唐山軌道客車有限責任公司能源管理信息係統的應用

實施與交付中心:耿坤瑛

唐山軌道客車有限責任公司能源管理信息係統的應用

 

一、 項目介紹

唐山軌道客車有限責任公司（以下簡稱唐車公司）主要能源介質有原煤、電能、水
、蒸汽、壓縮空氣
、氧氣、氬氣
、霞普氣、汽油和柴油等。年綜合能耗超過8萬噸標準煤
，其中80%的能源消耗是固體煤炭
，電能消耗在7000萬度電左右
，年耗水152.1萬噸左右。唐車公司作為國家“萬家企業節能低碳行動”企業，要在“十二五”期間完成37059噸標煤節能量任務，企業工業產值單耗節能指標的完成壓力較大。2012年初北車股份公司節能減排會議明確要求，年綜合能耗在4萬噸及以上的唐車公司要在2013年nian前qian全quan麵mian建jian立li能neng源yuan信xin息xi化hua係xi統tong。在zai此ci背bei景jing下xia
，建jian設she能neng源yuan管guan理li信xin息xi係xi統tong符fu合he唐tang車che公gong司si發fa展zhan需xu求qiu，將jiang公gong司si範fan圍wei內nei的de各ge類lei能neng源yuan介jie質zhi使shi用yong狀zhuang況kuang實shi現xian集ji中zhong監jian視shi
、管理，實現能耗在線監測、計ji量liang和he動dong態tai分fen析xi功gong能neng，並bing對dui重zhong點dian供gong能neng設she備bei的de運yun行xing參can數shu進jin行xing監jian視shi

，加jia強qiang全quan廠chang的de能neng源yuan監jian控kong管guan理li，促cu進jin節jie能neng減jian排pai
，減jian少shao能neng源yuan浪lang費fei
，切qie實shi提ti高gao工gong業ye企qi業ye的de用yong能neng水shui平ping，達da到dao工gong業ye節jie能neng減jian排pai約yue束shu性xing指zhi標biao，實shi現xian單dan位wei生sheng產chan總zong值zhi能neng耗hao下xia降jiang。

二、 企業能源管理現狀與特點

1

、能源計量狀況很薄弱

1) 電能：除新建的110KV變電站、電力公司安裝的廠區一級計量為智能電表外，其餘電量計量點基本上都為機械表，用電量統計誤差和供電局統計相比差大約在20%。

2) 水：廠區由於無市政供水
，生產和生活用水均來自於地下井水，正常使用的水井為1#

、3#、5#共3個水井
，安裝的機械式水表，已經由自來水公司利用機械直讀方式截取。二級表共106塊全部為機械表

，不具備遠傳功能，且計量不完整
，存在大量程測小流量的現象，計量數據不準確
；用水量統計誤差（和入口水量統計）大約在20%。

3) 熱水：現有2台采暖用熱水鍋爐，在鍋爐的出水、回水總管上以及各使用單位均沒有計量儀表。

4) 蒸汽：廠區鍋爐房有6台蒸汽鍋爐，但目前僅有2台蒸汽鍋爐總管及6個分支安裝有蒸汽流量計（但目前由於長時間無人看管這些儀表均無法正常使用），到使用單位的二級表均無配備。

5) 特殊氣體：包括氧氣、氬氣和霞普氣等特殊氣體使用瓶裝接入輸送管道，沒有安裝一級和二級流量計設備
，通過使用瓶數量進行氣量統計。

6) 壓縮空氣：廠區有2個空壓站
，沒有實現一級、二級計量。

2、能源管理較為粗放

能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)目(mu)前(qian)主(zhu)要(yao)記(ji)錄(lu)各(ge)分(fen)車(che)間(jian)入(ru)口(kou)總(zong)表(biao)數(shu)據(ju)，統(tong)計(ji)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)抄(chao)表(biao)
，數(shu)據(ju)量(liang)單(dan)一(yi)

，數(shu)據(ju)誤(wu)差(cha)大(da)，及(ji)時(shi)性(xing)不(bu)強(qiang)。企(qi)業(ye)年(nian)度(du)能(neng)耗(hao)指(zhi)標(biao)主(zhu)要(yao)靠(kao)經(jing)驗(yan)數(shu)據(ju)和(he)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)分(fen)配(pei)，車(che)間(jian)內(nei)能(neng)耗(hao)指(zhi)標(biao)不(bu)能(neng)做(zuo)客(ke)觀(guan)量(liang)化(hua)分(fen)析(xi)，能(neng)耗(hao)補(bu)差(cha)分(fen)配(pei)值(zhi)較(jiao)高(gao)。

3、設備運行無數據可查

在設備管理方麵，廠區設備管理人員已進行了TPM培訓
，並逐漸認識到設備在企業生產關鍵環節的重要作用。目前，管理上沒有實現設備監測和設備OEE數據分析。

三
、 項目建設內容

唐車公司領導在充分理解能源管理信息係統後，結合企業能源管理現狀，提出唐車公司能源管理的指導思想：

l 能源管理信息係統指導思想是統一管理，集中調控，重點監控
，獨立核算。

l 加強能源使用計量，分別對外供單位、考核單位、外購能源做到獨立核算、單獨計量。

l 挖掘重點能耗

，把耗能設備
、公用係統、耗能大戶梳理出來，重點監測。

l 能源管理要有全員節能的意識
，每個人都要考核，要廣泛宣傳
，起到節能效益。通過能源管理信息係統，開展節能工作。

l 要充分考慮能管係統的可擴展性
，將與SAP

、生產係統集成，減少信息孤島。

根gen據ju唐tang車che公gong司si能neng源yuan管guan理li的de指zhi導dao思si想xiang

，結jie合he唐tang車che公gong司si建jian設she規gui劃hua
，不bu僅jin考kao慮lv新xin廠chang區qu的de能neng源yuan管guan理li


，還hai要yao充chong分fen考kao慮lv未wei來lai東dong擴kuo區qu建jian設she完wan成cheng之zhi後hou的de能neng源yuan管guan理li，整zheng個ge係xi統tong的de建jian設she遵zun循xun以yi下xia原yuan則ze：整體規劃、分步實施
、階段投入

；分階段、鞏固基礎，見成效，逐步推進
；先重點、把握關鍵，後擴散，持續改進。

唐車公司一期能源管理信息係統建設項目主要實施範圍在鋁合金廠、鍋guo爐lu房fang以yi及ji空kong壓ya站zhan等deng重zhong點dian耗hao能neng單dan位wei，二er期qi項xiang目mu將jiang在zai一yi期qi典dian型xing應ying用yong項xiang目mu的de基ji礎chu上shang全quan麵mian實shi施shi所suo有you耗hao能neng單dan位wei的de能neng源yuan及ji設she備bei實shi時shi在zai線xian監jian測ce與yu管guan理li。

唐車公司一期能源管理信息係統建設項目在2014年11月20日正式進入現場實施階段
，整個項目工期共計7個月，目前唐山公司一期能源管理建設項目已經驗收。一期建設內容主要包括：能源計量儀表改造與新增（共計完成107塊計量儀表的安裝與實施）、能源數據采集係統施工與調試（共計完成102個能源數據采集點的安裝與實施）
、鋁合金車間的生產設備數據采集係統施工與調試（共計完成50台生產設備數據采集點的安裝與實施）、能源管理信息係統平台實施（共計完成30幅能源數據統計報表
、178幅SCADA監測畫麵、50台設備效能監測畫麵的定製開發與實施）、能源管控中心改造與裝修以及數據傳輸網絡工程等（共計完成150台網絡機櫃、135台網絡交換機、122對光纖收發器、155台光纖配線架以及12套工業無線路由器等設備的安裝實施與調試）。

四、 項目應用和效果

1、能源管控大廳，提高快速反應能力

通過能源管控大廳的實時檢測
，實現能源管理的集中管理

，體現實時性、過程性和預測性
，為能源供應及管理的快速反應提供有力支撐。

2
、與公司BI決策係統聯網

根據唐車公司領導的要求，將能源管理係統數據上傳至唐車公司BI係統。BI係統將能源消耗數據進行時間
、廠房對比，供公司領導隨時查看，實時了解各單位耗能狀況。

3
、能源實時在線監測

通過能源實時在線監測模塊，實現公司電
、汽（氣）、水等介質數據實時采集，並根據監測數據對公司電力係統
、鍋爐係統和水係統等實行集中管理
，以圖形化方式展現廠區管網圖
、工藝流程圖、趨勢等信息。

4、能源管理報告
，對能源利用進行統計和考核

企qi業ye有you關guan領ling導dao每mei周zhou要yao查zha看kan能neng源yuan統tong計ji和he考kao核he數shu據ju
，及ji時shi發fa現xian能neng源yuan使shi用yong中zhong的de問wen題ti
，根gen據ju每mei月yue的de能neng源yuan指zhi標biao製zhi定ding按an照zhao能neng耗hao降jiang低di的de管guan理li指zhi標biao
，可ke將jiang能neng耗hao的de實shi際ji曲qu線xian與yu能neng耗hao計ji劃hua數shu做zuo比bi較jiao
，及ji時shi掌zhang握wo能neng耗hao情qing況kuang。

5、關鍵設備動態監管，實現設備最優利用

通過對設備運行狀態監測
，可隨時掌握各生產設備的運行狀態


，如待機、運行

、實際加工等信息，實時計算設備加工運行的動態指標，為生產管理部門及設備管理部門提供決策依據。

6
、設備運行效率統計
，改進設備利用和管理效率

通過對鋁合金廠50台重點關鍵生產設備的效能數據進行實測及分析，發現046-00032、961-00161、025-81三台設備的運行參數與實際工藝情況不一致
，經過對相關工藝參數的調整

、彙總
、分析後
，設備的有效使用率得到很大提升。

7、提升設備有效利用率，降低設備能耗

（1）CLOSS專機（365-00751）之前由於怕程序丟失設備常年不關機，通過數據分析後改進工藝規程
，設備利用率明顯提高。整改前設備每周上電167個小時，整機能耗596Kwh；整改後每周上電7.7個小時
，整機能耗27Kwh。每年可節約電量約29268Kwh，約2.28萬元。

（2）通過優化設備待機時間，提升設備有效利用率。

8、合理調整供暖策略

通tong過guo對dui廠chang房fang熱re水shui計ji量liang數shu據ju分fen析xi
，發fa現xian廠chang房fang分fen時shi分fen溫wen控kong製zhi係xi統tong的de參can數shu設she置zhi不bu合he理li。重zhong新xin修xiu訂ding係xi統tong供gong暖nuan曲qu線xian值zhi後hou，目mu前qian夜ye間jian無wu人ren工gong作zuo的de采cai暖nuan耗hao熱re量liang比bi白bai天tian正zheng常chang采cai暖nuan消xiao耗hao有you明ming顯xian的de降jiang低di。0-8點每小時平均耗量2363KJ
，8-24點每小時平均耗量3028KJ。 每小時耗量降低22% ，每年整個鋁合金廠在采暖季可降低718200 KJ的耗熱量,節約大概24522kg標煤,約2.2萬元。

 

9、合理安排除塵除濕係統運行時間

鋁合金廠除塵除濕係統開啟時間較長（8-24點）。根據設備效能監控數據算出鋁合金廠某日焊接設備平均加工時間：

改進措施：集中控製焊接作業時間，不進行焊接作業時關閉除濕、加熱功能或關閉係統。僅在19-24點之間關閉除塵除濕係統每天可節約電量7776Kwh。每年可節約電量2799360Kwh ，約218.35萬元。

10
、合理開關車間照明，節約照明用電

鋁合金廠存在0-8點無人作業、白天在照明滿足要求的情況下仍有部分區域照明燈未關閉。下圖以某日照明情況為例。

0-8點照明未關閉，鋁合金廠每天消耗電量1580Kwh
，冬季照明滿足要求的10-15點照明未關閉，每天消耗電量952Kwh

，合計每天浪費電量2532Kwh 。改進後每年節約用電約911520Kwh
，可節省約71.1萬元。

五、 項目建設經驗

唐車公司能源管理係統與2015年6月(yue)底(di)建(jian)成(cheng)驗(yan)收(shou)
，在(zai)項(xiang)目(mu)建(jian)設(she)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，企(qi)業(ye)深(shen)刻(ke)感(gan)到(dao)現(xian)代(dai)化(hua)的(de)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)建(jian)設(she)要(yao)求(qiu)與(yu)企(qi)業(ye)已(yi)有(you)的(de)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)組(zu)織(zhi)結(jie)構(gou)和(he)人(ren)才(cai)隊(dui)伍(wu)相(xiang)差(cha)甚(shen)遠(yuan)，企(qi)業(ye)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)絕(jue)不(bu)是(shi)資(zi)產(chan)管(guan)理(li)部(bu)下(xia)屬(shu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)能(neng)夠(gou)擔(dan)起(qi)的(de)重(zhong)任(ren)，能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)與(yu)企(qi)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)組(zu)織(zhi)
、工藝規劃

、質量、定額、精jing益yi生sheng產chan密mi不bu可ke分fen，進jin行xing能neng源yuan管guan理li組zu織zhi結jie構gou的de變bian革ge和he要yao配pei備bei各ge類lei專zhuan業ye人ren員yuan，這zhe樣yang才cai能neng更geng好hao地di完wan成cheng企qi業ye現xian代dai化hua的de能neng源yuan管guan理li係xi統tong的de建jian設she和he應ying用yong。唐tang車che公gong司si一yi期qi能neng源yuan管guan理li係xi統tong的de建jian設she隻zhi是shi局ju部bu做zuo了le應ying用yong驗yan證zheng，初chu步bu取qu得de了le如ru下xia的de應ying用yong效xiao果guo：

1. 建立符合國家相關部門要求的能源管控中心。同時，明確崗位職責
，完善相關管理製度、管理流程，為企業持續改善能源管理工作提供良好的組織和製度保證
，同時也是能源管控係統正常持續運行的基本保證；

2. 減少能源係統運行管理成本，提高勞動生產率。企業的能源係統規模較大
，結構複雜。傳統的現場管理

、運yun行xing值zhi班ban和he檢jian修xiu及ji其qi管guan理li的de工gong作zuo量liang大da，成cheng本ben高gao。能neng源yuan管guan控kong中zhong心xin的de建jian設she，將jiang為wei企qi業ye的de能neng源yuan管guan理li體ti製zhi改gai革ge和he組zu織zhi結jie構gou的de調tiao整zheng中zhong發fa揮hui重zhong要yao示shi範fan作zuo用yong。係xi統tong的de最zui終zhong目mu標biao實shi現xian遠yuan程cheng抄chao表biao統tong一yi監jian控kong，簡jian化hua能neng源yuan運yun行xing管guan理li
，減jian少shao日ri常chang管guan理li的de人ren力li投tou入ru，節jie約yue人ren力li資zi源yuan成cheng本ben，提ti高gao勞lao動dong生sheng產chan率lv；

3. 能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)成(cheng)，促(cu)進(jin)了(le)能(neng)源(yuan)平(ping)衡(heng)的(de)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)的(de)改(gai)進(jin)
，實(shi)時(shi)了(le)解(jie)企(qi)業(ye)的(de)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)和(he)消(xiao)耗(hao)的(de)狀(zhuang)況(kuang)，使(shi)能(neng)源(yuan)的(de)合(he)理(li)利(li)用(yong)達(da)到(dao)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)水(shui)平(ping)。為(wei)進(jin)一(yi)步(bu)對(dui)能(neng)源(yuan)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)挖(wa)掘(jue)
、分析、加jia工gong和he處chu理li提ti供gong條tiao件jian。建jian設she能neng源yuan管guan控kong係xi統tong對dui提ti高gao能neng源yuan係xi統tong運yun行xing和he管guan理li的de水shui平ping
，減jian少shao能neng源yuan消xiao耗hao
，提ti高gao供gong能neng質zhi量liang，強qiang化hua和he完wan善shan能neng源yuan考kao核he和he評ping價jia體ti係xi，提ti高gao勞lao動dong生sheng產chan率lv，從cong而er提ti高gao企qi業ye的de市shi場chang競jing爭zheng力li，都dou具ju有you良liang好hao的de作zuo用yong和he效xiao果guo；

4. 設備效能監控在鋁合金車間進行了典型應用，對設備的運行狀態信號和能耗信息進行實時監控並統計出設備的運行狀態
，統計設備OEExinxi，rangchejianguanlirenyuankezhiguandezhangwozhenggechejianjigegeshebeideyunxingzhuangtaibingkeyishishijinxingyunxingcanshudetiaozheng，congerbangzhuchejianduishengchanshebeideliyongxiaolvjinxingguanli，weihouxushebeixiaonengjiankongjianshetigongkejiejiandejingyan。

六、 下一步實施計劃

根gen據ju唐tang車che公gong司si的de工gong作zuo規gui劃hua，下xia一yi步bu將jiang啟qi動dong二er期qi能neng源yuan管guan理li信xin息xi係xi統tong項xiang目mu建jian設she，二er期qi項xiang目mu將jiang結jie合he能neng源yuan管guan理li體ti係xi覆fu蓋gai全quan部bu二er級ji用yong能neng單dan位wei和he重zhong點dian耗hao能neng設she備bei計ji量liang點dian

，實shi現xian能neng源yuan的de精jing細xi化hua管guan理li，調tiao整zheng能neng源yuan管guan理li的de組zu織zhi結jie構gou
，通tong過guo項xiang目mu建jian設she培pei養yang能neng源yuan管guan理li專zhuan業ye人ren員yuan，目mu前qian正zheng在zai進jin行xing二er期qi項xiang目mu的de前qian期qi調tiao研yan工gong作zuo。二er期qi項xiang目mu的de建jian設she範fan圍wei主zhu要yao是shi完wan善shan主zhu廠chang區qu、東擴區內的所有能源及重點生產設備。

整個唐車能源管理信息係統項目建成後，將實現各種動力介質的使用調度，最大限度地利用動力資源，能源部、動力部以及相關職能部門通過係統了解生產運行實際以及動力運行情況
，平衡動力介質供給、回收和使用。配合各種動力能源調度應急預案以及相關管理手段，確保能源保供有序進行。

建jian立li統tong一yi的de設she備bei效xiao能neng監jian控kong平ping台tai對dui生sheng產chan加jia工gong設she備bei的de數shu據ju進jin行xing集ji成cheng
，對dui設she備bei的de運yun行xing狀zhuang態tai和he能neng耗hao信xin息xi進jin行xing實shi時shi監jian控kong並bing統tong計ji出chu設she備bei的de運yun行xing狀zhuang態tai，統tong計ji設she備bei和he整zheng廠chang的deOEE信(xin)息(xi)，讓(rang)企(qi)業(ye)直(zhi)觀(guan)的(de)掌(zhang)握(wo)整(zheng)個(ge)工(gong)廠(chang)及(ji)各(ge)個(ge)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)並(bing)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)進(jin)行(xing)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)的(de)調(tiao)整(zheng)，從(cong)而(er)幫(bang)助(zhu)企(qi)業(ye)實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)工(gong)廠(chang)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)管(guan)理(li)，對(dui)工(gong)廠(chang)的(de)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)與(yu)設(she)備(bei)維(wei)護(hu)方(fang)麵(mian)提(ti)供(gong)決(jue)策(ce)支(zhi)持(chi)。