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钢铁行业能源管理中心建设、运行与升级技术研讨会在马鞍山召开

              发布时间:2019-06-21


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 由中国金属学会、中国金属学会冶金自动化分会、能源与热工分会主办,安徽省金属学会、马钢(集团)控股有限公司、上海优也信息科技有限公司协办的“钢铁行业能源管理中心建设、运行与升级技术研讨会”6月13-14日在美丽的钢城、诗城马鞍山召开。来自全国钢铁企业、高等院校、研究院所、工程技术公司、信息科技公司等相关领域60余个单位的专家学者及科技人员200余名代表济济一堂,共同交流探讨近年来我国冶金能源管控领域面临的形势与问题、取得的技术进步,讨论热点难点问题及解决方案,展望下一步的发展趋势及发展蓝图。

图为会议现场

本次会议的主题是:“发展智能化能源管控技术,促进钢铁制造流程与能量流网络协同优化”。会议的召开获得了业界的高度关注,大会安排了25个大会报告,时间紧凑高效,交流热烈。中国工程院院士殷瑞钰、中国金属学会专家委员会主任王天义、中国金属学会副秘书长高怀、马钢集团公司党委副书记、总经理丁毅、安徽省金属学会理事长、原马钢(集团)控股公司副总经理苏世怀、马钢(集团)控股公司副总经理严华、宝钢股份武钢有限公司副总经理兰银、中国金属学会冶金自动化分会孙彦广秘书长、能源与热工分会杜涛秘书长以及二十余家钢铁企业能源环保部门主要领导等参加了会议。

图为丁毅致大会欢迎辞

马钢集团公司党委副书记、总经理、股份公司董事长丁毅作为东道主致大会欢迎辞。丁总介绍了马钢自1958年成立以来60多年辉煌的发展历史,我国第一个车轮轮箍厂、第一套高速线材轧机、“中国钢铁第一股”、第一条热轧大H型钢生产线均诞生在马钢,在做精做强钢铁产业的同时,马钢构建了矿产资源、工程技术、贸易物流、废钢资源、节能环保、金融投资、信息技术、化工能源等多元产业协同发展新格局。在能源管控方面,马钢坚持把能源精益作为全面精益运营的重要内容,以“三流一态”能源精益管理理念为指导,2007年、2011年分别建成投用了北区、南区两个能源中心,强化管理节能、结构节能、技术节能,推进物质流、能量流、系统运行状态协同优化、高效耦合,有效支撑了能源系统运行效率的不断提升,吨钢综合能耗较2007年下降了74千克标煤每吨,马钢股份公司成为国家首批“绿色工厂”。

图为高怀致大会开幕辞

中国金属学会副秘书长高怀代表学会致大会开幕辞。他指出,钢铁企业能源中心是落实系统节能科学理念、以信息技术为支撑、以提高系统能效为目标的管控一体化平台,对企业能源设备的运行和能源介质的生产-输配-使用全流程进行动态监控和管理。早在1959年,新日铁八幡厂建设了世界上第一个能源中心。随着计算机技术和控制技术的发展,数据库、分析决策、分布式控制、智能控制和智能管理等技术广泛用于能源中心。宝钢是我国第一个建立能源中心的钢铁企业,建设初期就引进了能源介质“集中管理、统一调配、经济运行”的先进理念,把能源中心纳入了宝钢一期建设内容。经过二期、三期等大规模建设项目,新的能源设施不断纳入,功能不断扩展,形成了现代化的能源管理中心,对宝钢能源系统的生产和调配优化发挥了重要作用。“十一五”以来在工信部、发改委和财政部等国家部委的推动下,我国钢铁行业近百家钢铁企业建设了企业能源管理中心(EMS),在推动了我国钢铁行业系统节能方面,发挥了重要的作用。尽管我国钢铁行业在能源管理中心集控、精细化管理、模型优化等方面积累了丰富的经验,但也存在数据不完备,功能不实用,物质流、能量流和信息流网络的协同不好,企业获得感不强等问题,与国内外先进的能源中心相比差距较大,提升的空间很大。此次研讨会是由殷瑞钰院士倡导的,他为之付出了满腔热情和精力。殷院士几十年磨一剑,开创了《冶金流程工程学》学科,其钢铁厂“动态-精准设计”的理论框架和钢铁企业产品生产、能源转换和废弃物处理的“三大功能”理念已经深入人心,在首钢搬迁曹妃甸的工程中得以成功应用。本次会议将贯彻国家《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》中将能源管控中心(升级版)列为国家“十三五”绿色改造升级重大工程的要求,重点围绕智能化能源管控技术、采用大数据技术进行能源精细化管理、能量流网络与信息流网络的协同优化等方面进行交流讨论,探讨钢铁行业能源管理中心的智能化问题,推动能源管理中心的优化升级。

图为殷瑞钰做大会主旨报告

殷瑞钰院士做“对流程制造业生产过程中能量流的若干理论认识”的大会主旨报告,指出钢铁制造流程动态运行的物理本质是物质流(铁素流为主)在能量流(碳素流为主)的驱动和作用下,按照设定的“程序”(例如生产作业指令等),沿着特定的“流程网络”(例如总平面图等)作动态-有序的运行,并实现多目标优化。钢厂的能源转换,不能停留在物料平衡、热平衡,而应该以动态的输入-输出概念和能量流网络的概念来进一步推动钢厂节能减排工作。耗散在开放的复杂系统中普遍存在,能源管控中心的设计首先应重视物质流网络、能量流网络、信息流网络的“三网”融合,在运行调控程序上三者又要相互关联、相互协同、相互制约。能源管控中心不应一哄而上,不是为了以工业电视来显示各工序/装置、场点的实况,主要是为了控制和管理能源及能量流动态运行行为的优化,以及预报、分析可能出现的前景,包括对可能发生的不正常运行的前景、风险前景、提出预警处理方案等。企业能源管控中心应与生产管控、调度中心设置在一起,甚至还应兼具环境保护中心的功能。能源管控中心的设计不能停留在能源管理的简单统计的水平上,要特别强调信息的及时分析、判断,作出实时调控优化的对策和措施。企业能源管控中心还可以对某些创新技术进行探索分析,例如焦炉煤气的高价值利用与综合分析、峰值期脱网自发电和低谷期购网电的评估与工程实施,低温余热利用(特别是100℃以下余热的有效利用),企业维修计划的评估和组织实施计划,不同类型钢厂绿色化与城市和谐发展等研究。

图为王天义做报告

中国金属学会专家委员会主任王天义做“关于能源高效利用和能源管理的几点思考”的报告,分析了今年一季度我国钢铁行业的发展特点 “产量增加、原料价格上涨、钢价下跌、效益减、环保压力大、进口矿石减少、出口钢材增加”,我国钢铁企业的能源利用近年来取得了巨大的进步,2018年我国吨钢综合能耗已降至555.2标准煤,能源的回收利用进入到提质增效阶段,从单纯回收蒸汽发电向资源化利用其价值的转变,将二次热能的回收利用和生产过程用能有效结合,从而达到降耗增效。在我国钢铁企业的能源管控中心建设发展方面,在国家政策的支持下,企业大多数已建设能源管控中心,发挥了一定的作用,但距离动态管控的目标仍有差距,企业生产经营理念的转变是能源管控中心更好地发挥作用的关键,要通过观念的转变和智能化的手段推动能源的高效利用和管控。中国金属学会通过调研分析,推荐了一些新技术,如关于烧结矿竖冷技术、关于焦炉上升管余热回收技术的新进展、干熄焦蒸汽回收匹配亚临界发电机组的研发、烧结烟气不加热的低温脱硝技术的应用开发、亚临界发电机在钢铁企业中的应用等等,希望各企业根据自身的情况不断创新、提升能源应用效率。

图为杜涛做报告

东北大学教授、中国金属学会能源与热工分会秘书长杜涛做“钢铁企业能源系统优化与能效分析”的会议报告,围绕钢铁生产流程,构建了多层次、多尺度能源系统优化模型,分析了不同物质流、能量流参数变化对节能和二氧化碳排放的影响;同时,结合能效概念,从设备、工序、界面、流程角度分析了系统能效的计算过程,分析了钢铁生产全流程有关主体工序的理论计算能效水平,为企业提升能效提供理论依据。

图为田俊做报告

马钢股份有限公司副总经理田俊做“马钢能源管控中心建设、运行与智慧能源探索”的报告,介绍了马钢能源管理与环保管理的组织机构与演变过程,拥有南北两座现代化能源中心(EMS),能控中心管辖范围包括85个房所,点多、面广、线长,动力管网475公里、电力线路1058公里;其建设秉承“产供用一体化、三流一态、主辅联动、激励约束导向”的4个理念,实现“单体设备/单一工序节能向企业整体效益提升、单一能源部门管理向多部门协同合作、经验管理向科学管理”的三个转变,提出“十项措施”,实现系统节能,通过“日动态跟踪、周警示通报、月评价考核”,将能源管理由事后管理向过程管控转变,实现能源系统精细化管控,2015年获得了冶金科技进步二等奖。公司高度重视智能制造,将智慧能源列入公司智能制造发展规划,将借鉴行业内智慧能源成功经验、先进思想,结合工业互联网+、智能制造、大数据等先进技术,打造独具马钢特色,极致安全、极致高效的一流智慧能源系统,同时将高质量地践行好五大发展理念,为助推马钢智能化工厂建设积极做好能源先行典范。

上海优也信息科技有限公司傅源董事长做“基于工业互联网技术的钢铁能源管理新范式”的报告,介绍了优也公司的业务领域及发展历程,利用中心化的数据、去中心化的应用,实现能源流、价值流、生产流、信息流的贯通,面向角色实时辅助决策,面向跨工序协同优化,实现基于“三流一态”的钢铁智慧应用,致力于打造成平台化工业软件产品与服务公司,为中国节降能源消耗1%GDP而努力。

图为徐化岩做报告

混合流程国家重点实验室徐化岩教授做“基于大数据的能源精细化管理与模型优化(EMS2.0)”的报告,分析了从钢铁企业能源管理信息化建设和运行的实际效果看还存在的5个方面的问题,介绍了在国内某企业以数据平台软件为基础、以能量流网络信息描述模型为核心,解决能源精细化管理、多介质预测调度、能源成本日清月结问题的具体实践及在数据平台、能流网络信息描述模型、预测调度模型、能源精细化管理、自动平衡抛帐5个方面的做法,项目获得了实现降本增效超过7.6亿元,吨钢综合能耗下降7公斤标煤的显著效果。

我国大型钢铁企业的能源管理部门主要负责人介绍了本企业的能源管理技术的进步、探索与运行实践、智能协同与思考、展望。宝钢股份能环部邓万里首席师做“能源中心的实践及面向未来钢厂的思考”的报告,从宝钢能源中心发展历程、宝钢多基地能源中心实践、能源在线管控难点、先进理念、技术借鉴及面向未来的钢厂5个方面介绍了宝钢能源管理状况及展望,能源在线管控的难点在于能源管控的深度、能源计量的精度、数据处理的频度、检测支持的强度、体系管理规范度及计算机平台适用度,核心难点是对能源的实时决策优化。鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司刘伟做“钢铁行业智能化能源集控平台建设与实践”的报告,从智慧能源管控平台概述、建设思路、建设主要内容、应用效果及效益等方面介绍了智能化能源管理的组成、目标、解决的问题、项目的总体设计、生产工艺优化、管理变革再造及平台系统设计,智能专家包含的八大模块,项目建成后获得了生产操作简单化、能源管理便捷化、智能专家直观化的效果,操作效率提高25%,人员优化55%,吨钢综合能耗降低1.5%。首钢京唐钢铁有限公司陈恩军做“智慧能源管控系统研究与探讨”的报告,对智能制造、智慧能源进行了进一步解读,提出目前能源系统正向数字化、智能化发展,全新的能源管理形式是工业公司向数据和分析公司转变,数据是重要财富,是宝藏,需要挖掘与使用;钢铁企业要树立综合成本最优理念、集中管控与分散管控相结合的理念、智能远程运维理念,智慧能源的管控要在管控优化的范围、频率、操作、决策上下功夫;京唐公司通过多介质耦合优化能源管控,获得20天增效138万元的显著效益。

图为赵振锐做报告

山东钢铁集团日照有限公司范鹍做“融合多业务的智能协同管控中心建设”的报告,介绍了能源管控中心的建设背景、内容、效果及未来展望,山钢日照公司通过集约化生产、扁平化管理、集中管控、管控一体、多业务协调、智能化调度、能源平衡优化及全信息视频监控,实现了能源系统平衡优化运行。河钢集团唐钢公司赵振锐部长做“智能管控协同发展”的报告,介绍了唐山钢铁公司能源管理系统概况、智能管控协同发展及其主要成效及体会、未来能源管控的发展方向,唐钢的智能制造将通过建立工厂数据中心,对主题信息化架构进行基于大数据处理的支撑,实现产线构建组装、工艺技术、装备转换之前的验证与虚拟调试,企业生产运行情况的虚拟化呈现,改造成为与工业互联网对接的新的信息化整体架构。

图为李井先做报告

南京钢铁集团公司金恒信息科技有限公司李井先副总经理做“南钢能源管理系统发展与提升”的报告,介绍了南钢及南钢能源管理系统的建设、发展历程,对今后的规划发展进行了展望。山西太钢不锈钢股份有限公司张利军做“打造智慧能源系统 助推企业绿色发展”的报告,梅山钢铁集团公司仲园做“梅钢能源信息系统建设与运行实践”的报告,包头钢铁集团公司高权做“包钢能源管理中心智能化应用”的报告,河钢邯郸公司张怀东做“河钢邯钢能源管控中心实践与展望”的报告。

图为郑忠做报告

我国冶金类高等院校在能源中心管控方面做了大量的基础研究与应用研究工作,重庆大学郑忠教授在大会上做“关于钢铁企业EMS智慧能源管控技术发展的思考”的报告,从钢铁企业智慧能源管理的需求、物质流-能量流协同的智慧管控技术进行了介绍,并以副产煤气调度为例,介绍了科学合理地调控煤气生产、分配、存储和转化等运行环节,可在保证生产顺序的前提下有效降低能源消耗,减少环境污染;在对未来的发展展望方面,郑教授提出,智慧能源管控的载体是各种能源介质,目标是充分利用现代信息技术的所具备的智力和能力,对钢铁企业各能源介质的产、供、销、存、转等环节进行智能化调控。在生产-能源协同优化技术方面,未来技术研究趋势包括在调度模型方面,探索能源运行过程中不确定性与能源网络多尺度时空特性中间的关系,在调度策略方面,融入更多的专家经验与知识,在需求预测方面,需与生产工艺和操作过程紧密结合,在管理制度方面,生产-能源管理部门的一体化集中管理等。

图为张琦做报告

东北大学张琦教授做“智能化能源管控系统开发与实践”的报告,介绍了钢铁企业的发展特点及面临的挑战、能源管理系统现状、功能及核心功能的开发,指出冶金企业能源管控系统是能源生产、运行及控制系统的实体,是实施信息化、智能化“两化”深度融合、“物质流与能量流”协同运行的技术手段和有效工具,目前能源管理系统存在的问题是看得见、摸得着的硬件建设有余,软实力建设不足,具体提出了目前存在的6个方面的问题,并就能源管理系统应具备的核心功能-能效分析与评价、能源调度辅助决策、能源在线预测与优化调度、能源管理诊断等功能进行了分析探讨,介绍了其团队在该领域所开展的工作及取得的成绩。安徽工业大学陈光院长做“热轧工序能效智能诊断与评价研究”的报告,指出随着钢铁企业面临的节能环保压力的加重,轧制生产线及轧钢加热炉节能形势尤为严峻,以节能降耗、减少污染、增加效益为目标的精细化能源管理势在必行,加热炉能耗占轧钢综合能耗的70%~  80%,影响加热炉能耗的因素主要有加热炉结构、加热炉操作、流程调度控制、原材料、燃料品质产品种类等几个方面,其研究工作开展了数据采集方式及系统架构确定、加热炉二级报表、数据库的功能完善升级,加热炉热工数据计算分析,加热炉、板坯库相关热工测试等工作,从23项指标中凝练出16项能效评价指标,建立了加热炉能效评价模型体系,开发完成了热轧工序能效诊断与评价系统并在实际中得到应用。

我国冶金领域知名的工程公司中冶京诚、中冶南方、中冶赛迪都参加了会议并在会议上介绍了近年来在能源管理领域所开展的研究工作及所获得的应用成果。中冶赛迪工程技术有限公司罗禺做“钢铁企业智慧能源系统建设的探索与实践”的报告。中冶京诚工程技术有限公司薛颖键做“基于BIM/GIS的智慧能源管理系统”的报告,介绍了能源管理系统的现状-“建中心、搭平台、做软件、建体系、能源整体优化”,其未来发展方向为提高能源管理的精细度、进行纵向延伸,将企业的重点用能车间进行分工序、分品种规格进行精细化的能源管理,加强能源管理体系建设、加强用能方的参与,细化能源管理部门、用能部门之间的考核标准和考核体系建设,加强能源平衡调度模型的应用,结合企业实际情况,重点在负荷预测、煤气平衡调度、发电优化等方向深化应用,切实给企业带来效益。报告对BIM和GIS技术的融合应用进行了介绍,提出数字化能源管理系统应用是集成三维BIM和 GIS技术、实现三维智能工厂,在三维模型基础上动态展示工厂布局、能源管线运行信息、能源供需平衡信息、能源站所巡检报警信息等,实现物流、能源流、信息流多流合一、实现一体化的管控和应急联动,满足钢铁企业未来的大集中管控模式的需要。

图为刘书文做报告

中冶南方工程技术有限公司刘书文做“钢化联合企业的生产能源一体化智能管控系统探讨”的报告,指出钢铁企业的能耗特点是生产能耗巨大、多种介质转换、介质种类繁多、产耗关系复杂,而钢化联合企业具有焦炉煤气、转炉煤气作为原料供应化工生产的优点,但化工生产要求连续性高,不允许工况的频繁波动,对原料煤气的品质、稳定性提出了很高要求,为此,钢化联合企业的能源智能管控系统要建立生产、能源一体化管控思想,建立能源动态预测模型,实现调度周期内总的能源利用效益最高。钢化联合生产的能源管控,为钢铁企业提供了一种循环经济耦合发展的模式,开辟了全新的业务领域和投资渠道,增加了产值利润,提供了企业抵抗周期风险的能力,解决了超低排放的问题,是一种整合资源利用、降低一次能源消耗、减少污染排放的新模式,通过跨行业的耦合,为企业绿色发展、创造循环经济效益提供了方向。

图为李洪福做报告

北京国金衡信认证有限公司是国家认证认可监督管理委员会批准设立的、专门从事ISO9000、ISO14000和OHSMS18000等管理体系认证和内审员培训的第三方认证机构,主要从事管理体系认证、产品认证、能源系统诊断、两化融合评定、CO₂盘查、电力需求侧评价、专项解决方案、培训服务等工作。总经理助理李洪福博士做“实施能源系统诊断与优化,推进能源管控中心高效运行”的报告,指出:国内不同钢铁企业之间的能源成本与能耗水平差异较大,产能规模与产品结构类似的企业之间吨钢能源成本差距能达到100元以上。在钢铁“微利”时代,如此大的能源成本差异对企业整体效益的优劣和企业间竞争力的高低构成重要影响,能源系统深度优化、挖潜增效的必要性很大。他分析了钢铁企业能源管理系统存在的“理念落后、重视不够、管理粗放、缺少系统性优化与顶层设计,尚未完全构建合理的能量流、能量流网络,能源管控中心的作用未得到充分发挥”等问题,提出“以物理侧优化推进能源管控中心高效运行”的建议,领导重视、顶层设计、自上而下、系统性推进能源系统物理侧优化,认知钢铁流程特点和优势,利用好系统优化的方法,实施系统诊断与优化,构建合理、高效的能量流网络,以煤基能量系统为重点,构建更加高效的多目标能量系统。爱默生过程控制有限公司张雄做“数据挖掘技术在钢铁行业优化控制和故障诊断预警系统中的应用”的报告。

图为殷瑞钰与与会嘉宾代表交流

会议的召开获得了安徽省金属学会、马钢(集团)控股有限公司的大力支持,会议组织参观了马钢南区和北区两个能源中心,展示了马钢近年来在能源管控中心建设、应用、发展方面取得的突出成绩。

本次会议是在“中国制造2025”、“智能制造”背景下,中国金属学会首次就钢铁行业能源管控中心建设、运行与升级领域召开的技术研讨会,是贯彻、落实国家《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》中能源管控中心(升级版)列为国家“十三五”绿色改造升级重大工程的要求,促进钢铁工业节能降耗,优化管理,促进绿色发展、智能发展的会议,在各钢铁企业、高等院校、研究单位、工程公司的积极参与下,就钢铁行业能源管理中心建设、运行与升级面临的问题、机遇、未来的发展趋势等开展了深入、广泛的交流,会议取得了预期的效果,与会代表们就钢铁行业能源管理中心的进一步发展和功能提升有了更清晰的理解和认识,收获颇丰,一致表示将围绕专家学者建议投入到钢铁行业能源管理中心的建设中,为钢铁行业的绿色化、智能化服务!

图为会议现场

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