施耐德電氣：引領(lǐng)水泥行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展之路

在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本中，能源消耗是一個(gè)不可忽視的重要因素。隨著整個(gè)社會(huì)環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，以及法律法規(guī)、政策標(biāo)準(zhǔn)的密集出臺(tái)和能源價(jià)格、用能成本的持續(xù)攀升，工業(yè)企業(yè)對(duì)節(jié)能工作的重視程度也越來(lái)越高。通過(guò)部署能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源管理的信息化、精細(xì)化和系統(tǒng)化，能夠有效降低企業(yè)能耗成本，提高能源利用率和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

在工業(yè)領(lǐng)域，鋼鐵、冶金、水泥等都是高耗能產(chǎn)業(yè)，尤其是水泥行業(yè)對(duì)資源和能源的依賴性很強(qiáng)，更是成為工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如何進(jìn)一步降低能源消耗成為水泥行業(yè)面臨的一項(xiàng)艱巨而迫切的主要任務(wù)。

重視能源管理，強(qiáng)化節(jié)能減排

作為重點(diǎn)用煤、用電企業(yè)，贊皇金隅水泥有限公司（以下簡(jiǎn)稱：贊皇金隅水泥）非常重視對(duì)能源的管理。不僅在企業(yè)內(nèi)部特別設(shè)置了專門的能源管理崗位，加快能源管理系統(tǒng)的搭建，合理布局能源設(shè)施配置和管控功能，還按照“實(shí)時(shí)交流、班對(duì)比、周分析、月總結(jié)”的方式，將能源系統(tǒng)平臺(tái)充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，切實(shí)提高了能源的利用效率并降低了成本。

據(jù)了解，贊皇金隅水泥是北京金隅集團(tuán)旗下、水泥產(chǎn)能規(guī)模位列全國(guó)前三甲、世界第五位的金隅冀東水泥的重要子公司，擁有日產(chǎn)2000噸水泥熟料生產(chǎn)線2條，日產(chǎn)4000噸熟料生產(chǎn)線1條，15兆瓦和6兆瓦純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)各1條，年產(chǎn)100萬(wàn)噸的水泥粉磨系統(tǒng)3條，具備年產(chǎn)“金隅”牌高標(biāo)號(hào)低堿優(yōu)質(zhì)水泥330萬(wàn)噸的能力。

有數(shù)據(jù)顯示，能源消耗能夠占到水泥熟料成本的50%以上。因此，加大對(duì)能源的合理化使用，對(duì)水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排能夠發(fā)揮重要作用。贊皇金隅水泥能源管理專員李慶慶向gongkong介紹，贊皇金隅水泥從2016年就開始著手布局能源管理系統(tǒng)，引進(jìn)了EMS能源管理系統(tǒng)和APC先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)。

施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)建材與礦業(yè)行業(yè)總經(jīng)理?xiàng)詈?/p>

面對(duì)能源管理所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，全球能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，施耐德電氣憑借豐富的產(chǎn)品以及在各行各業(yè)積累的深厚經(jīng)驗(yàn)，可為高耗能企業(yè)提供完善的能源管理方案?！拔覀兞私馄髽I(yè)在能源管理以及綠色生產(chǎn)上的需求。依托先進(jìn)的EcoStruxure架構(gòu)與平臺(tái)，施耐德電氣能夠?yàn)樗嗥髽I(yè)提供包括數(shù)字化咨詢與服務(wù)、APC先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)、EMS能源管理系統(tǒng)在內(nèi)的軟硬件一體化的整體解決方案，幫助水泥企業(yè)在降本、節(jié)能、提質(zhì)方面取得顯著成果?！笔┠偷码姎夤I(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)建材與礦業(yè)行業(yè)總經(jīng)理?xiàng)詈秸f(shuō)道。

挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，助力企業(yè)降本增效

識(shí)別出各種能源浪費(fèi)是降低企業(yè)成本的第一步，通過(guò)能源系統(tǒng)精確的數(shù)據(jù)，能夠讓企業(yè)明明白白地知道能源消耗了多少，消耗是否合理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)高耗能、不合理的能耗設(shè)備、工藝、環(huán)節(jié)，用數(shù)據(jù)的對(duì)比分析為企業(yè)提供節(jié)能改造依據(jù)，真正將問(wèn)題進(jìn)行閉環(huán)管理，從而實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能。

借助于施耐德電氣的EMS能源管理系統(tǒng)，將贊皇金隅水泥的中控DCS控制系統(tǒng)、電量采集系統(tǒng)、熒光自動(dòng)分析系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng)等信息管理系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了全廠各生產(chǎn)過(guò)程及能耗狀況動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理。主要功能模塊包括：能源管理模塊、生產(chǎn)管理模塊、質(zhì)量管理模塊、能源事件流程管理模塊、停機(jī)管理模塊、環(huán)保管理模塊。據(jù)了解，通過(guò)使用EMS及時(shí)調(diào)整優(yōu)化工藝參數(shù)，贊皇金隅水泥的一線窯在同臺(tái)時(shí)下工序電耗每小時(shí)下降200-300度電，熟料電耗降低2.1-2.8度電。

普通的能效管理系統(tǒng)，客戶看到的僅僅是能源數(shù)據(jù)，但缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析。施耐德電氣提供的EMS更多的是向客戶反應(yīng)“數(shù)據(jù)背后”的故事，以前客戶僅僅看到用了多少電，而施耐德電氣能夠告訴客戶，電是誰(shuí)用的、什么時(shí)間用的、為什么用的、怎么用的，不同班次用的電，有什么不同？為什么不同？楊航表示，對(duì)于工廠管理者來(lái)說(shuō)，EMS既能幫助他們動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水、電、煤、汽等能源的實(shí)時(shí)消耗量，又能讓他們隨時(shí)掌握和能耗相關(guān)的原料使用和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，從而助力他們識(shí)別和挖掘生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能契機(jī)，做出正確決策；對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō)，EMS則能讓他們直觀的掌握每天、每小時(shí)、每個(gè)班組的具體能耗狀況，便于他們與其他班組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)自身在操作過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，變被動(dòng)管理為主動(dòng)改進(jìn)。

不同行業(yè)企業(yè)的能源消耗存在著千差萬(wàn)別，不同的客戶對(duì)能源管理也有不同的理解和不同的要求。李慶慶介紹說(shuō)，在EMS系統(tǒng)中，大概百分之二三十的功能都是由贊皇金隅水泥根據(jù)自己的使用需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，再由施耐德電氣幫助實(shí)現(xiàn)的。例如，操作員考核、操作員優(yōu)化工具包等是施耐德電氣EMS中主打的功能，而生產(chǎn)一致性、峰平谷使用及分析、環(huán)保數(shù)據(jù)概覽等關(guān)鍵功能，則是由贊皇金隅水泥跟施耐德電氣二次開發(fā)出來(lái)的定制化功能。

“隨著客戶的使用越來(lái)越頻繁，以及對(duì)產(chǎn)品認(rèn)知理解的深入化，他們會(huì)不斷的提出新的要求，因此，在項(xiàng)目部署的過(guò)程中，施耐德電氣也會(huì)與客戶進(jìn)行充分的溝通，從而不斷完善產(chǎn)品功能?！睏詈浇榻B說(shuō)。例如，施耐德電氣會(huì)依據(jù)客戶實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用需求進(jìn)行開發(fā)，報(bào)表也可以根據(jù)客戶要求進(jìn)行定制；打破數(shù)據(jù)孤島。EMS可以連接不同的重點(diǎn)電氣設(shè)備如空壓機(jī)、空調(diào)、制冷機(jī)等；跨系統(tǒng)、跨平臺(tái)連接客戶系統(tǒng)，如EMS、ERP、排班系統(tǒng)等；部署靈活，從工廠級(jí)到集團(tuán)級(jí)實(shí)現(xiàn)本地部署，本地和云端均可部署。

優(yōu)化工藝，穩(wěn)定生產(chǎn)

水泥的生產(chǎn)工藝可概括為“兩磨一燒”，即生料制備(生料磨)、熟料煅燒(燒成)和水泥粉磨(水泥磨)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，要根據(jù)氣體溫度、氣體成分、分解率和壓力等指標(biāo)，選擇合適的噴煤量、風(fēng)量、窯轉(zhuǎn)速等控制參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。但什么樣的生產(chǎn)狀況下能耗、煤耗、電耗最低，設(shè)備是不知道的，一般來(lái)說(shuō)是根據(jù)操作員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備參數(shù)的設(shè)置，但這對(duì)操作員的技能提出了巨大的考驗(yàn)，而且每個(gè)操作員的經(jīng)驗(yàn)與技能也不一致，不僅容易造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，對(duì)于能耗的管控也十分不穩(wěn)定。

對(duì)此，施耐德電氣為贊皇金隅水泥提供了APC先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)，APC部署在傳統(tǒng)的PLC和DCS上端，通過(guò)與EMS的結(jié)合，APC可以根據(jù)EMS提供的最佳操作參數(shù)范圍進(jìn)行自動(dòng)尋優(yōu)，從而幫助操作員合理優(yōu)化設(shè)備參數(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，建立預(yù)測(cè)模型，將自動(dòng)化的技術(shù)和人的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，達(dá)到少人操作，最大限度的滿足企業(yè)降低能耗和穩(wěn)定質(zhì)量的目標(biāo)。

李慶慶表示，APC非常重要的一點(diǎn)是控制穩(wěn)定。對(duì)于水泥廠來(lái)說(shuō)，最終生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品只有熟料和水泥，如果產(chǎn)品的偏差率較小，無(wú)論是從成本角度來(lái)說(shuō)，還是從整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)都是非常有意義的?；谀Ｐ皖A(yù)測(cè)控制算法的APC系統(tǒng)能夠讓水泥窯、預(yù)熱器、篦冷機(jī)和磨機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行，在大幅降低操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，保證了水泥窯的安全、穩(wěn)定、可靠、優(yōu)化運(yùn)行。

小結(jié)

當(dāng)前我國(guó)工業(yè)正在向高質(zhì)量階段發(fā)展，各領(lǐng)域都面臨著資源和環(huán)境的雙重約束，企業(yè)的未來(lái)生存之要就在于能否實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的綠色轉(zhuǎn)型。但能源轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，在這個(gè)過(guò)程中企業(yè)也面臨著諸多問(wèn)題，選擇什么樣的節(jié)能技術(shù)？如何實(shí)現(xiàn)有效的能源管理？這就需要專業(yè)的企業(yè)提供完整的解決方案，依托于自身在能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，施耐德電氣致力于幫助工業(yè)企業(yè)發(fā)現(xiàn)用能問(wèn)題，查找節(jié)能潛力，完善能源管理建設(shè)，加速實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型。對(duì)于水泥行業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，能源管理都將是一個(gè)永恒的命題。節(jié)能之路任重道遠(yuǎn)，未來(lái)，也期待施耐德電氣攜手更多行業(yè)伙伴，一同邁向綠色智能未來(lái)！