寧夏某建材公司于2008年8月建成投產(chǎn),是寧夏三大重點水泥工業(yè)企業(yè)之一,擁有2500t/d和4500t/d兩條新型干法熟料水泥生產(chǎn)線,主要生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、道路水泥和油井水泥,產(chǎn)品主要市場分布在寧夏及甘肅隴東地區(qū)、陜西省榆林地區(qū)和陜北延安等地區(qū)以及中石油各油田建設項目區(qū)域,具有技術(shù)先進、能耗低、污染小、質(zhì)量穩(wěn)定等特點,年熟料產(chǎn)能達380余萬噸。
該公司實地工況說明:生產(chǎn)線負荷分為原料調(diào)配、生料、窯尾、窯頭、水泥、包裝等工序,總降變電站采用35kV/10kV供電,總降變壓器三臺,22000kVA、10000kVA、12500kVA各一臺,其中22000kVA的變壓器供電給二期熟料線。12000kVA和10000kVA的變壓器供電給一期熟料線和水泥磨,總降變電站運行由供電公司直接管理,年電費約8000萬左右。
經(jīng)過兩個月的深入技術(shù)溝通,制定了詳細的施工方案,在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)前提下,*終在2018年完成了該廠的**節(jié)能改造,投產(chǎn)后產(chǎn)線運行穩(wěn)定,且多環(huán)節(jié)運行效率得到提升。系統(tǒng)改造后不僅實現(xiàn)節(jié)能,還實現(xiàn)了增產(chǎn),提升了能源管理的精細化、信息化水平。該企業(yè)當前能耗值距離行業(yè)標桿值已更近一步,同時我公司在該企業(yè)電耗水平邁向行業(yè)標桿的過程中持續(xù)提供技術(shù)支持。
本系統(tǒng)項目建設263個監(jiān)測點,其中電力監(jiān)測點243個,供水監(jiān)測點6個,壓縮空氣監(jiān)測點11個,用煤監(jiān)測點3個(通過OPC獲取)。能源管理中心系統(tǒng)總站部署在中控調(diào)度樓,監(jiān)測區(qū)域包括:原料調(diào)配、生料、窯尾、窯頭、水泥、包裝等工序等重點用能設備。采集設備類型為:多功能電表、智能流量積算儀,通訊連接采用RS485網(wǎng)絡、光纖網(wǎng)絡以及無線通訊網(wǎng)絡。
經(jīng)過我方技術(shù)人員的努力和用戶方的大力配合,借助于節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能策略和分析診斷功能,目前在設備運行優(yōu)化、工藝管控優(yōu)化、管理策略優(yōu)化等方面均取得了的節(jié)能收益,具體如下:
(1)設備運行優(yōu)化節(jié)能
①電動機經(jīng)濟運行
根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析得出煤磨主電機、窯尾排風機的運行異常,電機存在過載和功率因數(shù)低的情況;
◆改造前現(xiàn)場情況
對于煤磨主電機和窯尾排風機兩臺高壓繞線式電機的實際情況:
1、兩臺高壓繞線式電機都存在一定的過載情況,主要是無功損耗過大;
2、功率因數(shù)過低,煤磨主電機的運行功率因數(shù)只有0.73(電機額定功率因數(shù)0.78),窯尾排風機的運行功率因數(shù)只有0.72(電機額定功率因數(shù)0.84);
◆改進措施
結(jié)合上述情況采取的措施建議:對生產(chǎn)線大型電動機:煤磨主電機和窯尾排風機采用我公司具有核心磚利技術(shù)的WVP系列進相器進行節(jié)電改造,提高功率因數(shù)和運行效率。
◆改造后的效益
通過采用補償設備能夠達到三個方面的效果,一是改善電機運行狀態(tài),降低電機溫升;二是通過各大功率電機功率因數(shù)的提升,提高整個線路功率因數(shù),降低總降集中補償和發(fā)電機的壓力同時,降低線路損耗;三是采用補償設備后能夠帶來一定的直接節(jié)能效果。
②變壓器經(jīng)濟運行
◆改造前現(xiàn)場情況
通過對全廠變壓器的負荷曲線對比分析 ,使用系統(tǒng)特色功能“同一時間不同監(jiān)測點(設備)的負荷曲線對比”對全廠的變壓器運行負荷進行分析發(fā)現(xiàn):2500T窯頭變壓器、2500T窯尾變壓器、4500T窯頭1#變壓器、4500T窯頭2#變壓器共計4臺變壓器的運行異常,與國標中S9變壓器的負載損耗差距過大,存在故障情況。
◆改進措施
結(jié)合上述情況采取的措施建議:對運行異常的變壓器進行檢修,降低變壓器的損耗提高運行效率。
◆改造后的效益
解決變壓器的損耗問題后一年可節(jié)省用電40萬kWh,節(jié)約電費16萬元。
(2)工藝管控優(yōu)化節(jié)能
通過數(shù)據(jù)分析,找出設備運行差異,定位節(jié)能空間
◆改造前現(xiàn)場情況
水泥磨系統(tǒng)共4套配置相同的水泥磨,通過數(shù)據(jù)分析在產(chǎn)量相同時1#水泥磨和3#水泥磨的功率存在明下的區(qū)別:
同樣對比聯(lián)動設備
通過系統(tǒng)對兩套水泥磨系統(tǒng)運行情況的監(jiān)控,明顯發(fā)現(xiàn)3#水泥磨系統(tǒng)比1#水泥磨系統(tǒng)運行電耗高,單耗有明顯的區(qū)別。
◆管控措施
根據(jù)上述結(jié)果,及時通知處理,通過現(xiàn)場查看確認造成這種現(xiàn)象的原因是3#水泥磨系統(tǒng)的鋼球配比與產(chǎn)量不符。
系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)上述問題及時給出報警提醒,安排人員到現(xiàn)場檢查并對用電數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、維修記錄綜合分析。分析出導致磨機負荷和鋼球的關(guān)系,通過鋼球配比、磨機產(chǎn)量、風機運行風門開度上去調(diào)配生產(chǎn),在系統(tǒng)監(jiān)測到異常情況及時通知工藝人員進行運行調(diào)整。
◆效益分析
調(diào)整完成后,設備能耗下降到原正常平均水平,僅此一項每月可節(jié)約用電86400kWh,節(jié)約用電成本34560元。每年運行10個月,年節(jié)省電費支出34.5萬元。并通過系統(tǒng)的監(jiān)測分析長時間對上述設備進行監(jiān)測分析,避免再次出現(xiàn)同樣的問題。
(3)管理策略優(yōu)化節(jié)能
煤磨工段-錯峰用電優(yōu)化管控
◆現(xiàn)場情況
該公司執(zhí)行峰谷平電價,以煤磨的運行狀況是可以避峰運行的,通過萬洲電氣技術(shù)人員與各級溝通了解生產(chǎn)情況,會同該公司高層、生產(chǎn)部和操作工詳細會商確定方案,以一套更嚴謹?shù)拈_停機方案實現(xiàn)了兩套煤磨系統(tǒng)的錯峰用電,將措施下發(fā)生產(chǎn)部和中控操作工,要求各環(huán)節(jié)嚴格按照預定好的開停機方案操作。
◆管控措施
對煤磨工段的主要設備(如煤磨主電機和煤磨排風機)設置運行時間報警條件,當設備沒有在規(guī)定的時段內(nèi)開???或停機時,及時報警提醒處理;通過用電量與電費報表重點關(guān)注煤磨工段的尖峰谷平用電量與電費比例,與煤磨工段的錯峰用電管理規(guī)定結(jié)合,將管控真正落實到班組,并與月度績效考核掛鉤。
◆效益分析
通過系統(tǒng)設備運行記錄,對執(zhí)行錯峰用電設備的開停機時間重點監(jiān)控,并關(guān)注每日用電量與電費報表中的尖峰谷平用電量與電費比例。經(jīng)過1個月的培訓交流,提升了人員的節(jié)能意識,促進主動節(jié)能。
通過對煤磨工段的開停機時間實行嚴格管控,嚴格落實錯峰用電管理規(guī)定,單日節(jié)省電費支出2500元。按照每年運行300天計算,一年可節(jié)省電費開支140萬元。
總結(jié):該節(jié)能系統(tǒng)項目已在現(xiàn)場穩(wěn)定運行近兩年,應用系統(tǒng)在降低能耗、提升效率、保障運行等方面為用戶提供了各種節(jié)能降耗的措施和技術(shù)支持,利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)、結(jié)合現(xiàn)場的工藝和生產(chǎn)情況,萬洲電氣應用研究團隊從設備運行優(yōu)化節(jié)能、工藝管控優(yōu)化節(jié)能和管理策略優(yōu)化節(jié)能三個層面上全方位的診斷企業(yè)用能,取得了非常好的經(jīng)濟效益,每年的節(jié)能效益收入在560余萬元。