典型钢铁企业能源管控系统

EMS能源管理系统简介钢铁企业能源管理系统简介系统概述国内外先进钢铁企业的成功实践证明，利用先进能源管理系统来进行能源管理，对能源的统一调度、优化能源介质平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢综合能耗和提高劳动生产率有重要作用，而且对于能源事故原因的快速分析和及时判断处理、能源计划编制、实绩分析、质量管理、能源预测等都是十分有效的。

针对钢铁企业能耗水平和节能技术现状，建立以能源管理业务为依托，以能源介质和主要能效设备在线监测为主要基础，融合能源负荷预测、能源供需平衡分析、能源结构和调度优化等技术，形成适用于大型钢铁企业的能源在线监测、能效分析平台和企业级能源优化系统软件，实现节能降耗的技术提升和创新，显著降低钢铁企业的能耗，可满足当前实现经济和社会可持续发展的迫切需要，并对实现国家节能减排总体目标具有重大意义。

系统目标能源管理系统的主要能源介质主要有：电力、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、压缩空气、氧气、氮气、氩气、蒸汽、净环水、浊环水、软水、源水、排水、回用水、冷风等。

通过能源管理系统的建设，将实现以下目标：将采集的数据进行归纳、分析和整理，结合生产计划的数据，进行能源管理工作，包括能源计划与实绩管理、能源调度运行、能源质量、能源设备管理、能源效率分析、能源平衡管理、能源监察等。

能源管理系统为钢铁企业基础能源管理供完善的解决方案和稳定可靠的先进实用平台。

能源管理系统功能主要功能： 1) 能源管理咨询调研企业现状，结合先进管理理论和实践，提出满足企业需要的能源管理制度、方法等。

以钢铁企业能源生产管理现状为基础，借鉴先进的生产管理思想（“先进的计划和调度”、“精益化生产”、“标准操作规范”、“准时制物料控制”、“质量控制6西格玛”、“设备效率管理”），对钢铁企业能源生产管理现状进行现场诊断，找出优势和不足，提出改进方案，制定符合先进能源生产管理体系的方法和工作流程，建立完善的能源生产管理体系。

钢铁企业能源管理系统智能优化调度的探摘要：新时代背景下，钢铁企业需要进一步控制和管理能源，才可以更好地发展。

钢铁企业在管理能源的过程中，智能自动化技术能够发挥出显著的节能作用。

为了进一步优化钢铁企业能源系统的结构，也需要全面提高钢铁企业的生产环保性能。

现如今，能源管理系统也更加智能化，在钢铁企业也发挥出了数字化能源管理的技术优势，可以有效控制生产过程中的各项问题，并且及时采取科学的应对措施，为钢铁企业带来更多的节能效益。

随着钢铁企业的能源结构逐渐优化，也应当进一步完善能源调度分析系统。

关键词：钢铁企业；能源管控；智能优化；调度分析现阶段，很多钢铁企业已经在开始拓展新的管理模式和新技术，在此过程中，就会出现一些新的问题。

众所周知，钢铁企业在生产的过程中，会消耗大量的能源。

随着钢铁企业产能的逐渐扩展，也会降低了产生的集中程度，进而就会导致能源的外溢问题，限制了能源开发和环境建设的范围。

因此，钢铁企业应当针对能源管理智能调度系统进一步优化。

本文针对钢铁企业能源管理系统智能优化调度展开了探究。

一、钢铁企业能源管理系统结构分析随着市场经济的进一步发展，能源类企业也面临了前所未有的激烈竞争。

现阶段已经出现了比较严重的能源市场同质化现象，也会在一定程度上降低了能源市场的竞争力。

钢铁企业在生产的过程中，需要依靠完善的能源管理系统。

该系统对于大型钢铁企业来说，是非常重要的调度工具，也是保证有效控制能源消耗问题的主要手段。

现阶段，钢铁企业不可能完全控制能源消耗问题，不过通过但是能在一定程度上提升经济效益【1】。

针对能源消耗控制，主要受到能源管理系统技术水平限制，通过科学的能源管理系统智能优化调度功能可以更好地提高企业的生产效率，保证钢铁企业的产能，还可以通过智能调度系统合理地控制和分析生产过程中面临的安全问题。

能源管理系统结构比较复杂，其中包括能源管理子系统、故障处理子系统、信息处理子系统，三个部分。

三个不同的系统组建成了完整的能源管理系统。

DCS系统在钢铁行业中的应用案例分享钢铁行业是全球最重要的基础产业之一，它的发展与国家经济发展密不可分。

为了提高钢铁生产的效率和质量，降低能耗与排放，许多钢铁企业开始引入DCS（分散控制系统）来实现自动化生产和智能化管理。

本文将分享几个在钢铁行业中成功应用DCS系统的案例，展示其在提升生产效益和质量方面的显著成果。

1. 炼钢厂中的DCS应用案例在炼钢过程中，DCS系统可以集成各种传感器和控制设备，实现对整个生产线的全面监控和智能控制。

例如，在高炉炼铁过程中，DCS 系统可以实时监测炉温、炉压、炉内氧气含量等关键参数，并根据实时数据动态调整喷吹煤气的流量和供料速度，以确保炉内的温度和氧气含量达到最佳状态。

这种智能控制能够大幅提高炼铁的效率和产品质量，并降低能耗和排放。

2. 轧钢厂中的DCS应用案例在轧钢过程中，DCS系统可以实现对轧机的精确控制和调度。

通过集成温度、厚度、张力等传感器，DCS系统可以实时监测轧机的工作状态，并根据轧机的性能参数和产品要求，自动调节轧辊的布局和轧机的工作参数，以保证轧制出高质量的产品。

同时，DCS系统还可以有效管理轧机的停机和换班等生产过程，提高设备利用率和生产计划的准确性。

3. 炉温控制中的DCS应用案例炉温是钢铁生产中非常重要的参数，它直接影响到钢材的质量和生产效益。

DCS系统在炉温控制中的应用可以帮助钢铁企业实现更加精确和稳定的温度控制。

通过采集炉温数据和环境数据，DCS系统可以根据事先设定的温度曲线，自动调节燃烧系统、送风系统等设备的工作参数，以实现最佳的炉温控制效果。

这种智能化控制不仅提高了产品的一致性和质量稳定性，还减少了人工干预和能耗浪费。

总结：DCS系统在钢铁行业中的应用案例丰富多样，从炼钢到轧钢，从生产线的控制到炉温的调节，都能发挥重要作用。

通过引入DCS系统，钢铁企业可以实现生产过程的智能化和自动化，提高生产效率，降低能耗和排放，提升产品质量稳定性和一致性。

信息系统与信息技术在能源企业的应用计算机和信息技术的应用，现在已经渗透到宝钢各个方方面面的业务。

矿石从巴西、澳大利亚装船开始，整个物流就在信息系统的管理之下。

从我们的管理流程来看，从客户签订合同开始，到合同最终执行，交到客户，全过程都在信息系统的监控之下，除了整体产销系统、设备管理系统、工程建设系统、科技建设系统之外，宝钢在能源管理方面也做了一些尝试。

作为一个典型的应用领域之一，信息技术同样被广泛地应用到宝钢的节能降耗减排工作，它的应用不仅涉及到生产、输送，分配、监控，以及减排当中，而且全面覆盖能源的计划、统计、分析、预测、评估，还有日常管理。

在宝钢看来，信息技术的应用，大概分为两类，一类是现场生产设备的应用，这个方面的应用各个钢铁企业在各个方面都有自身的尝试；第二个方面是系统生产管理的应用,就是利用信息技术的综合能力，对生产的各种信息进行收集、分析、预测、为系统管理和整体决策服务，以达到优化生产，完善系统的目的。

给大家汇报一个案例，就是宝钢的能源中心系统。

现在讲的宝钢是现在宝钢集团的宝钢分公司，就是过去的宝钢，后来因为上钢和煤钢合并之后，原来最早的那个宝钢，现在是宝钢股份下面的宝钢分公司。

今年预计产钢1600万吨，非常典型的一贯制的钢铁企业。

从能源中心管理系统来看，我们经常说的E MS，在提高能源系统的管理效率、优化能源平衡、促进节能减排、提高功能质量、完善消耗评估技术方面提供一个成熟、有效和使用方便的管控一体化解决方案，一套先进、可靠和安全的能源系统运行、操作和管理平台。

它的重点是宝钢在能源管理能领域，从传统的装备节能向同时重视系统节能转变，以改善和优化结构。

E MS涉及三个类型技术，第一是涉及能源的工艺技术，包括能源的平衡模型，节能调度还有信息技术，包括传统的经常说的数据库，系统集成，现代网络。

包括我们的现场总线，涉及一些数学工具，还有一些模型，诊断技术，把几种技术综合起来，结合软硬件平台，构建能源中心的管理系统。

钢铁企业能源系统分析能源系统主要实现动力、水道、环保、电力四个子系统的过程信号的采集、处理与存储，可进行运行趋势分析、设备运行状态监视、报警、归档和其他相关处理，可通过信息管理系统对能源系统中的主要设备进行运行参数设定、控制量下发及远程操作，并为企业的决策支持提供最基础的数据依据。

本章从典型钢铁联合企业的能源管理工艺流程入手，分析钢铁企业能源系统所普遍存在的相关问题。

2.1能源管理工艺钢铁制造过程生产工序多，涉及多种能源介质，各种能源介质交互并存，分布在企业各工艺区，给能源管理带来一定的困难，下面从典型钢铁企业能源分布及能源管理方面进行介绍。

2.1.1能源分布状况钢铁生产过程是将铁矿石、焦炭、生石灰、水等众多原料通过烧结、高炉、转炉、扎钢等一系列工序后，加工成成品钢材，其主要生产工艺流程图如图2一1所示。

下面对各主要工序及其能源分布情况进行介绍。

(l)烧结工序在烧结过程中，铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒，与焦粉、石灰石、水等各种物料按照一定比例进行混合，在烧结台车上经过煤气点火进行高温烧结，各种原料融合或粘合在一起形成烧结矿。

烧结矿随后被压碎、筛分，并按一层焦炭、一层矿石的交替方式，被加入高炉中。

烧结过程中，主要消耗的能源包括不同形式的混合煤气与水。

(2)焦炉炼焦工序焦炭是煤在焦炉中通过干馏(即将不需要的成分气化掉)得到的可燃物质。

焦炭几乎是纯碳，其结构呈多孔状，且抗碾性能很强。

焦炭在高炉中燃烧，提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。

在焦炉炼焦的过程中，消耗的主要能源包括煤气与氧气等，炼焦过程也会产生重要的副产品焦炉煤气。

(3)高炉炼铁工序在高炉中，固态的矿石和焦炭由顶部布入高炉，而高炉底部送来的热气(1200℃)致使几乎100%含炭量的焦炭开始燃烧，产生碳的氧化物，通过除氧过程减少氧化铁，从而分离出铁。

由燃烧产生的热量将铁和脉石(矿石中矿物的集合)熔化成液体。

脉石由于比较轻，会漂浮至铁水表面，形成“生铁”。

基于SCADA组态搭建钢铁企业能源管控监测平台随着能源消耗不断增加和环保压力的不断增大，钢铁企业急需建立一个能够全面监测和管控能源使用情况的系统来提高能源利用效率和降低环境污染。

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统作为现代工业控制的重要组成部分，提供了可靠、高效的成套控制方案，其优秀的集成能力和可扩展性，使其在钢铁企业中得到了广泛应用。

SCADA组态的实现主要由三部分组成：控制器、采集器和人机界面。

控制器通过工业总线通信方式，控制从采集器传来的数据。

采集器采集现场传感器和执行器的数据，并将其传输至控制器。

人机界面由人机交互系统组成，实现人对系统的监测、控制、调试和管理等操作。

钢铁企业的能源管控监测平台主要包括以下方面的内容：1.能源采集系统：负责采集现场各种能源数据，包括水、电、气、蒸汽等，实时监测能源使用情况。

2.质量监测系统：能够实时监测钢铁冶炼过程中各种流体和气体的温度、压力、流量、含量等参数，确保钢铁冶炼质量稳定。

3.系统监测系统：对SCADA系统进行全面监测，确保系统正常运行。

4.能源管理系统：分析系统采集到的数据，制定能源节约方案和调度计划，实现能源的合理利用和节约。

5.报警管理系统：实现对生产现场各种事件发生的监测和预警，及时采取措施避免事故发生。

6.数据中心：对采集的数据进行存储和整理，提供历史数据查询和统计分析，为钢铁企业的管理决策提供数据支持。

搭建钢铁企业能源管控监测平台首先需要进行现场调研，了解各个环节的特点和需要监测的参数。

其次需要进行系统设计，确定系统的总体框架和各个模块之间的关系。

然后根据设计方案，选择合适的SCADA软件进行编程，实现各个功能模块之间的数据交互和协同工作，最后进行现场测试和调试，确保系统正常稳定运行。

总之，钢铁企业能源管控监测平台的搭建需要综合考虑现场环境和需求特点，合理设计系统框架和模块，选择合适的SCADA软件进行编程，确保系统高效稳定运行，为钢铁企业的生产经营和环保责任提供有力支持。

钢铁企业能源管理系统(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢铁企业能源管理系统（EMS）设计方案1．概述能源管理系统（Energy management system，简称EMS）是钢铁企业信息化系统的一个重要组成部分，在能源数据进行采集、加工、分析，处理以实现对能源设备、能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等方面发挥着重要的作用。

在企业信息化系统的架构中，把能源管理作为MES 的一个基本应用构件，作为大型企业自动化和信息化的重要组成部分，如图示：企业信息化体系结构图能源介质种类主要包括：高炉煤气（BFG）、焦炉煤气（COG）、转炉煤气（LDG）、天然气（NG）、氧气（O2）、氮气（N2）、氩气（Ar）、压缩空气（Air）、蒸汽、氢气（H2）、采暖热网、生活水、工业净环水、工业浊环水、浓盐水、除盐水、酚氰水、软化水、电力等。

能源介质信息包括：压力、流量、温度、煤气热值、供水品质（水质）、阀门开闭、调节阀开度、开关信号、动力设备运行状态、主生产线设备的运行状态等。

环保信息包括：环保设备的运行情况、外排水中主要污染物的浓度、流量、主要废气排放点的外排放废气中烟（粉）尘、SO2、NOx、CO2 等污染因子的浓度和流量、污染物排放总量、大气质量指标、厂区视频检测、厂界噪音。

2．方案设计2．1系统架构典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构（如图示）。

系统结构示意图基于基础自动化向信息化建设发展的原则，并分析比较了实时数据库和SCADA 软件的技术特点，本方案以SCADA 系统为核心构建能源管理系统，结合网络通讯、数据库产品和技术建立一套先进的、符合钢铁企业管理应用功能的能源管理系统。

2．1．1系统建立1）能源中心：以SCADA 软件为核心，建立I/O Server 实时数据服务器，实现在线的数据监视、工艺操作和实时的能源管理功能；基于数据库技术开发具有模型背景的能源管理功能并对外提供接口。

南京钢铁联合有限公司南钢能源环境管理系统EEMS一、南钢两化融合促进节能减排项目EEMS实施的基础环境南钢始建于1958年，现有员工11291人，是以精品板材、优特钢长材为主的特大型钢铁联合企业，具备年产850万吨钢的综合生产能力。

经济效益综合指数、全员劳动生产率、人均利税、资本产出率均名列500万吨以上钢铁企业前3名。

南钢地处六朝古都，属于都市周边型企业，节能减排压力大，地域能源成本高，企业内在发展也对节能减排工作提出了更高的要求。

国家制定了“十一五” 单位GDP能耗下降20％的约束性指标，南钢承担了节能36.88万吨标煤的任务。

南钢“十一五”节能减排规划，确定了吨钢能耗由655kgce/t下降到622kgce/t，到2010年底化学需氧量排放总量在2005年的基础上削减1000吨，控制在1260吨以内。

二氧化硫排放总量在2005年的基础上削减3166吨，控制在10817吨以内。

南钢积极响应国家的节能环保产业政策和循环经济可持续发展政策，以科学发展观的思想为指导，长期致力解决企业能耗高、污染重的难题，在节能减排方面主动承担社会责任。

(一)建立完善组织运行体系为保证节能减排工作顺利推进，南钢首先从宣传发动、组织机构建设和完善制度入手，着力推进此项工作。

通过各种渠道和载体广泛宣传循环经济知识、节能降耗知识和环保法律法规知识。

成立了以总经理为组长的节能减排工作领导小组，设立了专门的能源管理机构、环境委员会，形成了完整的三级节能减排管理网络。

分层次进行管理，通过法制化、规范化、标准化来约束企业的减排工作。

南钢节能减排管理网络图如下：南钢节能减排领导小组总经理 副总经理主管部门能源中心 安全生产部相关部门 生产单位(二)建立完善技术装备体系引进国际一流的技术装备和生产工艺，对主体生产线进行脱胎换骨式改造。

加快结构调整。

按走新型工业化道路要求，把节能减排和结构调整紧密结合，切实转变经济增长方式，加快产品、技术、工艺和组织结构调整，坚决淘汰高耗、低效、高污染的工艺、设备和产品。