요약:에너지 계량과 관리의 측면에서 제강소의 에너지 계량 관리 시스템의 기본 구성과 기능을 논술했다.이 시스템의 구축은 제강소 에너지 매체의 계량 관리 업무로 하여금 자동 채집, 순간 모니터링, 고장 경보, 에너지 흐름 감시를 실현하게 할 것이다;보고서 통계, 오프라인 입력, 비용 분석, 예측 참조 등의 기능을 완료합니다.계량관리사업의 차원과 강도를 높이고 제강공장에 대해 균형적이고 생산을 안정시키며 회사의 배관망의 압력과 부하를 될수록 균형있게 하며 공장내의 생산결책과 배치, 배치와 조정, 에너지사용을 절약하고 최적화하여 전 공장의 전반 리익을 보장하는데 중요한 지도적의의가 있다.

키워드:에너지, 계량, 관리, 제강소, 에너지 관리

철강기업은 에너지 소모가 큰 기업이며, 철강기업 자체의 에너지 절약과 소모 감소 수준을 끊임없이 높이는 것은 철강기업이 시종 추구하는 목표이다.제강소는 철강회사의 중요한 구성 부분이다. 그 에너지의 사용과 발생 상황은 자신의 특징을 가지고 에너지의 계량, 검측 및 관리에 대한 요구가 비교적 높다. 그 에너지 사용, 회수의 계량과 관리 수준은 회사 전체 에너지 네트워크의 합리적 균형과 효과적인 운행과 직결된다. 그러나 현재 중국 각 철강회사의 제강소는 자신의 에너지 계량 관리 체계가 거의 없기 때문에 생산 중의 에너지 사용과 회수에 서로 다른 정도가 존재하고 이성적이지 않다.따라서 가능한 한 빨리 제강소 자체의 비교적 완전하고 정확한 에너지 계량 관리 시스템을 구축하면 생산소 자체의 에너지 매체 사용 및 관리상의 부족함을 효과적으로 보완하고 제강소 내부의 에너지 매체의 계량, 검측 및 관리 수요를 만족시켜 미래의 작업과 생산에서 에너지 매체의 사용과 소모 상황을 명확히 하고 데이터 정리, 에너지 소모 분석 및 생산 스케줄링과 조정을 편리하게 하며 에너지 매체의 이용률과 경제성을 높일 수 있다.본고는 모 철강 그룹 회사의 제강소를 예로 들어 에너지 계량 관리 시스템의 설계, 구성과 그 기능을 소개했는데 다른 제강소에 대해 참고 가치가 있다.

1 제강소 공정 소개

이 철강 그룹 회사 산하 제강 공장의 공정 상황은 기본적으로 다음과 같다: 제철소 용광로에서 생산된 대량의 고온 쇳물은 보온이 양호한 혼철차를 통해 제강 공장으로 보내지고, 먼저 제강 공장의 탈황실에 들어가 예처리를 하고, 다시 탱크로 운반하고, 쇳물은 찌꺼기를 파낸 후 용광로에 환입하고, 스케줄링 계획을 측정한 후 먼저 용광로에 선적하는 폐강 등과 함께 제련한다.회전로 제련 작업은 프로세스 컴퓨터가 정적 제어와 계산을 진행하여 모든 제강 과정을 자동으로 완성한다.용광로에서 용광된 쇳물은 서로 다른 강종의 구체적인 기술 요구에 따라 용광로 밖을 2차 정련한 후 각각 연주 또는 모주 생산라인을 거쳐 제강 공정의 최종 제품인 연주 또는 주강 벽돌을 생산한다.주요 생산 프로세스는 그림 1과 같습니다.

제강소에서 소모하는 주요 에너지 매체는 산소, 질소, 아르곤, 코크스 가스, 증기, 전력, 물 등이며, 회수하는 에너지 매체는 전로 가스와 증기이다.

2 에너지 계량 관리 시스템의 기본 내용

2.1 에너지 매체의 계량, 측정

이 제강소의 기존 에너지 계량, 검측 시스템은 주로 세 부분으로 구성되어 있다:

(1) 각종 공장 진입 에너지 매체 데이터는 에너지 센터에서 통일적으로 수집한다;

(2) 일부 공정, 설비 소비 에너지 매체 데이터는 컴퓨터에서 수집하거나 계산한다 (예를 들어 연주 등).

(3) 일부 공정, 설비 소비 에너지 매체 데이터는 인공적으로 검열한다(예를 들어 RH 등).

데이터 출처가 비교적 많고, 일부 데이터는 배관망이 교차하기 때문에 인공적으로 2차 계산 처리를 진행해야 하기 때문에 월말 데이터 통계 작업이 복잡하고 오류가 발생하기 쉬우며, 데이터에 문제가 발생하더라도 원인을 찾기가 쉽지 않다.또한 생산 중 배관망 고장 및 이상을 감지하기 어려워 위험을 제때에 제거할 수 없다.

그래서 근본적으로 문제를 해결한다.제강소의 기존의 에너지매체관망에는 생산과 계량수요를 통제하기 위하여 대량의 각종 계량계기와 동력제어밸브를 설치하여 각종 에너지매체의 류량, 압력, 온도 등량을 검측하고 계량한다.이러한 계기는 대부분 아날로그 계기판인데 그 중에서 일부 제어 공정의 양이 과정기에 나타난다.이 시스템은 배관망의 기존 계량 계기를 토대로 사용, 안전 및 관리의 측면에서 시스템 구성을 보완하고 계량, 관리 수요에 따라 원래 시스템에 없는 계량점을 보완하며 원래 시스템이 이미 있지만 미래의 사용 요구를 만족시키지 못하는 계기를 대체하여 시스템 배관망이 하드웨어에서 먼저 컴퓨터 계량, 검측 및 관리의 요구를 만족시키도록 한다.시스템 기능 구조는 그림 2와 같습니다.

2.1.1 데이터 수집 및 처리

(1) 분산된 각 측정점의 1차 계량기의 아날로그량을 컴퓨터에 집중시켜 방해방지, 격리증폭, 필터, 전류전압변환기 및 A/D를 거쳐 디지털량으로 변환하고 일정한 요구에 따라 1s평균량, 1min평균량, 1h평균량을 형성한다.

(2) 장거리 네트워크 연결 시스템 및 통신 관리 시스템의 소프트웨어, 하드웨어를 통해 각 데이터를 네트워크 서버로 전송하여 데이터 공유를 실현한다.

2.1.2 장애 경고 및 모니터링

컴퓨터는 수집된 각 데이터에 대해 경보 상·하한선을 판단하고, 경보가 있는 신호에 대해 전후 1-5min 데이터를 보존하며, 네트워크 규약에 따라 경보 모니터에 보내 표시하고 자동으로 인쇄한다.주요 경보 파라미터를 추적하여 경보 기록 내용과 추세 곡선에 따라 고장 발생 원인을 정확하게 판단한다.

2.1.3 에너지 흐름도 표시

공정 프로세스 동적 화면을 설계하고 각종 에너지 매체의 공정 프로세스 그래프 디스플레이를 진행하는데 각 샘플링 지점의 순간 값 디스플레이, 계량점 채집 데이터의 누적 값 디스플레이 등을 포함한다.

이상의 기능을 실현한 후, 편리하게 온라인에서 에너지 매체의 소모, 회수의 각종 데이터를 얻을 수 있으며, 수시로 각 공정 및 주요 설비의 운행 상황과 에너지 소모 데이터를 파악하고, 자동으로 관망 운행 시제를 모니터링하며, 고장을 미리 예지하고, 사고를 미연에 방지할 수 있다.

2.2 에너지 관리

제강소의 원래의 에너지 매체 소모와 회수 상황은 모두 인공 통계, 계산에 의존하며, 작업이 중복되고, 데이터가 번잡하며, 효율이 높지 않고, 오류가 발생하기 쉬우며, 현대화 관리와 생산 리듬에 적응하지 못한다.보고서 통계, 원가 계산 등도 인공적으로 진행되어 체계성, 규범성이 비교적 떨어진다.에너지 계량 관리 시스템은 빠른 통계, 자동 보고서, 전문가 분석 등의 기능을 편리하게 실현할 수 있으며, 컴퓨터가 인공을 대체하여 이상적인 정확도와 효율을 달성할 수 있다.

2.2.1 보고서 통계

데이터베이스 관리 소프트웨어를 통해 각종 에너지 소모의 일보, 월보, 연보 및 각종 에너지 소모 곡선을 자동으로 생성하여 데이터 통계, 정리를 원래의 인공화에서 컴퓨터화로 이행하여 업무 효율과 정확성을 높인다.

2.2.2 오프라인 데이터 입력

측정할 수 없는 매개변수와 가변 매개변수 (예: 경보 상, 하한 등) 를 입력할 수 있는 시스템 지원 소프트웨어를 사용하여 시스템 적응성과 확장성을 향상시킵니다.

2.2.3 비용 통계 분석

각 공정 및 주요 설비의 에너지 소모 상황을 실시간으로 파악하고, 서로 다른 품종, 규격의 에너지 소모를 종합적으로 평가하며, 교대로 에너지 원가 통계 분석을 진행하고, 에너지 원가를 관리한다.공정에너지소모와 원가의 분석과 평가를 진행하고 제강소와 에너지센터 간의 정보전달과 교류 등을 완성한다.

2.2.4 흐름 감시

CRT 화면을 통해 각종 에너지 매체의 공정도 표시를 편리하게 실현할 수 있고, 트렌드 곡선이나 직사각형을 자동으로 생성하며, 각 주요 설비의 운행 상태 및 에너지 매체의 소모와 발생, 회수 상황을 수시로 파악하여 생산 스케줄링과 조정을 쉽게 진행할 수 있다.

2.2.5 예측 참조

통계 및 전문가 기술 자료를 활용하여 다음 연도 에너지 미디어 수요 및 공급 계획 및 조치를 예측합니다.

이러한 기능은 에너지 미디어의 소비, 재활용 등 데이터와 상황에 대한 관리 기능을 크게 향상시켜 생산 결정, 스케줄링 및 조정에 온라인 참조를 제공합니다.

3 앙코르 산업 에너지 계량 관리 시스템 소개

에너지 절약 에너지 계량 관리 시스템은 자동화, 정보화 기술과 집중 관리 모델을 채택하여 기업의 생산, 공급 및 소모 단계에 대해 집중 편평한 동태 모니터링과 데이터화 관리를 실시하고 기업의 전기, 물, 가스, 증기 및 압축공기 등 각종 에너지의 소모 상황을 모니터링하며 데이터 분석, 발굴과 추세 분석을 통해 기업이 각종 에너지 수요 및 에너지 사용 상황, 에너지 품질, 제품 에너지 단위 소모, 각 공정의 에너지 소모, 에너지 사용량 분석, 에너지 절약 및 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 분석, 에너지 사용량 네.

3.1 시스템 구조

3.2 어플리케이션 장소

철강, 석유화학, 야금, 비철금속, 채광, 의약, 시멘트, 석탄, 물류, 철도, 항공공업, 목재, 화학원료 및 전기기계설비, 전기제품, 공기구 제조 등.

3.3 시스템 기능

3.3.1 시각화 전시

기업의 각종 에너지 소모 총량, 기준치, 에너지 원가, 에너지 소모 추세, 항목별 에너지 소모 비율, 지역 에너지 소모 대비 및 현재 날씨 상황, 오염 상황을 전시하고 기업의 중요한 공예 또는 공정의 에너지 소모 동태를 3차원으로 전시한다.

3.3.2 에너지 사용 통계

에너지 사용 종류, 모니터링 구역, 생산 공정/공정 시간, 항목별 등 차원에서 곡선, 케이크 그래프, 직사각형 그래프, 누적 그래프, 디지털 테이블 등 방식으로 기업 에너지 사용 통계, 전년 동기 대비, 전월 대비 분석, 실적 분석, 할인 대비, 단위 제품 에너지 소모, 단위 생산액 에너지 소모 통계를 채택하여 에너지 사용 과정 중의 허점과 불합리한 점을 찾아내어 에너지 분배 전략을 조정하고 에너지 사용 과정 중의 낭비를 줄인다.

3.3.3 제품/생산액 소모량

기업 MES 시스템과 연결하여 제품 생산량 및 시스템에서 수집한 에너지 소모 데이터를 통해 제품 단위 소모에서 제품 단위 소모 추세도를 생성하고 전년 동기 대비 및 전월 대비 분석을 진행한다.기업이 제품의 단위 소모 상황에 따라 생산 공정을 조정하여 에너지 소모를 줄일 수 있도록 하다.

3.3.4 성과 분석

각종 에너지 사용, 소모, 전환에 대하여 작업반, 지역, 생산라인, 공사 구간 등에 따라 일, 주, 월, 년, * 기간 성과 통계를 에너지 계획 또는 정액으로 제정한 성과 지표에 따라 KPI 비교 심사를 진행하여 기업이 내부 에너지 효율 수준과 에너지 절약 잠재력을 이해하도록 돕는다.

3.3.5 에너지 소비 예측

기업 생산 공정, 생산 설비 등의 에너지 소모 사용 상황을 분석하고 에너지 소모 계산 모델을 구축하며 인공지능 알고리즘에 따라 데이터와 모델을 수정하여 에너지 절약에 효과적인 결정 근거를 제공한다.

3.3.6 운행 모니터링

시스템은 지역, 공정 구간, 설비 에너지 소모에 대해 데이터 수집을 진행하고, 설비 및 공정 운행 상태, 예를 들면 온도, 습도, 유량, 압력, 속도 등을 모니터링하며, 변배전 시스템의 1차 운행 감시를 지원한다.동적 모니터링 평면도에서 관리되는 에너지 소비 데이터를 직접 빠르게 탐색할 수 있으며, 에너지 종류, 작업장, 작업 구간, 시간 등 차원에 따라 관련 에너지 사용량을 조회할 수 있다.

3.3.7 분석 보고서

년, 월, 일로 기업의 에너지 이용 상황, 회선 손실 상황, 설비 운행 상황, 운영 상황 등에 대해 다방면의 통계 분석을 진행하여 사용자로 하여금 다방면으로 시스템의 운행 상황을 이해하게 하고 사용자에게 데이터 기초를 제공하여 사용자가 설비 이상을 쉽게 발견할 수 있도록 함으로써 개선점을 찾아내고 에너지 사용 상황에 대해 에너지 절약 잠재력을 발굴한다.

3.3.8 사건 신고

설비와 시스템 운행을 지속적으로 모니터링하고, 통신 실패, 데이터 이상, 정액 초과, 공정 매개 변수 이상 한계, 설비 이상 또는 고장에 대해 경보를 진행하며, 기업에 주의와 문제 찾기를 일깨우고, 경보 로그를 형성한다.

3.3.9 모바일 지원

APP는 Android, iOS 운영체제를 지원하여 사용자가 에너지 분류, 지역, 작업장, 공정, 작업반, 설비 등 서로 다른 차원에 따라 기업의 에너지 소모, 효율 분석, 동일 전월 대비 분석, 에너지 소모 할인, 에너지 사용 예측, 운행 감시, 이상 경보 등을 쉽게 파악할 수 있다.

3.4 현장 장치 옵션

4 결어

제강소 에너지 계량 관리 시스템의 구축으로 제강소 에너지 매체의 계량, 검측 자동화는 자동 채집, 순간 검측, 고장 경보, 에너지 흐름 감시를 실현하였다;관리 업무의 차원과 역량을 향상시키고 보고서 통계, 오프라인 입력, 원가 분석, 예측 참고 등 기능을 완성했다.제강공장의 균형적이고 안정적인 생산을 위하여 될수록 회사관망의 압력과 부하를 균형시키고 공장내의 생산결책과 배치, 배치와 조정, 에너지사용을 절약하고 최적화하여 전 공장의 전반 리익이 모두 중요한 지도적의의가 있도록 보장해야 한다.

이 시스템은 같은 유형의 제강소에 대해 광범위한 참고 가치와 참고 역할을 가진다.