temps et autres dimensions.

7.3.9 rapports analytiques

L'année, le mois et le jour de l'utilisation de l'énergie de l'entreprise, la perte de ligne, le fonctionnement de l'équipement, l'exploitation et la maintenance, etc. effectuer une analyse statistique à multiples facettes, afin de permettre aux utilisateurs de comprendre le fonctionnement du système à plusieurs égards et de fournir aux utilisateurs une base de données, faciliter la détection des anomalies de l'équipement par les utilisateurs, afin de déterminer les points d'amélioration, et d'exploiter le potentiel d'économie d'énergie pour la situation de consommation.

7.3.10 alarme d'incident

Surveiller en permanence le fonctionnement de l'équipement et du système, alerter les échecs de communication, les anomalies de données, les dépassements de quotas, les anomalies de paramètres de processus plus limitées, les anomalies ou les défaillances de l'équipement, alerter les entreprises sur les problèmes et former un journal d'alarme.

7.3.11 support côté mobile

L'application prend en charge les systèmes d'exploitation Android et IOS, ce qui permet aux utilisateurs de maîtriser la consommation d'énergie de l'entreprise, l'analyse de l'efficacité, l'analyse du rapport d'un mois à l'autre, l'échelle de réduction de la consommation d'énergie, la prévision de la consommation d'énergie, la surveillance opérationnelle, les alarmes anormales, etc. selon différentes dimensions, telles que la classification énergétique, la région, l'atelier, le processus, le Groupe de

7.4 choix de l'équipement de terrain

8 Conclusion

Les systèmes de gestion de l'énergie visent à réduire la consommation d'énergie et à améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie. Les plates - formes de gestion de l'information et de communication en réseau sont au cœur du système de gestion de l'énergie et reposent sur l'identification, la collecte de données et l'évaluation des facteurs énergétiques. Le système de gestion de l'énergie peut réduire efficacement la consommation d'énergie de production d'une entreprise grâce à l'analyse des données de consommation d'énergie, à une stratégie rationnelle d'économie d'énergie et à un système de surveillance de la consommation d'énergie. Le système de gestion de l'énergie est appliqué à la production d'entreprises de ciment, peut améliorer efficacement l'efficacité énergétique des entreprises de production de ciment, réduire le coût de production du ciment et améliorer la compétitivité des entreprises de ciment. Les entreprises de production de ciment augmentent non seulement les avantages économiques, mais contribuent également au développement d'une économie circulaire. L'entreprise met en œuvre le système de gestion de l'énergie appliquée pour atteindre l'unité harmonieuse des avantages de l'entreprise et des avantages sociaux, à la fois la responsabilité sociale de l'entreprise et plus encore les besoins intrinsèques du développement de l'entreprise elle - même.