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化工行业节能解决方案

化工企业是资源、能源消耗大户,同时也是环境污染大户,化工生产中往往存在着有毒、有害和易燃、易爆、腐蚀或各种刺激性的原材料、辅助材料、产品、副产品和中间体等等,要求连续化生产不排放或少排放有害环境的物质,注重环境保护和治理,严格工艺控制条件,尽量实现封闭循环和自动化控制,以把危害降至最小,所以,化工厂是最强调安全和环保生产企业。

化学工业是个装置工业,化工生产过程往往涉及高温、高压、低温、真空以及较强的腐蚀性等苛刻条件,每年必须花费的装置的设备维修费也常常高于其他工业。

化工行业是一个高速发展,具有一定规模效益的装置型工业,其增容和扩建是化工企业司空见惯的事情,会显现出多处不合适宜的方面,造成大比例的线路损耗。单纯的增容及重复的变电容量,都要消耗到1%~2%的有功功率。

化工生产,尤其基本原料化工的生产,消耗较多的自然界的原料和经过初加工的原料材料,许多化工产品消耗较多的能量,因此,化工企业研究节能、降耗是创造更大效益的重要环节。

企业简介:湖北某化肥有限责任公司拥有一条年产20万吨的碳酸氢铵和5万吨的液氨生产线,生产线分为造气、脱硫、净化、压缩、变换、精炼、碳化、合成工段。

配电总进线为400V,41600kVA的变压器同时进线并列运行。全厂循环水泵房供电由一台630kVA的变压器单独运行。分别经由低压总配电室分配到各个用电设备。全厂电费约2500/年,总进线功率因数0.97。主要用电有主抽风机、炉前风机、破碎机、煤棒机、循环泵、干燥风机、压缩机等设备。通过从现场了解合成氨电耗是1600kWh/t,碳铵电耗是380kWh/t。合成氨行业平均电耗水平为1400kWh/t,碳铵行业平均电耗水平为330kWh/t,该厂的合成氨和碳铵电耗相比行业平均水平偏高。

企业目前现状:该化工厂生产组织格局陈旧,管理体系明显是各自为政“孤岛”管理模式,平时各个平行绩效管控单位之间各有各领导、各有各考核管理指标,全厂管理模式是各单位之间一副老死不行往来旧格局。主要在生产管理方面主要问题:

    ① 节能降耗管理责任不落实:该厂节能降耗管理责任不落实,产品节能降耗定额指标体系不完善,化工企业节能降耗监督检查考核力度不够,没有形成节能降耗的约束力。

②、节能降耗机制不健全:国家和地方明令禁止的高耗能产品、设备和工艺难以被淘汰,节能降耗先进技术难以广泛采用和推广,节能降耗技术改造项目不能及时落实。

③、节能降耗基础工作薄弱:该厂节能降耗检测和监测设备仪器陈旧,化工企业节能降耗计量器具安装率和受检率达不到国家行业规定的标准,相关计量和统计资料不全。

节能降耗意识不强:该厂对节能降耗工作重视程度不够,执行节能降耗相关法律法规措施不力,化工企业内部管理机构不健全,管理人员综合素质较低。

企业管理者经多方考察和实地调研,慎重决定选用一套万洲的WEMS能管中心系统上线运行,201612月施工完成,2017年系统一直运行正常。

WEMS能管中心系统为企业解决问题:

⑴、通过能管中心系统对生产过程全能源发生、转换、存储、使用等各环节的数据进行采集、加工、分析、处理, 实现对能源计划、能源实绩、能源预测、能源质量与物料供应、能源平衡与生产调度等全方位的监管和综合分析,结合能源消耗的统一生产调度、统一能源配给,将能源管理工作与生产管理进行初步融合,达到优化生产优化能耗的目的

、建立全系统KPI指标“对标”考核体系,针对能源管控热点(即热耗和电耗)问题,利用WEMS系统能源实绩管理模块将帮助管理者建立科学、合理的能源与生产管理指标体系。它能够自动计算关键性能指标KPI,采用多维数据分析方法实现按照班组、设备等进行指标的分解和聚合,将原来以月、季、年为周期的KPI统计变成在线的实时统计,监视重点耗能设备的能效水平。采用基准比对方法(横向:各工艺段和班组、同类型设备等,纵向:历史数据及趋势),通过持续改进,总结、提炼全厂最佳生产实践,在各工艺车间和班组之间实现知识共享,提高企业的绩效和竞争力。

能源计划管理:按照从此生产计划及能源消耗历史数据、供能状况编制能源供需计划,指导能源系统按照供需计划组织生产,按生产线提供所需要的能源量,供需计划按照电力、煤等能源等介质进行。能源计划分为日计划、月计划以及年度计划等。包括能源的消耗、生产、消耗指标计划。能源生产单位根据计划进行能源生产,用能单位根据能源计划合理组织生产,做好能耗的过程管理工作,减少能源浪费。

能源成本管理:通过手工录入或与ERP和财务系统的数据接口,可实现与财务一致的能源成本分析,以能源实绩数据为基础实现能源成本管理。能源成本管理模块依据给定的公式,根据能源介质消耗量计算能源成本,并通过多种图形化工具实现成本显示。为了实现能源成本的对比,也可以利用能源成本管理提供的成本比较功能,实现指定查询条件下的能源成本的对比。

能源设备计量管理:根据生产管理的物料消耗模型,计算各种原料、燃料、材料的需求量以及从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量,作为确定工厂原料需求量、运输量、库存量和制定生产计划的依据。

那么通过2017年运行一整年WEMS能管中心系统看看以下几个项目实施前后“改变”案例:

化工行业的节能降耗与解决企业技术难题,实现安全、降耗、提升效率与WEMS能管中心系统为企业解决问题有着密切关联关系。

①、化工行业阻垢技术使用和调配是实现化工企业节能降耗重要一环,化工企业一些电气设备使用一些时间后,不同程度的结垢和腐蚀现象就会出现,大大的影响了让这些设备的传热性能,不能达到良好的换热效率,这就会浪费大量的化工能源,但对于管道堵塞、滤布清理、罐体除垢等一系列化工厂定期检修问题,往往是人为确定检修时间和检修计划,而没有关注这些定期检修项目与那些主客观因素有关,如何能够计划可控,控制检修成本,尽量减少维修次数和定期日常维护量是用户关心突出问题。

通过WEMS能管中心系统推行KPI指标“对标”考核管理,利用系统大数据分析诊断功能,我们不但可以有针对性安排计划检修时间,同时通过以往数据分析,对于生产线隐形事故和险性事故必然联系找到分析诊断依据,大大提高隐形事故判断依据,不要小看这个“扁鹊看病”故事,及早发现问题对于管道堵塞、滤布清理、罐体除垢等一系列化工厂遇到维修难题,建立诊断分析数据变化异常判断模型,通过设备及时“对标”管理,可以预见事故隐患,避免事故扩大化起着至关重要作用。

②、化工生产通常追求产量和设备高运转率,但由于众多管道里流动介质通常是化学原料,在连续生产情况下各个运行设备是不予许无故停机的,一旦停机就会造、成环境污染、中毒或恶性事故,因此,生产线上一用一备或几用几备随处可见,启停管控非常随意,没有控制条件约束;化工生产通常追求产量和设备高运转率,但由于众多管道里流动介质通常是化学原料,往往管道堵塞是个令设备维护者头疼一个大难题;影响产能突出问题难以识别,即使有技改需求,缺乏对比分析数据支撑,往往造成局部技改不解决问题,而生产突出问题也迟迟得不到及时改观。

通过WEMS能管中心系统节能预警诊断分析功能,提前预警,将维修与维护有一个合适提前量避免事故发生,同时根据节能系统正常状态和异常状态判断依据指导设备检修与维护;

从以上两个实际改变案例就可以看到企业通过WEMS能管中心系统建立一整套完整全系统“对标”考核体系,真正做到由原来被动分析数据转变为通过主动数据分析,主动管理策略实施,达到摸清家底,管住节能指标,实现节能降耗最终目的。

综上所述,化工企业通过WEMS能管中心系统大数据平台的能源实绩管理模块将帮助管理者建立科学、合理的能源与生产管理指标体系,深化管理的精细程度,通过WEMS系统逐层“对标”完善和持续改进,基本会为企业持续5%-10%节能量改进空间,最终受益者一定是企业自身的发展。




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