在工業(yè)4.0浪潮推動下,鋼鐵企業(yè)能源管控中心的升級已成為提升能效、優(yōu)化生產(chǎn)流程的核心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)能源管理模式受限于數(shù)據(jù)孤島、設(shè)備自動化程度低及能源調(diào)度滯后等問題,難以適應(yīng)動態(tài)市場需求與綠色制造要求。通過集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析與數(shù)字孿生技術(shù),能源管控中心可實現(xiàn)從單一數(shù)據(jù)監(jiān)測向全局協(xié)同優(yōu)化的轉(zhuǎn)變,推動鋼鐵生產(chǎn)向智能化、低碳化轉(zhuǎn)型。
升級方案的核心在于構(gòu)建全鏈條能源數(shù)據(jù)感知網(wǎng)絡(luò)。在能源供給側(cè),通過部署智能電表、流量傳感器及環(huán)境監(jiān)測設(shè)備,實時采集電力、燃氣、水等能源的消耗數(shù)據(jù),并同步監(jiān)控高爐煤氣余壓透平發(fā)電(TRT)、干熄焦(CDQ)等余熱回收裝置的運行狀態(tài)。例如,某鋼鐵企業(yè)通過在燒結(jié)工序加裝分布式監(jiān)控單元,將燒結(jié)機、環(huán)冷機等設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)采集頻率提升至秒級,結(jié)合設(shè)備運行參數(shù)建立能耗關(guān)聯(lián)模型,實現(xiàn)能耗異常的實時預(yù)警。
在能源傳輸與分配環(huán)節(jié),升級方案需實現(xiàn)多介質(zhì)能源系統(tǒng)的動態(tài)平衡。通過建設(shè)獨立現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡(luò),采用環(huán)網(wǎng)加星型拓撲結(jié)構(gòu),將電力、蒸汽、壓縮空氣等能源管網(wǎng)納入統(tǒng)一監(jiān)控平臺。例如,某大型鋼鐵企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,整合南北區(qū)能源管控系統(tǒng),實現(xiàn)能源調(diào)度的全局化與配送系統(tǒng)操作的遠程化。系統(tǒng)可根據(jù)軋鋼、煉鋼等工序的實時用能需求,動態(tài)調(diào)整能源分配策略,減少管網(wǎng)損耗。
負荷側(cè)的智能化改造是提升能效的關(guān)鍵。通過在關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備上安裝高精度傳感器,實時采集電流、電壓、溫度等參數(shù),并利用機器學習算法建立設(shè)備能效模型。例如,某企業(yè)針對轉(zhuǎn)爐冶煉工序,通過分析歷史數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),氧槍吹煉時間與能耗呈非線性關(guān)系?;谠摪l(fā)現(xiàn),系統(tǒng)優(yōu)化了吹煉參數(shù),使噸鋼綜合能耗降低。此外,通過部署智能照明與空調(diào)控制系統(tǒng),結(jié)合生產(chǎn)計劃動態(tài)調(diào)節(jié)公共區(qū)域能耗,進一步挖掘節(jié)能潛力。
運維管理環(huán)節(jié)的升級需實現(xiàn)從被動響應(yīng)到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變。通過構(gòu)建設(shè)備健康度評估體系,系統(tǒng)可基于振動、溫度等傳感器數(shù)據(jù),預(yù)測空壓機、水泵等設(shè)備的故障風險。例如,某企業(yè)利用伏鋰碼云平臺搭建的數(shù)字孿生模型,對高爐熱風爐進行全生命周期管理,提前發(fā)現(xiàn)耐火材料侵蝕問題,避免非計劃停機。系統(tǒng)可生成預(yù)防性維護工單,指導(dǎo)運維人員精確更換備件,延長設(shè)備使用壽命。
在數(shù)據(jù)應(yīng)用層面,升級方案需構(gòu)建多維度分析體系。通過集成生產(chǎn)數(shù)據(jù)與能源數(shù)據(jù),系統(tǒng)可按產(chǎn)品種類、工序、用能設(shè)備等維度計算單位能耗,并與行業(yè)標桿進行對標分析。例如,某企業(yè)通過能源分析支持管理模塊,發(fā)現(xiàn)軋鋼工序的單位能耗高于行業(yè)平均水平。經(jīng)溯源分析,發(fā)現(xiàn)加熱爐燃燒效率不足是主要原因?;诖?,企業(yè)調(diào)整了空燃比控制策略,使軋鋼工序能耗下降。
伏鋰碼云平臺在此領(lǐng)域展現(xiàn)了技術(shù)賦能價值。其基于數(shù)字孿生驅(qū)動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),支持企業(yè)低代碼構(gòu)建能源管控駕駛艙,實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)與生產(chǎn)計劃的實時交互。例如,某鋼鐵企業(yè)利用伏鋰碼平臺整合了能源、生產(chǎn)、質(zhì)量三大管理系統(tǒng),通過數(shù)字孿生模型模擬不同生產(chǎn)場景下的能耗變化,優(yōu)化排產(chǎn)計劃。此外,平臺支持多源數(shù)據(jù)接入與算法模型迭代,可隨企業(yè)需求擴展能效評估、碳足跡追蹤等功能模塊。
在智慧能源管理領(lǐng)域,伏鋰碼曾為某特鋼企業(yè)打造智慧能源管理系統(tǒng),提供智慧能源管理方案,通過整合全廠2000余個監(jiān)測點數(shù)據(jù),實現(xiàn)能源平衡偏差率降低。該系統(tǒng)還與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,根據(jù)訂單優(yōu)先級動態(tài)調(diào)整用能策略,使高附加值產(chǎn)品的能源成本占比下降。