能效管理

探访赞皇金隅水泥

2025China.cn   2021年01月14日

  "3个人的人力,干10个人的活。" 施耐德电气工业自动化业务建材与矿业行业总经理杨航向媒体这样形容工厂的现状。人工成本的上涨,择业选择的拓宽,引留人才的待遇,这些客观因素是现在运营工厂必须要考虑的事情。环保要达标,产能和质量还不能退步。这是困境,是矛盾,也是挑战和机遇。

赞皇金隅水泥到底是什么样子?

  从北京乘高铁出发,一路向西,路过石家庄,从高邑西站下车,再跳上汽车开上30多分钟就可以抵达位于河北省西部的赞皇县了,这里拥有全国知名的水泥生产企业赞皇金隅水泥。

  北方的冬天,让太行山看起来有些苍凉,来去的路上不时地出现零零散散但高耸入云的储罐塔,据当地人介绍这些罐塔大多是周围做二次加工的水泥熟料厂,赞皇金隅水泥作为当地的龙头企业位于道路的尽头,山脊之下,这里不仅拥有完善的生熟料国产线,还包括巨大的储存罐体,厂区之所以选址这里就是因为周围的矿山资源极其丰富方便地产出优质的水泥原料。

  赞皇金隅水泥工厂厂区宏伟,犹如庞然大物依山而建,自然形成的坡度正好安放烧结所用的旋转窑,该窑长达几公里,烧结的时候边旋转,边投料,因此温度的控制是不够均衡造成产品品控不稳定的主要因素,除了原料要扎实,工艺也是问题。

耗能大户,能源管理是成败关键

  据赞皇金隅水泥有限公司能源管理专员李庆庆回忆,赞皇金隅水泥与施耐德电气的合作可以从2016年开始算起。无论是集团还是厂里,都比较重视能源管理,在内部还特别设立了这个岗位。

  赞皇金隅水泥因为属于重点用煤企业,用煤用电都是消耗大户,降低煤耗和电耗是项目的最终考量。2016年在了解施耐德电气在能源管理领域的优势之后,做了对比,认为施耐德电气EMS(能源管理系统)和APC(先进过程控制)符合工厂发展实际需要,于是开始着手应用EMS能源管理系统,并于2017年正式使用,由于领导的重视,所以其中很多系统功能,大概有百分之二三十的都是根据企业自身需要使用,进行个性化设计,并由施耐德电气帮助赞皇金隅水泥实现。

  杨航介绍,施耐德电气作为全球能源管理与自动化领域数字化转型的专家,了解企业在能源节约以及绿色生产上的需求,依托先进的EcoStruxure架构,为水泥企业提供包括数字化咨询与服务、APC先进过程控制系统、EMS能源管理系统在内的软硬件一体化的整体解决方案,帮助水泥客户在降本、节能、 提质方面均取得了显著成果。

  通过EMS、APC等解决方案,在推动项目的过程当中,赞皇可以根据施耐德电气的产品,把软件和场景更好的融合在一起,从而发挥更多作用。

  在赞皇金隅水泥的应用中,确实有百分之二三十,甚至更多的根据场景的定制化需求。因为在使用的过程当中,客户不断的对施耐德电气提要求,施耐德电气也在不断的完善这个产品,最终双方都对EMS的应用表现非常认可。

定制化二次开发,带来实际效益提升

  其实并不是每个工厂都愿意去实现这样的数字化改造,尤其对于水泥这样的行业来说,大型企业在区域上很容易形成规模优势。赞皇金隅水泥成立于2008年2月,7月份投产第一条2500吨的生产线,第三条生产线也是两千吨的生产线,现有两台机组,分别是15兆瓦,和6兆瓦,协同处置方面,污泥和垃圾大概年处置量在12万吨。 2019年纳税就达2个多亿,也是赞皇县缴税靠前的一个企业。目前,赞皇金隅水泥员工约600人,大多来自周围的市郊乡村。

  由于是重点企业,因此更加考虑到环境保护的建设,降低雾霾和空气污染,赞皇金隅水泥订立了严格的生产制度,根据当日空气情况再进行生产安排。因此节能增效就成为了赞皇的一大难题。

  来到中控室,可以看到这里是整个工厂运转的中心,虽然可以看到多家的系统,但是最终都由施耐德电气将这些数据进行汇总。

  杨航介绍,EMS软件本身的应用过程,相当于二次开发,也就是说根据客户不同的要求,定制画面。

  有一些技术的细节通过施耐德电气建议完成,比如说数据每5分钟更新一次,客户也会根据自己的使用习惯进行改革,可以说在推广产品的过程当中就会跟客户有一个调研和交流的过程,比如依据客户实际应用场景和应用需求进行开发,报表也是根据客户要求来定制,可以实现数据的集成,对水、电、气等不同能源介质进行采集,连接不同的重点电气设备如空压机、空调、制冷机等;还可以实现跨系统、跨平台接不通的客户系统,如EMS、ERP、排班系统等等。普通的能效管理系统,客户仅能看到能源数据。EMS更多的是向客户反应"数据背后"的故事。

并且部署非常灵活,从工厂级到集团级都可以实现本地和云端的部署。

  对EMS的方便程度,李庆庆也非常认同,大多数的功能都不需要二次开发,大部分采用拖拉拽即可实现,只是在显示画面、个数、方位上有变化,一些纯技术的细节变化已经很小,把系统打通,接口如何更加开放,这些都会随着客户的使用进行改变,及对产品认知理解更新而变化。所以这个产品具有高度的灵活性,可以是不断的迭代的一个过程。

  APC先进控制系统,杨航认为与传统的很多人理解的专家系统并不一样,这项技术并不是先进的技术,早在10几年前国外已经非常成熟了,近些年中国慢慢赶上来了,这个系统更加的偏于控制性,是闭环系统,而能源管理则是开环的,是一个纯管理系统,从某种角度来讲属于纯信息化的,所以他更多的是给你提供更多的参数便于你管理,本身不参与控制。

  APC先进过程控制系统的优势体现在:施耐德电气的APC帮助赞皇金隅水泥合理优化水泥窑操作参数,通过数据分析,建立预测模型,达到少人操作;

  比如,基于模型预测控制算法的APC系统可实现水泥窑、预热器、篦冷机和磨机系统的最优化运行,在解放操作员、稳定产品质量的同时,保证了水泥窑安全、稳定、可靠、优化运行。

智能化,发现数据之美

  矿山一般比较粗糙,很难从这样的荒山上发现美,也就无法从外部感受到这里的魅力。工厂一般都缺乏美感,或者说把工厂创造出美感是一种浪费,朴素与实用才是应该去追求的本质之美。

  数据的分析,一般采用月总结的方式,李庆庆他们将这套系统运用了起来,确实发挥了效益作用。通过能管系统,发现空压机没有及时停运,设备的空转就是浪费,设备的系统能够快速识别出来,包括谷电,峰电可能就是7毛,谷电就是2毛多不到3毛,这样的话多用谷电能够把电价降低。通过系统能够查到一个月下来省了多少电。

  其它包括生产工艺上都会增加能耗考核,施耐德电气给我们一些建议,因为他们这边掌握的水泥企业比较多,因为我们企业可能说高风机电耗可能是7度,他们那边上了这么多的企业有6度有5度的,人家5度6度他们的控制是多少,他们可以给一些建议那边有什么问题。

  据杨航介绍,未来工厂的发展就是要让更少的人工分管更多的工作,人工的待遇也要有不断提升,这其中的办法只有不断提高效率才行。赞皇金隅水泥在实际生产中积累了大量的宝贵数据,都已经备档保存,并经过不断训练形成算法和人工智能,帮助操作人员在实际生产中不断提高效率。目前数据在金隅集团内部开放,已经展示出了重要的价值。

  工厂可能确实是最缺乏美的场所,所有都围绕着效率的实用主义进行搭建。但就是这种产生效率的技巧其实也是一种美,当你走出工厂,看到整齐划一的生产活动,这本身就是一种节奏之美,一种有条不紊。

  未来,人工智能的优劣也将与数据的堆积和项目运作的机理相结合,那么数据的开放,和算法的利用也将会带来更加智能化的系统,届时数据会是普照系统的阳光,与施耐德电气系统一起帮助客户不断改进,优化,形成最佳的生产状态。

(转载)

标签:施耐德电气 赞皇水泥 我要反馈
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