摘要:為了對紡紗廠能耗情況進(jìn)行量化分析,以11.52萬錠集聚紡生產(chǎn)線為例,介紹了工藝流程和設(shè)備配臺,統(tǒng)計(jì)了各工序主輔機(jī)、空調(diào)、除塵、制冷和照明等設(shè)備的總裝機(jī)功率,對生產(chǎn)中實(shí)際總功率進(jìn)行了測試,并對各類設(shè)備額定功率占比和實(shí)測功率占比進(jìn)行了分析對比,找出無效能耗產(chǎn)生的原因和節(jié)能技術(shù)改造的重點(diǎn)。提出了一系列措施,包括采用空調(diào)風(fēng)機(jī)變頻控制,除塵系統(tǒng)和精梳吸落棉系統(tǒng)采用恒壓變流量系統(tǒng)控制,細(xì)紗機(jī)吸棉風(fēng)機(jī)與單定監(jiān)測系統(tǒng)采用關(guān)聯(lián)控制,優(yōu)化集聚紡負(fù)壓風(fēng)機(jī)頻率,避峰用電等。采用上述綜合節(jié)能技術(shù)措施,全年可節(jié)約用電3.194×106kW·h,實(shí)現(xiàn)全廠綜合節(jié)電5.7%的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:紡紗廠;能耗;量化分析;主輔機(jī);空調(diào)和除塵;額定功率;實(shí)測功率;吸棉風(fēng)機(jī)
現(xiàn)代新型紡織廠不斷朝著規(guī)模大型化、設(shè)備自動化、運(yùn)行高速化的方向發(fā)展。每萬錠裝機(jī)功率達(dá)到1100kW以上,具有連續(xù)運(yùn)行、負(fù)荷率高的特點(diǎn)??諌骸⒖照{(diào)除塵及吸落棉設(shè)備裝機(jī)功率高,用電負(fù)荷大,使實(shí)際能耗提高。在運(yùn)行管理過程中,分析統(tǒng)計(jì)各工序設(shè)備的裝機(jī)功率和實(shí)際能耗情況,找出具有節(jié)能改造潛力的部位,采用成熟節(jié)能技術(shù)和有效管理措施,降低無效能源消耗,是企業(yè)節(jié)能增效的有效途徑。本研究根據(jù)某新建的現(xiàn)代化11.52萬錠集聚紡紗生產(chǎn)線的具體情況,通過對主輔機(jī)裝機(jī)功率統(tǒng)計(jì)、實(shí)際能耗測試和用能情況分析,理清紡紗車間空調(diào)除塵設(shè)備的裝機(jī)功率與實(shí)際功率比,以找出節(jié)能運(yùn)行管理的重點(diǎn)部位,并就幾種行之有效的節(jié)能措施進(jìn)行討論。
一、紡紗生產(chǎn)線能耗情況分析
紡紗生產(chǎn)線能耗情況分析紡紗車間能耗主要包括主機(jī)生產(chǎn)能耗、輔助空調(diào)除塵、空壓冷凍、照明能耗等。具體能耗大小與車間主機(jī)工藝配備有關(guān),現(xiàn)以某11.52萬錠集聚紡生產(chǎn)線為例進(jìn)行分析。
1.1工藝流程與設(shè)備配置
該紡紗生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)模11.52萬錠,主機(jī)為新型國產(chǎn)設(shè)備,主要紡制中細(xì)特精梳棉紗,工藝流程和設(shè)備配置數(shù)量如下。JWF1012型往復(fù)式抓棉機(jī)(3臺)→FA103B型雙軸流開棉機(jī)(3臺)→JWF1102型單軸流開棉機(jī)(3臺)→JWF1026-160-10型多倉混棉機(jī)(4臺)→JWF1124C?160型單輥筒清棉機(jī)(4臺)→JWF016型異纖機(jī)(4臺)→JWF1054型除微塵機(jī)(4臺)→JWF1204B型梳棉機(jī)(50臺)→JWF1313型并條機(jī)(12臺)→JWF1383型條并卷機(jī)(6臺)→JWF1278型精梳機(jī)(35臺)→JWF1312B型并條機(jī)(12臺)→JWF1458A型粗紗機(jī)(18臺)→JWF1566JM型細(xì)紗機(jī)1200錠(96臺)→VCRO?E型自動絡(luò)筒機(jī)(72錠,26臺)輔助設(shè)備有清梳聯(lián)除塵系統(tǒng)9套,精梳吸落棉系統(tǒng)4套,前紡空調(diào)系統(tǒng)4套,細(xì)紗空調(diào)系統(tǒng)8套,絡(luò)筒空調(diào)系統(tǒng)2套。空壓機(jī)3臺,兩用一備,設(shè)計(jì)供氣量64.4Nm3/min,供氣壓力0.85MPa。車間占地面積40986m2。主車間采用輕鋼門字形結(jié)構(gòu),附房采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。工廠地點(diǎn)在河南某地。
2主輔機(jī)裝機(jī)功率
按照設(shè)備銘牌統(tǒng)計(jì)設(shè)備裝機(jī)功率,分工序主輔機(jī)設(shè)備裝機(jī)功率匯總?cè)绫?所示。
從表1可以看出,包含制冷設(shè)備時(shí),合計(jì)總功率13550.6kW,其中各設(shè)備裝機(jī)功率占比為:主機(jī)73.2%,空調(diào)14.0%,除塵4.2%,空壓2.1%,制冷5.0%,照明1.5%。由于近年來紡織設(shè)備自動化程度不斷提高,清梳聯(lián)工序裝機(jī)功率有較大提高。按工序計(jì)算,清梳聯(lián)工序占比10.9%,精并粗工序占比12.7%,細(xì)紗工序占比58.7%,絡(luò)筒工序占比10.1%。由于制冷設(shè)備在夏季最熱月視情況運(yùn)行,按常年運(yùn)行設(shè)備分類,主機(jī)設(shè)備裝機(jī)功率占比77%,空調(diào)除塵裝機(jī)占比19.1%,除主機(jī)設(shè)備外空調(diào)除塵是能源消耗大戶。
1.3主輔機(jī)實(shí)際能耗
根據(jù)紡紗各工序設(shè)備的具體特點(diǎn),設(shè)備配備功率的保險(xiǎn)系數(shù)和負(fù)荷系數(shù)都存在差異,造成設(shè)備裝機(jī)功率和實(shí)際能耗相差較大,運(yùn)行中各設(shè)備的實(shí)測用電量真正體現(xiàn)了設(shè)備的實(shí)際能耗情況。以車間正常滿負(fù)荷生產(chǎn)中細(xì)特集聚紡紗為基礎(chǔ),2020年1月至6月我們對車間總用電量和空調(diào)除塵系統(tǒng)用電量進(jìn)行了實(shí)測統(tǒng)計(jì),如表2所示。
從表2中用電量統(tǒng)計(jì)情況可知,在不開制冷機(jī)的情況下,由于主機(jī)裝機(jī)功率大,負(fù)荷系數(shù)沒有空調(diào)除塵設(shè)備的高,主機(jī)實(shí)際功率占比沒有安裝功率占比高。空調(diào)系統(tǒng)采用了空調(diào)溫濕度自動控制技術(shù),車間空調(diào)系統(tǒng)的耗電量,正常月份仍占車間總用電量13%~13.9%,略小于裝機(jī)功率14.7%占比。除塵系統(tǒng)由于采用工頻運(yùn)行,實(shí)耗功率占車間總電量的6.5%~6.9%,大于裝機(jī)功率4.4%的占比。在沒有開啟制冷的情況下,空調(diào)除塵用電量占車間總用電量的18.5%~20.6%,說明空調(diào)除塵系統(tǒng)的耗電量不可忽視,是節(jié)能運(yùn)行管理的重點(diǎn)。為了進(jìn)一步分析除塵設(shè)備和服務(wù)主機(jī)的能耗情況,對清棉、梳棉、精梳主機(jī)設(shè)備安裝功率和配套除塵設(shè)備功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),在車間主機(jī)設(shè)備全開、濾塵設(shè)備正常運(yùn)行的情況下,測定對應(yīng)的實(shí)耗功率,如表3所示。
從表3可以明顯看出,主機(jī)設(shè)備安裝功率比濾塵設(shè)備配套功率高,主機(jī)安裝功率占61.4%~70.8%,配套除塵設(shè)備功率占比為29.2%~38.6%。但主機(jī)實(shí)耗、功率占比只有41.3%~53.3%,負(fù)荷系數(shù)為0.374~0.435;由于除塵設(shè)備采用設(shè)計(jì)配套風(fēng)機(jī)參數(shù)直接開車,除塵設(shè)備實(shí)耗功率占比為46.7%~58.7%,設(shè)備負(fù)荷系數(shù)0.791~0.983。說明濾塵設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)很大,實(shí)耗功率占比提高,能耗較大,是節(jié)能運(yùn)行管理的重點(diǎn)。二、主要節(jié)能措施研究
2.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)能耗是繼主機(jī)設(shè)備后的第一大戶。
由于空調(diào)系統(tǒng)是按車間設(shè)備全開、設(shè)備發(fā)熱量大、夏季室外溫濕度參數(shù)高的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)配套的。運(yùn)行中多數(shù)情況車間冷負(fù)荷小于設(shè)計(jì)值,這就要求空調(diào)系統(tǒng)要隨著車間負(fù)荷的變化隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),采用算法更大限度節(jié)省電耗。為分析風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的能耗情況,以30kW軸流風(fēng)機(jī)為例,進(jìn)行各頻率段能耗檢測,實(shí)測能耗情況如表4所示。
從表4可以看出,頻率每降低1Hz,風(fēng)機(jī)實(shí)測功率降低0.6kW~1.6kW,符合風(fēng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)速3次方呈正比的基本規(guī)律。在冬季低速運(yùn)行的情況下,甚至能降到原風(fēng)機(jī)能耗的50%。風(fēng)機(jī)能耗雖然隨著頻率降低下降,但風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率不宜低于35Hz,否則會大幅降低送風(fēng)量和送風(fēng)壓力,影響車間氣流組織和換氣。表4中35Hz~45Hz為風(fēng)機(jī)設(shè)定的常規(guī)運(yùn)行頻率段,在額定頻率的70%~90%之間,節(jié)能效果明顯。
2除塵系統(tǒng)節(jié)能
一般設(shè)計(jì)人員依據(jù)主機(jī)設(shè)備廠家提供的除塵排風(fēng)量、壓力參數(shù),適當(dāng)乘以安全系數(shù)來進(jìn)行除塵設(shè)備和風(fēng)機(jī)風(fēng)量和壓力的配備。在實(shí)際運(yùn)行中多數(shù)系統(tǒng)呈現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)量偏大,壓力較高的現(xiàn)象,造成系統(tǒng)無效能耗增加。從表3可以看出,除塵設(shè)備的實(shí)際能耗接近于主機(jī)設(shè)備的實(shí)耗功率,是一個(gè)不容忽視的問題。采用恒壓變流量控制自適應(yīng)除塵系統(tǒng),通過保證主要吸風(fēng)口負(fù)壓的方法,適應(yīng)不同品種、不同運(yùn)行情況下除塵及吸落棉設(shè)備的高效運(yùn)行,可提高濾塵系統(tǒng)設(shè)備綜合節(jié)能。采用恒壓變流量自適應(yīng)控制系統(tǒng)改造,可使清梳聯(lián)除塵系統(tǒng)在主機(jī)正常運(yùn)行的情況下主風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率下降25%以上。降低除塵吸落棉系統(tǒng)無用能耗,是濾塵吸落落棉系統(tǒng)節(jié)能改造的有效方法。另外,把控好濾塵和吸落棉等輔機(jī)設(shè)備的開關(guān)車時(shí)間,做到緊跟車間主機(jī)設(shè)備停開車,減少輔機(jī)設(shè)備無用能耗時(shí)間,杜絕電能浪費(fèi)。可以采用主輔機(jī)設(shè)備聯(lián)動的形式進(jìn)行聯(lián)鎖控制,通過聯(lián)鎖電路使輔機(jī)設(shè)備緊跟主機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)先開后停,減少輔機(jī)設(shè)備開車過早、停車過晚造成的電能浪費(fèi)。以本案為例,若對清梳聯(lián)除塵及精梳吸落棉系統(tǒng)進(jìn)行恒壓變流量改造,按表3中除塵系統(tǒng)實(shí)際能耗,按保守?cái)?shù)據(jù)15%節(jié)能計(jì)算,該車間每月可節(jié)電4.5×104kW·h,全年可節(jié)電5.4×105kW·h。
2.3細(xì)紗吸棉風(fēng)機(jī)節(jié)能試驗(yàn)
一般細(xì)紗吸棉風(fēng)機(jī)都是以50Hz額定頻率工作,無論斷頭多少,吸棉風(fēng)機(jī)一直高速運(yùn)行。參考細(xì)紗吸棉風(fēng)機(jī)節(jié)能改造經(jīng)驗(yàn),利用主機(jī)單錠監(jiān)測裝置,與吸棉風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)行關(guān)聯(lián),根據(jù)斷頭數(shù)量來控制吸棉風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。以1070錠118#細(xì)紗機(jī)為例,吸棉風(fēng)機(jī)7.5kW,紡紗品種JC9.8tex,錠速20000r/min,落紗長度5717m。利用單錠監(jiān)測裝置關(guān)聯(lián)控制吸棉風(fēng)機(jī)變頻器,控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率,將吸棉風(fēng)機(jī)最小負(fù)壓600Pa,對不同品種多臺細(xì)紗機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),日單臺用電量如表6所示。由表6可以看出,采用單錠監(jiān)測關(guān)聯(lián)技術(shù)對吸棉風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造后,單臺細(xì)紗機(jī)日可平均節(jié)電45.25kW·h,全車間節(jié)電4344kW·h,全年可節(jié)約用電1.52×106kW·h。
2.4集聚紡負(fù)壓風(fēng)機(jī)節(jié)能試驗(yàn)
細(xì)紗集聚紡負(fù)壓風(fēng)機(jī)都是在最高負(fù)壓值下運(yùn)行,這樣不但能耗較高,電器設(shè)備長期滿負(fù)荷運(yùn)行,大大縮短了使用周期,增加了保養(yǎng)工作量。通過大量試驗(yàn),對負(fù)壓值作適量調(diào)整,在滿足生產(chǎn)工藝要求的情況下,可以降低負(fù)壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率,達(dá)到減負(fù)降耗的目的。在滿足工藝生產(chǎn)的情況下,對兩個(gè)品種10臺集聚紡負(fù)壓風(fēng)機(jī)頻率進(jìn)行了調(diào)節(jié)試驗(yàn),細(xì)紗機(jī)301#~305#紡JC11.8tex,208#~212#紡JC9.8tex,具體能耗比較如表7所示。從表7可以看出,通過對集聚紡風(fēng)機(jī)頻率的調(diào)節(jié),在滿足正常生產(chǎn)的情況下,試驗(yàn)機(jī)臺平均可實(shí)現(xiàn)每臺降低功率1.5kW,若在全車間推廣,可降功率144kW,全年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電1.134×106kW·h。
2.5科學(xué)調(diào)度避峰用電
現(xiàn)在國家電網(wǎng)供電,一般采用峰平谷電價(jià)階梯供電,峰平谷每個(gè)時(shí)段各占8h,以平段電價(jià)為基礎(chǔ),峰段電價(jià)是平段電價(jià)的1.5倍,谷段電價(jià)只是平段電價(jià)一半。一般清梳生產(chǎn)能力較大,主要以“保供應(yīng)"為主,利用谷段、平段低電價(jià)時(shí)段,前紡多做儲備,減少峰段開車時(shí)間,節(jié)約電費(fèi)。以本車間為例,清梳聯(lián)實(shí)際功率788.2kW,若按平均每天峰、平段各減少運(yùn)行1.5h,每天峰段、平段可分別少用電1182.3kW·h,每年可節(jié)約電費(fèi)39.73萬元。
三、平臺介紹
1、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述
安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)狻⒄羝皦嚎s空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強(qiáng)能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
2、應(yīng)用場所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。
系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設(shè)備層:主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
4、工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能
平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實(shí)時(shí)監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理,提高能源利用效率和節(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(1)平臺登錄
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進(jìn)行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。
(2)大屏展示
用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點(diǎn)擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。
(3)首頁
首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
(4)數(shù)據(jù)監(jiān)控
對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報(bào)警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測各個(gè)點(diǎn)位的運(yùn)作情況,同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報(bào)警,并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。
能源實(shí)時(shí)監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。
能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示;當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警,可提供報(bào)警重要性等級分類,同時(shí)支持APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗報(bào)警提示等;
配電圖:將配電房真實(shí)情況畫入配電圖,實(shí)時(shí)展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。
實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì):實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值;
數(shù)據(jù)展示:通過實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù);
檢測:對能源報(bào)警信息進(jìn)行集中顯示,可以對報(bào)警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作,可以對報(bào)警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置,當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警,可提供報(bào)警重要性等級分類,具備APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗等報(bào)警提示;
(5)視頻監(jiān)控
接入攝像頭,實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內(nèi)實(shí)際情況。
(6)變壓器監(jiān)控
展示各電壓器的負(fù)載情況,從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運(yùn)行模式。根據(jù)運(yùn)行模式調(diào)整負(fù)載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。
(7)儀表實(shí)時(shí)監(jiān)控
展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。
(8)能源中控
將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個(gè)看板中,能從多個(gè)維度對比分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。
(9)用能統(tǒng)計(jì)
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設(shè)備、班組、分項(xiàng)等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析、實(shí)績分析,折標(biāo)對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì),找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費(fèi)。
(10)成本分析
統(tǒng)計(jì)各個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)(工廠、車間)的當(dāng)年、季度、月、周、日各類能源消耗費(fèi)用,其中電包括峰電量、峰電費(fèi)、谷電量、谷電費(fèi)以及平均電量和平均電費(fèi)。
(11)產(chǎn)品單耗統(tǒng)計(jì)
與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
(12)績效分析
對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進(jìn)行日、周、月、年、時(shí)段績效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)劃或定額制定的績效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力,評定能源消耗是否合理。
(13)運(yùn)行監(jiān)測
系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設(shè)備及工藝運(yùn)行狀態(tài),如溫度、濕度、流量、壓力、速度等,并支持變配電系統(tǒng)一次運(yùn)行監(jiān)視??芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時(shí)間等維度查詢相關(guān)能源用量。
(14)自定義能耗報(bào)表
用戶可通過自定義報(bào)表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報(bào)表,查看企業(yè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報(bào)表,支持導(dǎo)出報(bào)表。
(15)同比、環(huán)比
提供能耗成本的圖形對比分析,包括分時(shí)段(日、月、年)的同比、環(huán)比分析,分類、分時(shí)段、分項(xiàng)(地點(diǎn)、機(jī)構(gòu)、設(shè)備)統(tǒng)計(jì)圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。
同比
環(huán)比
(16)分析報(bào)告
以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運(yùn)行情況、運(yùn)維情況等進(jìn)行仔細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析,讓用戶更加了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況,并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,從而找出改善點(diǎn),以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
(17)能耗設(shè)備用能
監(jiān)控耗能設(shè)備運(yùn)行、停機(jī)及異常狀態(tài),及時(shí)解決設(shè)備故障停運(yùn)導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。
(18)線損分析
根據(jù)節(jié)點(diǎn)、能源分類,查詢各個(gè)節(jié)點(diǎn)線路上的能源損耗數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問題,提醒用戶及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。
(19)碳排放管理
按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M(jìn)行統(tǒng)計(jì),并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合減排指標(biāo)實(shí)現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警,提升區(qū)域減排水平,促進(jìn)碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
(20)電能質(zhì)量監(jiān)測
實(shí)時(shí)監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,確保功率因數(shù)不低于考核指標(biāo),避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。
(21)運(yùn)維管理
系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計(jì)劃、派工、消缺、報(bào)修、派工等設(shè)備運(yùn)維管理,方便運(yùn)行管理人員的制定巡檢計(jì)劃、派工,巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺,進(jìn)行故障報(bào)修、跟進(jìn)維修進(jìn)度,滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。
(22)報(bào)警管理
針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控,實(shí)現(xiàn)電參量異常報(bào)警、電氣火災(zāi)隱患報(bào)警、能耗超標(biāo)報(bào)警、限電報(bào)警等,幫助企業(yè)提前預(yù)警,避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報(bào)警,可對報(bào)警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。
(23)能耗抄表
可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值,可自定義抄表的分類分項(xiàng)。
(24)能耗分析自定義時(shí)間抄表
可自定義時(shí)間段內(nèi)各個(gè)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項(xiàng)。
(25)容需量報(bào)表
提供容需量報(bào)表,實(shí)時(shí)展示容量需量價(jià)格的變化情況,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)容改需,降低基本電費(fèi)。
(26)復(fù)費(fèi)率報(bào)表
對尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為企業(yè)分時(shí)用電,優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。
(27)文檔管理
對國標(biāo)、能源管理制度、能源指標(biāo)體系等文件進(jìn)行歸檔,可快速查詢相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統(tǒng)管理,支持文件的上傳和下載。
(28)3D可視化大屏
對場景進(jìn)行虛擬仿真,展示各區(qū)域運(yùn)行及能源消耗情況,可實(shí)現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果,支持模型與監(jiān)測點(diǎn)位的自定義綁定。
(29)3D子系統(tǒng)
對各動力子系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真,展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況,可實(shí)現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。
(30)工業(yè)組態(tài)
可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及能源消耗情況,可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。
(31)自定義駕駛艙
可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。
(32)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
對系統(tǒng)的項(xiàng)目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。
(33)手機(jī)APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、事件記錄、運(yùn)行監(jiān)視、異常報(bào)警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
(34)知識產(chǎn)權(quán)證書
5.系統(tǒng)硬件配置
結(jié)語
通過對紡紗廠主輔機(jī)設(shè)備裝機(jī)功率統(tǒng)計(jì)分析,對主機(jī)用電及空調(diào)除塵系統(tǒng)用電的測量統(tǒng)計(jì),得知新型紡紗空調(diào)除塵系統(tǒng)的裝機(jī)功率(不計(jì)制冷裝機(jī))達(dá)到全廠裝機(jī)功率的19.1%,在空調(diào)系統(tǒng)采用自動控制系統(tǒng)的情況下,平均實(shí)耗功率占全廠功率的20.2%,空調(diào)系統(tǒng)是節(jié)能管理的關(guān)鍵部位。對清梳聯(lián)配套的除塵系統(tǒng)和精梳配套的吸落棉系統(tǒng)實(shí)際用電測試統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),除塵系統(tǒng)和吸落棉系統(tǒng)實(shí)際用電功率占總用電功率46.7%~58.7%,清梳聯(lián)輔機(jī)和精梳輔機(jī)的節(jié)能同樣應(yīng)該引起重視。對于現(xiàn)代紡紗廠,采用比較成熟的節(jié)能技術(shù),如除塵和精梳吸落棉系統(tǒng)采用恒壓變流量調(diào)速控制,細(xì)紗吸棉風(fēng)機(jī)采用單錠關(guān)聯(lián)技術(shù)控制運(yùn)行頻率,對細(xì)紗集聚紡吸風(fēng)機(jī)頻率進(jìn)行整定優(yōu)化,對于類似前紡清梳聯(lián)等工序科學(xué)調(diào)度,充分利用峰平谷電價(jià)優(yōu)勢,調(diào)整生產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn),節(jié)能效果明顯。以本研究所在企業(yè)為例,若全面采用上述技術(shù)和管理措施,可實(shí)現(xiàn)全廠每年節(jié)電3.194×106kW·h,達(dá)到綜合節(jié)電5.7%節(jié)能效果。
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