在鋼鐵企業(yè),壓縮空氣是必不可少的能源介質(zhì),而空氣壓縮機的運行會(huì )消耗大量的電能。如何科學(xué)管理壓縮空氣系統、降低空壓機能耗,已成為各大鋼鐵廠(chǎng)能源系統技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。京唐公司共有5座空壓機站,分布于煉鐵、燒結等五個(gè)區域,由兩根并列的母管將27臺離心式空壓機聯(lián)通,形成全公司壓風(fēng)主管網(wǎng),各個(gè)站所的運行數據均上傳于煉鋼空壓機站,依靠較完備的聲光報警系統實(shí)現了人員集中遠程監控功能。然而,由于所有空壓機都是獨立控制,空壓機啟停時(shí)機、運行個(gè)數完全由職工根據現場(chǎng)經(jīng)驗做出判斷,而且為保證生產(chǎn)系統的安全穩定,壓縮空氣都是按照過(guò)盈原則進(jìn)行供應。當運行人員發(fā)現壓力過(guò)高時(shí),需要到現場(chǎng)進(jìn)行操作,壓力調整的實(shí)時(shí)性、準確性較差,造成一定程度的能源浪費。
為降低空壓機的能源消耗,能環(huán)部先后組織實(shí)施了空壓機及干燥裝置遠程控制改造、高壓需求用戶(hù)獨立供氣等多項措施,同時(shí)采取人為控制壓縮機間歇運行以降低壓風(fēng)管網(wǎng)壓力,取得初步成效,但和行業(yè)先進(jìn)水平相比還有一定差距。
充分利用智慧能源的管理理念,持續深入實(shí)施技術(shù)改造是供氣專(zhuān)業(yè)人員追求的目標。去年,在與先進(jìn)企業(yè)對標過(guò)程中,該部技術(shù)人員發(fā)現當前有一種集中空壓機群智能管控系統能對空壓機站做到系統化、精細化、實(shí)時(shí)性、準確性集中智能管控。供氣高級工程師趙劉強帶領(lǐng)團隊深入研究國內外空壓機智能控制系統,為京唐公司的系統改造探尋依據。通過(guò)調研,他們欣喜地發(fā)現所對標的企業(yè)應用的系統能夠讀取所有空壓機的參數,通過(guò)構建網(wǎng)絡(luò )實(shí)現對空壓機的遠程啟停、負荷調整等所有操作,同時(shí)實(shí)時(shí)監測用戶(hù)端的壓縮空氣壓力,自動(dòng)匹配壓縮機運行模式,平衡和優(yōu)化每臺空氣壓縮機的產(chǎn)量。由此,能夠對廠(chǎng)區所有空壓機的運行進(jìn)行實(shí)時(shí)、自動(dòng)化控制,可以有效降低壓風(fēng)的消耗,達到節能的效果,最重要的是完全可以應用于京唐公司空壓機系統的改造。
團隊成員就像得到了法寶一樣,立即聯(lián)系廠(chǎng)家制定實(shí)施計劃。同時(shí),綜合工藝、電氣、機械、質(zhì)量各方面知識,不斷完善空壓機智能集中管控系統技術(shù)方案,全力推進(jìn)智能化改造項目的實(shí)施。然而,整個(gè)過(guò)程并沒(méi)有想象的那么順利。由于集中管控系統涉及到全部27臺空壓機改造,生產(chǎn)、施工交叉頻率高,作業(yè)難度大。為了避免生產(chǎn)對施工進(jìn)度的影響,避免實(shí)際生產(chǎn)的各種異常影響項目的實(shí)施進(jìn)度,趙劉強創(chuàng )新施工方法,準確把控項目實(shí)施的關(guān)鍵點(diǎn),采用安裝一臺、調試一臺,集群聯(lián)調施工策略,減少空壓機操作,盡可能地縮短施工時(shí)間。
在系統聯(lián)調階段,由于這套先進(jìn)控制系統要求實(shí)時(shí)控制空壓機參數,控制頻度在1秒以?xún)?,但是目前能源網(wǎng)絡(luò )系統在數據傳輸延時(shí)、傳輸帶寬上,都不能滿(mǎn)足系統控制的高要求。為了解決這一問(wèn)題,團隊重新優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )通信方案,系統整合一、二期能源網(wǎng)絡(luò )通信系統,重新鋪設光纖,建立了新的獨立通信網(wǎng)絡(luò ),使系統控制頻度提升至毫秒級,系統控制效果大幅提升。
網(wǎng)絡(luò )的鋪設占用了大量時(shí)間,為了搶回新建網(wǎng)絡(luò )所耽誤的工期,趙劉強帶領(lǐng)大家日夜趕工。因外方專(zhuān)家嚴格執行每周五天、8小時(shí)工作制,為了盡早進(jìn)行系統聯(lián)調,他全程陪同外方專(zhuān)家,利用中午用餐期間討論調試過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題。最終外方專(zhuān)家被趙劉強團隊盡職盡責、不辭勞苦的精神所感動(dòng),答應每周多工作一天,這樣為系統聯(lián)調工作搶回了時(shí)間。最終在計劃要求的時(shí)限內順利完成了項目施工,并且調試一次成功。
通過(guò)系統優(yōu)化改造,京唐公司空壓機系統實(shí)現了智能管控,能夠根據用戶(hù)需求量來(lái)自動(dòng)組織生產(chǎn)。通過(guò)安裝在用戶(hù)側壓力傳感器實(shí)時(shí)掌握用戶(hù)側壓力水平,調節壓縮空氣產(chǎn)量,以最小產(chǎn)量保證每個(gè)用戶(hù)壓力穩定,解決了壓縮空氣生產(chǎn)與使用脫節的問(wèn)題。同時(shí),實(shí)現了廠(chǎng)區管網(wǎng)系統的集中管控,通過(guò)讀取每個(gè)空壓站和用戶(hù)側壓力數據,并依據此壓力數據按照就近生產(chǎn)原則調節各空壓機站壓縮空氣產(chǎn)量,使用戶(hù)壓力穩定保持在最佳水平,避免遠距離輸送。項目完成后預計全年降低電耗1300多萬(wàn)千瓦·時(shí),節約運行費用600余萬(wàn)元。