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化工行業節能解決方案

化工企業是資源、能源消耗大戶,同時也是環境污染大戶,化工生產中往往存在著有毒、有害和易燃、易爆、腐蝕或各種刺激性的原材料、輔助材料、產品、副產品和中間體等等,要求連續化生產不排放或少排放有害環境的物質,注重環境保護和治理,嚴格工藝控制條件,盡量實現封閉循環和自動化控制,以把危害降至最小,所以,化工廠是最強調安全和環保生產企業。

化學工業是個裝置工業,化工生產過程往往涉及高溫、高壓、低溫、真空以及較強的腐蝕性等苛刻條件,每年必須花費的裝置的設備維修費也常常高于其他工業。

化工行業是一個高速發展,具有一定規模效益的裝置型工業,其增容和擴建是化工企業司空見慣的事情,會顯現出多處不合適宜的方面,造成大比例的線路損耗。單純的增容及重復的變電容量,都要消耗到1%~2%的有功功率。

化工生產,尤其基本原料化工的生產,消耗較多的自然界的原料和經過初加工的原料材料,許多化工產品消耗較多的能量,因此,化工企業研究節能、降耗是創造更大效益的重要環節。

企業簡介:湖北某化肥有限責任公司擁有一條年產20萬噸的碳酸氫銨和5萬噸的液氨生產線,生產線分為造氣、脫硫、凈化、壓縮、變換、精煉、碳化、合成工段。

配電總進線為400V,41600kVA的變壓器同時進線并列運行。全廠循環水泵房供電由一臺630kVA的變壓器單獨運行。分別經由低壓總配電室分配到各個用電設備。全廠電費約2500/年,總進線功率因數0.97。主要用電有主抽風機、爐前風機、破碎機、煤棒機、循環泵、干燥風機、壓縮機等設備。通過從現場了解合成氨電耗是1600kWh/t,碳銨電耗是380kWh/t。合成氨行業平均電耗水平為1400kWh/t,碳銨行業平均電耗水平為330kWh/t,該廠的合成氨和碳銨電耗相比行業平均水平偏高。

企業目前現狀:該化工廠生產組織格局陳舊,管理體系明顯是各自為政“孤島”管理模式,平時各個平行績效管控單位之間各有各領導、各有各考核管理指標,全廠管理模式是各單位之間一副老死不行往來舊格局。主要在生產管理方面主要問題:

    ① 節能降耗管理責任不落實:該廠節能降耗管理責任不落實,產品節能降耗定額指標體系不完善,化工企業節能降耗監督檢查考核力度不夠,沒有形成節能降耗的約束力。

②、節能降耗機制不健全:國家和地方明令禁止的高耗能產品、設備和工藝難以被淘汰,節能降耗先進技術難以廣泛采用和推廣,節能降耗技術改造項目不能及時落實。

③、節能降耗基礎工作薄弱:該廠節能降耗檢測和監測設備儀器陳舊,化工企業節能降耗計量器具安裝率和受檢率達不到國家行業規定的標準,相關計量和統計資料不全。

節能降耗意識不強:該廠對節能降耗工作重視程度不夠,執行節能降耗相關法律法規措施不力,化工企業內部管理機構不健全,管理人員綜合素質較低。

企業管理者經多方考察和實地調研,慎重決定選用一套萬洲的WEMS能管中心系統上線運行,201612月施工完成,2017年系統一直運行正常。

WEMS能管中心系統為企業解決問題:

⑴、通過能管中心系統對生產過程全能源發生、轉換、存儲、使用等各環節的數據進行采集、加工、分析、處理, 實現對能源計劃、能源實績、能源預測、能源質量與物料供應、能源平衡與生產調度等全方位的監管和綜合分析,結合能源消耗的統一生產調度、統一能源配給,將能源管理工作與生產管理進行初步融合,達到優化生產優化能耗的目的

、建立全系統KPI指標“對標”考核體系,針對能源管控熱點(即熱耗和電耗)問題,利用WEMS系統能源實績管理模塊將幫助管理者建立科學、合理的能源與生產管理指標體系。它能夠自動計算關鍵性能指標KPI,采用多維數據分析方法實現按照班組、設備等進行指標的分解和聚合,將原來以月、季、年為周期的KPI統計變成在線的實時統計,監視重點耗能設備的能效水平。采用基準比對方法(橫向:各工藝段和班組、同類型設備等,縱向:歷史數據及趨勢),通過持續改進,總結、提煉全廠最佳生產實踐,在各工藝車間和班組之間實現知識共享,提高企業的績效和競爭力。

能源計劃管理:按照從此生產計劃及能源消耗歷史數據、供能狀況編制能源供需計劃,指導能源系統按照供需計劃組織生產,按生產線提供所需要的能源量,供需計劃按照電力、煤等能源等介質進行。能源計劃分為日計劃、月計劃以及年度計劃等。包括能源的消耗、生產、消耗指標計劃。能源生產單位根據計劃進行能源生產,用能單位根據能源計劃合理組織生產,做好能耗的過程管理工作,減少能源浪費。

能源成本管理:通過手工錄入或與ERP和財務系統的數據接口,可實現與財務一致的能源成本分析,以能源實績數據為基礎實現能源成本管理。能源成本管理模塊依據給定的公式,根據能源介質消耗量計算能源成本,并通過多種圖形化工具實現成本顯示。為了實現能源成本的對比,也可以利用能源成本管理提供的成本比較功能,實現指定查詢條件下的能源成本的對比。

能源設備計量管理:根據生產管理的物料消耗模型,計算各種原料、燃料、材料的需求量以及從原料進廠至成品出廠各工序所需處理的物料量,作為確定工廠原料需求量、運輸量、庫存量和制定生產計劃的依據。

那么通過2017年運行一整年WEMS能管中心系統看看以下幾個項目實施前后“改變”案例:

化工行業的節能降耗與解決企業技術難題,實現安全、降耗、提升效率與WEMS能管中心系統為企業解決問題有著密切關聯關系。

①、化工行業阻垢技術使用和調配是實現化工企業節能降耗重要一環,化工企業一些電氣設備使用一些時間后,不同程度的結垢和腐蝕現象就會出現,大大的影響了讓這些設備的傳熱性能,不能達到良好的換熱效率,這就會浪費大量的化工能源,但對于管道堵塞、濾布清理、罐體除垢等一系列化工廠定期檢修問題,往往是人為確定檢修時間和檢修計劃,而沒有關注這些定期檢修項目與那些主客觀因素有關,如何能夠計劃可控,控制檢修成本,盡量減少維修次數和定期日常維護量是用戶關心突出問題。

通過WEMS能管中心系統推行KPI指標“對標”考核管理,利用系統大數據分析診斷功能,我們不但可以有針對性安排計劃檢修時間,同時通過以往數據分析,對于生產線隱形事故和險性事故必然聯系找到分析診斷依據,大大提高隱形事故判斷依據,不要小看這個“扁鵲看病”故事,及早發現問題對于管道堵塞、濾布清理、罐體除垢等一系列化工廠遇到維修難題,建立診斷分析數據變化異常判斷模型,通過設備及時“對標”管理,可以預見事故隱患,避免事故擴大化起著至關重要作用。

②、化工生產通常追求產量和設備高運轉率,但由于眾多管道里流動介質通常是化學原料,在連續生產情況下各個運行設備是不予許無故停機的,一旦停機就會造、成環境污染、中毒或惡性事故,因此,生產線上一用一備或幾用幾備隨處可見,啟停管控非常隨意,沒有控制條件約束;化工生產通常追求產量和設備高運轉率,但由于眾多管道里流動介質通常是化學原料,往往管道堵塞是個令設備維護者頭疼一個大難題;影響產能突出問題難以識別,即使有技改需求,缺乏對比分析數據支撐,往往造成局部技改不解決問題,而生產突出問題也遲遲得不到及時改觀。

通過WEMS能管中心系統節能預警診斷分析功能,提前預警,將維修與維護有一個合適提前量避免事故發生,同時根據節能系統正常狀態和異常狀態判斷依據指導設備檢修與維護;

從以上兩個實際改變案例就可以看到企業通過WEMS能管中心系統建立一整套完整全系統“對標”考核體系,真正做到由原來被動分析數據轉變為通過主動數據分析,主動管理策略實施,達到摸清家底,管住節能指標,實現節能降耗最終目的。

綜上所述,化工企業通過WEMS能管中心系統大數據平臺的能源實績管理模塊將幫助管理者建立科學、合理的能源與生產管理指標體系,深化管理的精細程度,通過WEMS系統逐層“對標”完善和持續改進,基本會為企業持續5%-10%節能量改進空間,最終受益者一定是企業自身的發展。



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