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1、石化企业能源管控系统提 纲第2页第2页一、能源管控系统简介二、全厂能源管理平台 三、公用工程优化管理系统四、企业能源管控系统五、发展趋势及实施保障第3页一、能源管控系统简介一种基于网络和计算机并贯穿于生产全过程的现代化能源管理工一种基于网络和计算机并贯穿于生产全过程的现代化能源管理工具与平台,借助专业软件、控制技术等的支持以及能源管理人员具与平台,借助专业软件、控制技术等的支持以及能源管理人员的维护,实现企业能源消耗的实时监测、分析、诊断和控制,为的维护,实现企业能源消耗的实时监测、分析、诊断和控制,为企业能源效率的持续改进提供技术支撑。企业能源效率的持续改进提供技术支撑。能源管控能源管控系统

2、系统指标考指标考核管理核管理能源调能源调度管理度管理能源统能源统计管理计管理用能评用能评价管理价管理能源计能源计划管理划管理能源优能源优化管理化管理企业在国际国内行业的位置?统计是否真实准确?损失去哪了?考核是否达到了目标?是否实现了真正的优化?还有哪些环节可以节能?节能投资的收益到底有多少?产能计划如何安排?能流全过程是怎样的?没有计量表,我怎么办?有什么样的优化手段节能?什么样的运行方案利于节能增效?管理决策者的关注点一般管理者的关注点1、能源管控系统目标及作用第4页一、能源管控系统简介以能源数据在线采集为基础,以公用工程和主要工艺装置协同优化管理为主要功能2010 企业能源管控系统在能源

3、数据在线采集的基础上,增加了蒸汽动力系统优化功能20002010 公用工程优化管理系统19902000 以能源数据采集和对比分析为主要功能,可对企业能耗数据存储、处理、统计、查询和分析,提供企业能耗核算和定额管理全厂能源管理平台管住控好摸清现状1、能源管控系统目标及作用针对一些流程复杂、集成度较高的行业,随着流程工业过程控制和生产技术水平的日益提高,能源管理系统进一步与过程模拟技术、优化算法、先进控制技术等相结合,逐步发展为以生产工艺技术为核心、以能源使用全过程优化控制为目标、以互联网及信息平台开发工具为基础的企业能源管控系统。第5页一、能源管控系统简介优化分析监测对比公用工程工艺装置全厂能源

4、管理平台企业能源管控系统公用工程优化管理系统满足供应质量减少供应数量通过生产操作优化,降低用能需求1、能源管控系统目标及作用2009年以来,工信部在钢铁、水泥、玻璃、石油化工等行业试点建设了100多家企业能源管理中心; 2015年1月,工信部正式发布钢铁、石油和化工、建材、有色金属和轻工行业企业能源管理中心建设实施方案(工信部节201513号文),进一步推动工业企业能源管理中心建设;一、能源管控系统简介第6页第5页2、国家对能源管控系统建设的要求石油和化工企业能源管理中心建设实施方案解读: 实施背景:石油和化工行业是国民经济的基础产业和支柱产业,2013 年能耗超过5 亿吨标煤,约占全国能耗总

5、量的13%,自2009年开展的能源管理中心建设示范实践证明,通过能源管理中心建设,企业综合能耗降低可达2%以上,提升了企业能源利用效率和管理水平。 建设目标:2020 年前,在石油和化学工业能源消费的重点领域建设和改造完善200 个企业能源管理中心,其中,炼油和乙烯企业约30 个,化肥和甲醇企业约80 个,氯碱和电石企业约50个。 实施企业基本要求:炼油、乙烯、化肥、甲醇企业年综合能源消费量不低于30 万吨标准煤,企业应具备一定的自动化和信息化条件。一、能源管控系统简介第5页2、国家对能源管控系统建设的要求第8页一、能源管控系统简介建设内容建设方案能源计量体系企业一级三级能源计量仪表配备率基本

6、达到100%,有条件的企业配备四级(重要耗能装置或设备)能源计量仪表,将不具备数据采集接口的机械表更换为智能仪表。能源数据采集网络基于已有自动化系统,完善现场数据采集网络,实现能源计量数据、能源系统操作和质量数据、关键生产数据集中采集到能源管理中心。能源集中监控平台基于实时数据库等,实现各级能源介质产、存、耗全过程的实时监控,对产用能过程及设备的异常报警和分析管理,对重点耗能设备能效的实时计算与监控。能源闭环管理平台建设集团、分厂、车间、班组四级能源管理体系,实现从能源计划、调度、运行到统计分析、考核的全方位闭环管理。能源平衡与优化调度平台建立能源介质产耗预测模型,为事前调度提供预测数据;建立

7、能源介质管网模拟模型,提高对管网的监控力度;建立能源介质优化调度模型,在线提供优化调度方案。高耗能装备节能优化控制系统基于多变量预测控制和先进控制技术,实现锅炉、精馏塔等高耗能设备的优化控制。能源管理中心应具有完善的管理、运行、人员培训制度,其建设、运行和管理应上升到企业的决策层高度。 具体建设方案:第9页一、能源管控系统简介 实施程序与验收:l 企业可本着自愿原则,向省级工业主管部门提出能源管理中心建设备案申请,并提交由有资质的第三方机构(地方节能监察机构等)出具的基础能源消费报告;l 备案完成后,企业自主建设能源管理中心并投入运行后,可向当地省级工业主管部门提交验收申请报告;l 收到企业验

8、收申请后,省级工业主管部门委托有资质的第三方机构(地方节能监察机构等)进行现场审核并出具审核报告,工信部组织专家参照验收标准对能源管理中心建设实施情况进行评估和现场抽查,形成验收结论;l 根据验收结论,工信部会同各地工业主管部门利用国家已出台的促进企业节能减排的各项财政、税收优惠政策,对通过验收的企业给予奖励或信贷支持。提 纲第10页第10页一、能源管控系统简介二、全厂能源管理平台 三、公用工程优化管理系统四、企业能源管控系统五、发展趋势及实施保障二、全厂能源管理平台第11页通过对主要能源介质(煤、电、蒸汽、水、燃料气、氮气等)的准确计量和数据实时采集,并借助计算机编程等手段,实现全厂能源消耗

9、量的在线统计、历史数据对比与图形化展示;国外石油石化行业已采用较为成熟的商业化能耗统计及监控软件产品实现上述功能,如:Monitor-Pro 5、Montage等,能够提供涵盖数据采集、能源监控及分析报告等在内的解决方案,且具有基准对比及指标监控等计算功能;国内石油石化行业起步较晚,企业应用的能源管理平台多根据节能管理要求定制开发,除了具有能耗数据采集及在线统计分析等功能外,还具有年度节能量分解与考核、装置能耗定额管理、不同企业间能耗指标对比与评价等功能。(一)国外应用情况第12页1、英国北海Talisman油气公司该公司应用Monitor-pro5软件作为能源及环境数据管理工具,接收来自过程

10、信息系统、手持设备或手工输入的各种数据,对存储在其它数据库和手工记录在不同电子表格中的相关KPI数据进行单独备份、分析和报告,并通过网络平台对这些数据进行发布和监控;企业监控的数据包括钻井平台柴油消耗量、CO2排放量和排放污水含油量等指标,并定期对比发布。界面及报告视图示例第13页2、BP公司该公司应用专门的能源成本监控管理工具Montage软件,针对下属部分炼油企业,将来自DCS、PI系统或数据仓库的相关能源数据进行实时采集、传输和存储,对不同类别、不同层面的历史能耗数据进行线性回归分析,根据回归分析结果设定目标值,并通过监控目标值与实际值之间的差距变化发出报警信息。(一)国外应用情况目标值

11、对比图“交通灯”式报告(二)国内应用情况第14页1、兰州石化EMS系统该公司定制化开发的EMS系统,不仅具有能耗数据统计评价等功能,还具备设备能效管理、节能项目管理等功能。组织机构配置界面工质管理界面第15页(1)能耗统计与评价 实现对公司能耗的统计、查询和分析,分为公司级能耗分析和分厂级能耗分析,能耗数据主要来自统计平台。公司级能耗分析能提供对公司所有大类工质的使用分析,对工质能耗进行对比,分析工质的使用情况;同时提供去年同比等功能,提供更加全面的统计数据,也可以向下跟踪能耗使用情况。分厂级能耗分析根据各分厂能耗分析的个性化需求开发,对工质能耗进行对比,分析工质的使用情况。向下钻取可以跟踪到

12、装置能耗数据,实现能耗追踪、分析功能。(二)国内应用情况第16页(2)设备能效监测 在对加热炉、锅炉等重点耗能设备的关键参数,如氧含量、炉膛负压等进行统计整理的基础上,对兰州石化公司重点设备的效率进行计算监测,实现用户对重点设备的运行状况进行查询分析。设备参数检测界面(二)国内应用情况(二)国内应用情况第17页(3)节能项目管理 对已实施的节能项目进行绩效跟踪,包括自定义一个节能项目及其重要属性,如:项目编号、项目名称、考核周期、关键绩效指标及节能绩效公式等,通过人工录入和从实时数据库自动取数满足对具体节能项目的数据源需求,并自动计算节能量和节能绩效、图形化展示节能项目效果。节能项目展示界面第

13、18页2、克拉玛依石化EMS系统该公司定制化开发的EMS系统,具有能耗实时监测与考核、KPI指标实时监测与目标管理、车间能耗指标分解、达标考核装置管理、设备性能监测、节能节水项目管理等功能。(二)国内应用情况欢迎界面历史成本曲线图第19页(1)能耗统计与KPI管理 对公司和车间公用工程各单项数据所占比例进行图形显示,对实时数据与历史数据和先进指标、总部下达指标等进行对比;将制定的节能计划分解下达到车间班组,包括炼油能耗、新水单耗、燃动费用、节能量、节水量等,并对指标完成情况进行日常考核、月度能耗费用通报等。(二)国内应用情况KPI指标管理界面装置级 KPI监视界面第20页(2)设备性能监控监控

14、主要设备效率并突出显示需要关注的设备,覆盖范围包括热电厂四台锅炉和两台蒸汽发电机、生产装置加热炉、蒸汽透平驱动,还有一些企业定义的特殊工艺过程参数。(二)国内应用情况汽轮发电机锅炉透平 全厂能源管理平台能否有效使用很大程度上受限于企业能源计量仪表及自采系统的配备率。从目前国内已有能源管控系统的情况来看,企业由于历史沿袭和资金限制等原因,电力、水等耗能工质的二、三级计量多未实现自动采集,导致一些企业已建成能源管理系统的数据人工录入量大、能耗指标未完全实现实时统计。 实现各级能源消耗数据实时采集及统计分析只是企业开展能源管控的基础,如何根据企业实际生产变化设定合理的能源使用目标,并提供有效的优化改

15、进方案,才是企业科学控制用能、持续提高能效的关键。小 结第23页提 纲第22页第22页一、能源管控系统简介二、全厂能源管理平台 三、公用工程优化管理系统四、企业能源管控系统五、发展趋势及实施保障第23页 在实现企业能耗在线统计的基础上,国内外一些炼化企业建立了包含蒸汽动力系统、燃料系统、氢气系统等的公用工程系统严格模拟模型,并利用数据在线整定技术和内置的优化算法,以系统涵盖的总运营成本最小为优化目标,实现公用工程系统的操作优化和计划优化,为企业能源优化管理提供目标和建议; 国外少数炼化企业进一步利用先进控制系统,实现了公用工程系统闭环优化。三、公用工程优化管理系统第24页(一)国外应用情况国外

16、大型高耗能企业在该类系统建设方面起步较早,借助成熟的软件工具和信息化手段成功实现了能源的优化管理,显著提高了企业能源科学化管理的水平ExxonMobil能源管理系统管理、技术两方面行能源管理,统一了节能绩效衡量方法,并建立了一套挖潜增效的最佳实践库通过先进控制技术、指标的对标和关键指标的实时过程监控和优化,实现了公用工程系统的整体优化Valero公用工程优化管理常用的软件产品包括Aspen公司开发的Aspen Utilities Planner 和Aspen Utilities Online Optimizer、Soteica公司开发的Visual MESA 软件和KBC公司开发的OptiSt

17、eam软件。建立蒸汽、燃料、氢气等公用工程运行的实时监控和优化系统,实现公用工程系统的整体优化科威特国家石油公用工程优化管理建设以公用工程优化为主的能源管理系统,在全厂层面优化、协调公用工程系统运行FlintHill炼厂公用工程优化管理第25页(一)国外应用情况1、美国Valero公司 Valero能源是北美最大的炼油企业,创立于1955年,在美国、加拿大和加勒比海地区拥有和运营18座炼厂,总加工能力约330万桶/日,同时是国家主导的零售经营商之一。目前约有2.2万名雇员,年收入800亿美元。Valero公司在休斯顿炼厂采用Aspen Utilities Planner & Optim

18、izer软件建立全厂公用工程在线优化系统,以过程单元能源需求、由设备或环境法规所造成的能源要求和制度约束为依据,对工厂公用工程进行操作优化、性能监控和计划优化;同时,为确保系统优化效果,配备了专门的优化工程师,并保证能源计量器具配备率及准确性。该项目历时12个月,投资约60万美元。系统运行后,减少蒸汽排放7%,锅炉热效率提高0.6%,减少燃料气成本1%;通过优化燃料采购、蒸汽、电力系统运行,年效益约270万美元。能效指标实时监控公用工程优化模型第26页(一)国外应用情况Valero公司能源信息管理系统界面 以公用工程在线优化为核心,建立了企业能源管理信息系统,实现能源使用情况的可视化; 利用历

19、史统计数据和数学回归模型等预测现有操作条件下的动态能耗值,并据此设置总部、炼厂、装置、单元等不同层面的动态能源管理目标,将实际能耗与目标值对比,按照实际值/目标值110%分别设定绿、黄、红色,从而直观发现能耗偏高的企业,并可逐级追溯至装置内部实物消耗过高的部位。第27页2、Exxon公司 该公司在2000年开始部署全球能源管理系统GEMS,通过对炼油、化工能量效率对标分析确立新的节能目标,并通过最佳业务实践指导措施的制定加以落实。该系统是公司能源管理和不断持续改进的重要支撑平台,在系统中已总结200多个节能最佳实践和12类绩效衡量计算方法。例如,修改大型冷冻压缩装置的控制策略,减少蒸汽轮机驱动

20、装置的能耗,为喷射燃料装置更换蒸汽管道、减少蒸汽用量,优化冷却水泵操作、节约抽水能耗,改进除氧蒸汽管理、降低蒸汽损耗。这些最佳实践全部实施后预计每年将取得500万美元至10亿美元的效益,减少二氧化碳排放1000万吨。 近年来,Exxon公司在公用工程优化管理系统建设方面进展较大,部分炼厂已利用Soteica公司Visual MESA 软件实现了公用工程系统的在线模拟和闭环优化。(一)国外应用情况第28页3、科威特国家石油公司(KNPC)科威特国家石油公司建立于1960年,1995年世界石油公司排名第8位,公司总收入179.63亿美元,总资产274.77亿美元,拥有雇员1.3万人。KNPC下属的

21、MAA炼厂采用Soteica公司Visual MESA 软件建立全厂公用工程在线优化系统,优化范围包括蒸汽、燃料、氢气系统,并成立了能源管理小组(Energy Management Cells, EMC)专门推进和跟踪系统优化建议的实施。该系统2012年5月上线运行,截止2012年12月已实现年效益约440万美元。(一)国外应用情况公用工程在线优化模型界面模型优化建议报告界面在线优化计算企业存在的可节约成本的潜力第29页4、美国Flint Hill炼厂Flint Hill炼油厂在全美10大炼厂中排名第7位,原油年加工能力约1400万吨;2008年EII指数为95105,能效水平位列全美炼厂第3

22、名; 该炼厂于2005年利用Aspen Utility软件建设以公用工程优化为主的能源管理系统,公用工程系统模型包括蒸汽(水系统)、燃料气和电力模型,涉及9台锅炉、20个透平、燃气轮机、催化余热锅炉、泵等设备,并于2006年实现在线运行。 应用该系统后,通过在全厂层面优化、协调公用工程系统运行,使全厂能源成本下降了1%,取得了较好的经济效益。(一)国外应用情况CostCurrentOptimizedFuelPowerTotal/hr/hr/hr/hr/hr/hr400# Steam ProductionBoiler #1Boiler #2Boiler #3Boiler #4Boiler #5B

23、oiler #633.0055.000.0035.0031.7534.75CO BoilerMid-Plant BoilerHRSG/CogenStatus is:GoodHot StandbyMlb/hrMinimumCurrentOptimized212.70210.00SavingsCurrentOptimizedCurrentOptimized48.48Model Last Ran at:/hr49697MidWestTie-Line9/5/2006 4:05:12 PM0145.00100115100180.0054.783352734.5544.9138.7540.1236.996

24、2.33$500$505$5,000$5,500$4,895$5,400$100Flint Hill炼厂锅炉产汽优化界面NamePump DescriptionCurrent ValueOptimizer Value150-20 Main Col Reflux 14.3001GA119#2 Debutanizer Reflux02GA208150-20 IC4 RE Spare 14.4003GA341150-20 Deareator Charge 7.4806GA672OX Fractionator Int Reflux14GA1426150-20 Furnace Charge 8.0916

25、GA1624400-150 Extract 4.8414GA1475400-150 OX Finish Col OH 9.1620GA2001Crystal Feed Column Reflux20GA2002400-150 #2 OX Recycle OH 9.1620GA2003400-150 #1 Rec OX OH SP 7.1020GA2006400-150 Hot Oil 27.8439GA3917Status is:GoodModel Last Ran at:9/5/2006 4:05:12 PM00Flint Hill炼厂泵驱动模式优化界面(二)国内应用情况第30页1、兰州石化

26、EMS系统随着国内炼化企业节能意识的增强和技术手段的进步,部分企业也建设了以公用工程在线优化为主要内容的企业能源管理系统EMS系统软件功能架构示意图 基于Visual MESA 软件建立了公司级、分厂级、装置级、重点产用能设备的四级模拟模型,范围涵盖全公司蒸汽、电力、除盐水、燃料和氢气等系统,通过数据实时采集与优化计算,实现了公用工程在线开环优化和计划优化。第31页(1)公用工程系统模拟优化 企业EMS系统为Visual-MESA在线优化模型提供了网页嵌入式接口,用户可方便的在系统内查询到Visual-MESA生成的在线优化结果;同时提供了Prosteam蒸汽系统离线模型的网页发布功能,可随时

27、查询典型工况的离线平衡模型,或进入在线优化模型进行模拟分析。(二)国内应用情况兰州石化公用工程在线优化模型界面系统优化变量:从西固电厂购进的蒸汽燃料气系统的天然气补气 炼油厂锅炉的蒸汽产量 化肥厂锅炉的蒸汽产量 石化厂锅炉的蒸汽产量 透平/马达组的切换优化(即选择相应的使用蒸汽或电的驱动器)双压力透平的优化操作(压缩机由2级透平驱动) 汽轮机发电机 第32页(2)计划优化 企业EMS系统具有蒸汽系统的计划优化排产功能,提取各生产装置的运行负荷,并根据系统给定的蒸汽消耗单耗指标或者历史数据回归出的单耗指标,计算出当装置的生产运行负荷发生变化后,如何最优化确定公司的购汽、锅炉产汽方案。(二)国内应

28、用情况对于炼油厂,计划优化目标是平衡从西固电厂购进蒸汽和炼油厂锅炉生产蒸汽的量;对于橡胶厂,只需计算整体蒸汽购进量;对于石化厂,需平衡不同供汽源所供应蒸汽和锅炉生产蒸汽的量;对于化肥厂,需平衡多压力级别的蒸汽透平和外送蒸汽/锅炉的蒸汽发生量第33页2、克拉玛依石化EMS系统 利用Aspen Utilities软件建立了全厂蒸汽、燃料、电力、氢气和氮气系统的模拟模型,围绕公用工程买卖、公用工程设备操作和公用工程消耗一系列业务流程进行优化管理。(二)国内应用情况 该系统可实现在线开环优化,进行最佳配置和最佳操作使系统操作成本最小 ;同时,可进行离线计划分析和工况研究,确定最佳操作方案。离线系统和在

29、线系统模型第34页公用工程系统在线开环优化为工厂操作员提供公用工程设备操作建议,以降低总体公用工程成本;当EMS系统对公用工程系统运行作出改变指示时,操作工根据系统的操作变更级别决定是直接操作还是向生产技术处申请。 (二)国内应用情况2013年5月22日16:00,优化建议全部实施后预计效果当前节能潜力39900元/天减少外购电、增加上网电降低天然气用量增加煤用量可采取措施总节能潜力第35页(二)国内应用情况2013年5月22日16:00 优化建议截图1#、4#锅炉处于检修状态,不参与优化。增加2#锅炉产汽、打满负荷,减少3#锅炉产汽。增加热电减温减压器流量,减少II焦化减温减压器流量锅炉负荷

30、提高后,蒸汽量富裕。用煤发生蒸汽发电比外购电成本更低。增加1#发电机发电量、减少外购。煤价较低,增加锅炉燃煤量,节约炼厂气给装置上使用。由烧天然气改为烧炼厂气。3、中国石化 中国石化以能源利用“说得清,管得住,省得下”为目标,建设依托于MES等的能源管理系统,包括总部和企业两个层面,涵盖装置操作、能源计量、能源统计、能源优化等20多类岗位。(二)国内应用情况第19页中国石化能源管理炼化企业能源生产能源供应能源消耗油田企业能源生产能源供应能源消耗销售企业能源生产能源供应能源消耗社区/辅助能源生产能源供应能源消耗节能优化节能优化节能优化节能优化统计管理计划管理节能管理减排管理碳排放合同能源审计管理

31、监察管理绩效管理能源分析定额管理标准管理认证管理运行监控中国石化能源管理系统业务涵盖总体框架图(二)国内应用情况第20页总部负责企业运行数据的集中监管,实现总部对企业计划的审批管理,初步建设企业间评价、分析功能。(二)国内应用情况第20页(二)国内应用情况第20页企业建设用能需求计划和优化的产能计划,建立完善企业全口径的能流管理,初步建设评价分析功能及对第三方能源优化软件Aspen Utility的支撑,并实现对企业能源管理中心建设及总部能源管理的业务支撑。 2013年6月,正式启动扬子石化、燕山石化两家炼化企业试点建设,并于2013年底实现系统成功上线,可模拟不同工况的用能量并折合成效益,使

32、企业管理人员根据实际需要决策最佳的燃料结构、产能结构、用能方式; 2014年9月,在天津石化等四家炼化企业首批推广能源管理系统建设。燕山石化能源管理系统模型界面扬子石化能源管理系统模型界面镇海炼化基于浙江中控能源平衡与调度软件,开发建设了全厂瓦斯、氢气系统的产耗预测与优化调度系统。第40页(二)国内应用情况瓦斯平衡与燃料优化系统架构企业 瓦斯产耗预测根据历史数据和当前工况,采用在线双重校正技术等加以实现;优化调度模块以预测数据为基础、以瓦斯系统操作成本最小为优化目标,计算最优的压缩机操作和燃料补充方案;投用后低压瓦斯放火炬时间同比减少93%、补烃量同比减少43%,实现经济效益1621万元/年。

33、瓦斯调度优化模型气柜容积预测界面 镇海炼化氢气系统调度优化,首先对产氢及用氢点浓度、流量进行在线采集与分析,并采用氢夹点和超结构优化方法优化现有氢气网络,实现氢气资源充分回收和氢气按质梯级利用; 据介绍,氢气调度优化系统投用后,将航煤加氢、I非芳加氢的驰放气作为I加氢新氢回收利用,提高PSA提纯效率和纯氢产量,进行供氢路线优化,实现经济效益1400万元/年,节约氢气资源的同时减少了氢气放空时间和废氢排放量。第41页(二)国内应用情况氢气平衡与优化系统架构氢气管网模型界面4、宝钢集团首创“三流一态”(能源流、制造流、价值流、设备状态)的能源管理体系,建立了全厂各种能源介质和环保监控、能源业务综合

34、管理的能源管理中心。(1)数据采集:EMS统计范围到二级计量仪表,在线自动采集仪表约占90%,实现企业自用及上报国家的报表由系统自动统计和生成;建立和完善能源计量和统计标准,成立专门的计量团队,保证能源计量和统计管理高效、精确。(2)优化管理:利用宝信开发的能源管理系统(EMS)进行能耗介质的趋势预测及优化计算,系统根据运算结果给出调度优化建议并开环运行,由专门的能源调度员人工判断是否执行,主要优化内容包括能源介质在线平衡与调整、多介质的平衡与转化、设备运行方式改变等。(二)国内应用情况第41页(3)管理措施:紧密结合实际管理需要建立清晰的能源管理体系,将确定的节能操作要求列入操作规程,明确各

35、岗位责任,实现能源分级管理。例如,在考虑生产负荷、产品结构、设备变动因素后,若某生产单元实际能耗仍超过设定的基准值,则认为超标来自生产管理因素,对该单元有相应的惩罚措施。(二)国内应用情况第42页四级指标示例:系统指标:吨钢综合能耗、耗能总量、吨钢耗水、吨钢耗电、余能回收量等;工序指标:焦炉工序能耗、高炉工序能耗、2050热轧工序能耗等;工序介质单耗:1高炉工序电耗、1高炉工序水耗、2050热轧焦炉煤气单耗等;重点能源设施单耗:烧结余热锅炉蒸汽回收量、2050热轧加热炉燃耗等;能源管理中心中控室第44页 以公用工程在线优化为核心的企业能源管理系统,其有效运行依赖于模拟模型的及时更新、实时数据的

36、科学整定和企业相关管理程序的合理有序。 为确保企业能源管控系统持续发挥更大的作用,能源管控程序的建立和专职优化工程师的配置必不可少,作为能源管控系统基础的能源计量仪表与自采系统配备更应得到重视。 生产过程作为企业用能的需求方与主体,如何有效管理生产过程并优化能源使用,为公用工程进一步优化提供目标,是企业能源管控系统不断深化研发的必然选择。小 结提 纲第45页第45页一、能源管控系统简介二、全厂能源管理平台 三、公用工程优化管理系统四、企业能源管控系统五、发展趋势及实施保障第46页 目前,多数企业开发的能源管控系统主要在工艺需求不变的情况下对公用工程系统进行优化,并基于计算得到的公用工程优化目标

37、进行能源管控; 为持续降低能耗和提高经济效益,企业的生产装置或生产单元会根据不同生产目标进行操作条件的优化调整,或开展局部的技术改造,这些调整都将改变对公用工程系统的需求; 基于工艺与公用工程协同优化的能源管控系统,能够同时为企业生产运行提供工艺操作优化目标和相应的公用工程优化目标,进而将生产过程优化与能源供给优化有机结合起来,克服工艺需求变化时公用工程系统优化的延迟性,进一步提升全厂能源管控优化深度和效果。四、企业能源管控系统第47页1、Exxon公司 由于石油石化生产过程的复杂性,目前已知的仅ExxonMobil公司在下属1家炼厂建立了该类系统。系统包括重点装置闭环实时优化系统(Real

38、Time Optimization,RTO)和采用Visual MESA 软件建立的公用工程闭环实时优化系统。 系统运行时,装置的实时能耗数据传至公用工程优化系统,由Visual MESA计算得到公用工程实际价格后重新放入装置RTO系统中,待装置运行稳定后实施装置RTO,之后再运行公用工程RTO。其中,公用工程RTO具有1520个优化变量,包括减温减压量、驱动方式切换等。 目前,Exxon公司对于该项目尚没有公开任何详细资料。(一)国外应用情况第48页2、锦州石化公司 目前,中国石油锦州石化公司正在开展工艺与公用工程协同优化的企业能源管控系统建设,系统计划将重点装置在线模拟模型和重点参数优化器

39、与公用工程在线优化系统相集成,以实现关键能耗参数的持续优化和公用工程系统的相应优化改进,上线后预计可实现节能量3000吨标煤以上。(二)国内应用情况提 纲第49页第49页一、能源管控系统简介二、全厂能源管理平台 三、公用工程优化管理系统四、企业能源管控系统五、发展趋势及集团公司部署第50页 随着炼化能源管控系统功能的逐步细化和深入开发,能源管控系统已从最初的主要用于能耗指标统计对比展示向能源使用的计划优化、调度优化和在线操作优化等多个生产层面扩展。 出于企业经济效益最大化的考虑,能源管控系统必将与炼化生产工艺过程进一步紧密结合,通过与流程模拟技术、优化技术、先进控制技术等的集成,实现生产效益最

40、大化基础上的企业能源使用全过程管理与控制。 随着原油加工深度的增加以及化工产品的多元化,并考虑生产过程中原料性质、产品要求、加工方案等的变化,进一步结合互联网和云计算等信息化技术手段,实现能源转换、利用和回收全过程的智能化管控将成为炼化企业能源管控系统未来的发展方向。五、发展趋势及集团公司部署1、发展趋势第51页 综合国内外企业建设和应用的成功经验,能源管控系统要实现长期运行并有效发挥作用,以下三方面的保障措施是必不可少的:1)实时、准确且全面的能源数据。 与传统的能源管理方式相比,能源管控系统的一个突出优势是其能源分析、管理及优化建议的“及时性”,而能源数据的实时采集是发挥这一优势的必须基础

41、。因此,对能源计量仪表与自采系统配备进行全面的升级完善是首要的保障措施之一。五、发展趋势及集团公司部署2、能源管控系统实施保障第52页2)在线模型实时数据的科学整定。 能源管控系统的另一个突出优势是可以依据其后台的优化模型,在用户设定的不同优化目标和约束条件下自动计算最佳的优化操作方案,大大减少人工优化计算的工作量,改变依靠人工经验进行公用工程和工艺操作优化的方式,提高工作效率。 由于不可避免的仪表误差等原因,现场数据通常存在质量、能量不平衡等问题,这样的数据直接应用于模拟通常会导致模型难以收敛,也就无法开展优化计算。因此,能源管控系统在实现能源数据的实时采集基础上,还必须具备实时数据的在线科

42、学整定功能,才能保障系统优化功能的有效实现。五、发展趋势及集团公司部署2、能源管控系统实施保障第53页3)合理能源管理程序的建立,以及专职技术人员的配置。 目前,国内外多数企业还无法实现公用工程及生产系统的闭环优化,因此,能源管控系统提出的优化建议还需要人工具体落实和执行,否则无法真正转变为企业的经济效益。另外,模型更新、系统维护等也都需要专业人员进行长期工作。因此,需配备专职技术人员应用和维护能源管控系统,同时,必须为企业能源管理过程和节能优化建议实施建立合理、规范的流程,才能保障能源管控系统的运行效果落到实处。2、能源管控系统实施保障五、发展趋势及集团公司部署第54页 “十三五”期间,集团公司将继续强化节约发展、绿色发展、低碳发展理念,并将能源管控工作作为节能增效的重点工作之一,努

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