朱俊睿

摘要：我國(guó)的水泥生產(chǎn)和消耗都已成為世界的第一大國(guó)，而水泥企業(yè)是耗能企業(yè)中的大戶。本文針對(duì)水泥企業(yè)如何更好開展能源審計(jì)工作，提出了一種基于能源計(jì)量的水泥能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：能耗；能源計(jì)量；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

引言

隨著資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的重視度日益提高，水泥企業(yè)對(duì)節(jié)能減排的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。因此，為了更好的對(duì)能耗進(jìn)行管理，為節(jié)能減排工作提供可靠的數(shù)據(jù)和依據(jù)，在水泥企業(yè)內(nèi)建立能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是必要的。

概述

我國(guó)是水泥生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，近年來(lái)，我國(guó)的水泥產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的一半以上，2016 年的產(chǎn)量達(dá)到24 億噸，且水泥生產(chǎn)一直以來(lái)都是能源的消耗大戶，也是能源消耗控制的重點(diǎn)對(duì)象。目前，國(guó)家對(duì)水泥行業(yè)的能源消費(fèi)總量和單位產(chǎn)品能耗也有明確的要求，2020 年水泥熟料綜合能耗目標(biāo)值為105 千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。

目前，在開展水泥企業(yè)能源審計(jì)和用能權(quán)核查時(shí)，都需要計(jì)算水泥單耗，但都是對(duì)上一年度的數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，屬于事后行為，數(shù)據(jù)缺乏實(shí)時(shí)性，又缺少測(cè)量，企業(yè)上報(bào)數(shù)據(jù)可能存在失真的情況。本文闡述了某家水泥企業(yè)水泥單位產(chǎn)品能耗的采集點(diǎn)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將能耗在線監(jiān)測(cè)值、計(jì)算指標(biāo)與企業(yè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，充分驗(yàn)證了能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可應(yīng)用性。最后，闡述某省水泥企業(yè)應(yīng)用該系統(tǒng)開展能源審計(jì)工作，且取得良好的效果[1]。

1.水泥單位產(chǎn)品能耗采集點(diǎn)

根據(jù)GB 16780 - 2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》中的單耗指標(biāo)計(jì)算方法，可以確定計(jì)算需要的參數(shù)。按照能否在線采集分為兩類：一類是可在線采集的數(shù)據(jù)，如原煤消耗量、生料產(chǎn)量、原料破碎電耗等；第二類是無(wú)法在線采集的數(shù)據(jù)，如原煤的低位發(fā)熱量、熟料和水泥的28d 抗壓強(qiáng)度等。第一類數(shù)據(jù)可根據(jù)DB35 /T 1539 - 2015《水泥單位產(chǎn)品能源消耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行采集點(diǎn)設(shè)置。

某省內(nèi)水泥企業(yè)的采集點(diǎn)基本上都類似。結(jié)合某家水泥企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采集的數(shù)據(jù)如表1 所示。主要可分為三類：燃料數(shù)據(jù)、物料數(shù)據(jù)和電耗數(shù)據(jù)。

2.能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集器等設(shè)備將采集點(diǎn)計(jì)量器具的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集至企業(yè)能源數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等途徑傳輸至在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)配備了電能管理系統(tǒng)和DCS 系統(tǒng)，電表數(shù)據(jù)已采集至電量管理軟件，原燃物料數(shù)據(jù)已采集至DCS 系統(tǒng)，因此，可通過(guò)OPC 方式將所需要的數(shù)據(jù)傳輸至企業(yè)能源數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，再通過(guò)企業(yè)外網(wǎng)傳至省平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

平臺(tái)軟件根據(jù)計(jì)算方法進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算，管理人員及企業(yè)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢分析可查看實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)）和五個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，還能與國(guó)內(nèi)限額、國(guó)內(nèi)先進(jìn)、國(guó)內(nèi)平均水平、國(guó)家先進(jìn)等進(jìn)行直觀對(duì)比。下圖是企業(yè)某個(gè)月份的指標(biāo)日統(tǒng)計(jì)結(jié)果曲線圖（注：圖中虛線代表該指標(biāo)國(guó)家限額限定值）。

3.熟料指標(biāo)分析比較

本文選取該企業(yè)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的半年作為比較時(shí)間段，將能耗在線監(jiān)測(cè)的原煤數(shù)據(jù)與企業(yè)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如表2 所示。

由表2 可見(jiàn)，能耗在線監(jiān)測(cè)得到的原煤數(shù)據(jù)與企業(yè)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)很接近，累計(jì)誤差在1%左右。

將平臺(tái)計(jì)算的指標(biāo)值與企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算的指標(biāo)值進(jìn)行比較，如圖3 所示。再分別計(jì)算兩種途徑熟料指標(biāo)值的平均值，列于表3 進(jìn)行比較。

由上述圖表可見(jiàn)，根據(jù)企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算的熟料指標(biāo)值與能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)計(jì)算的結(jié)果很接近，誤差都小于1%，說(shuō)明能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)能夠很好地應(yīng)用于水泥企業(yè)單耗指標(biāo)計(jì)算，且數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)的，更具真實(shí)性[2]。

4.應(yīng)用案例

通過(guò)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算指標(biāo)對(duì)比分析，充分驗(yàn)證了能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可應(yīng)用性。近年來(lái)，某省水泥行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用該系統(tǒng)開展專項(xiàng)能源審計(jì)，并取得良好的效果，該省從2013年度存在10 家水泥企業(yè)16 條生產(chǎn)線指標(biāo)超限額，到2016 年度僅有1 家水泥企業(yè)1 條生產(chǎn)線指標(biāo)超限額。圖4 是2013 ～ 2016 年度該省水泥企業(yè)的可比熟料綜合能耗平均值的趨勢(shì)柱狀圖[3]。

由圖可見(jiàn)，該省水泥企業(yè)的可比熟料綜合能耗平均值呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，2016 年度的指標(biāo)值較2013 年度下降了7.83%。

該系統(tǒng)還可對(duì)企業(yè)、地區(qū)設(shè)定年、月、日能耗監(jiān)測(cè)預(yù)警，通過(guò)相關(guān)的超標(biāo)監(jiān)管措施，從而更好地保障指標(biāo)目標(biāo)的完成，為分解落實(shí)各設(shè)區(qū)市考核指標(biāo)提供更為科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。此外，該系統(tǒng)還可應(yīng)用于其他行業(yè)的專項(xiàng)能源審計(jì)、用能權(quán)核查及碳排放核查等工作，具有可推廣性。

5.總結(jié)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)某水泥企業(yè)單位產(chǎn)品能耗的能源計(jì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，并將能耗在線監(jiān)測(cè)值、計(jì)算指標(biāo)與企業(yè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究對(duì)于進(jìn)一步開展水泥企業(yè)專項(xiàng)能源審計(jì)發(fā)揮著重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]如何做好水泥質(zhì)量檢驗(yàn)的質(zhì)量控制工作[J]. 肖志欣.計(jì)量與測(cè)試技術(shù).2016（06）

[3]水泥質(zhì)量檢驗(yàn)的質(zhì)量控制工作要點(diǎn)分析[J].盧邁超.科技與創(chuàng)新.2017（12）