工业4.0背景下钢铁企业能源管控中心升级方案

日期:2025-05-22
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在工业4.0浪潮推动下,钢铁企业能源管控中心的升级已成为提升能效、优化生产流程的核心环节。传统能源管理模式受限于数据孤岛、设备自动化程度低及能源调度滞后等问题,难以适应动态市场需求与绿色制造要求。通过集成物联网、大数据分析与数字孪生技术,能源管控中心可实现从单一数据监测向全局协同优化的转变,推动钢铁生产向智能化、低碳化转型。

升级方案的核心在于构建全链条能源数据感知网络。在能源供给侧,通过部署智能电表、流量传感器及环境监测设备,实时采集电力、燃气、水等能源的消耗数据,并同步监控高炉煤气余压透平发电(TRT)、干熄焦(CDQ)等余热回收装置的运行状态。例如,某钢铁企业通过在烧结工序加装分布式监控单元,将烧结机、环冷机等设备的能耗数据采集频率提升至秒级,结合设备运行参数建立能耗关联模型,实现能耗异常的实时预警。

在能源传输与分配环节,升级方案需实现多介质能源系统的动态平衡。通过建设独立现场工业网络,采用环网加星型拓扑结构,将电力、蒸汽、压缩空气等能源管网纳入统一监控平台。例如,某大型钢铁企业利用工业互联网平台,整合南北区能源管控系统,实现能源调度的全局化与配送系统操作的远程化。系统可根据轧钢、炼钢等工序的实时用能需求,动态调整能源分配策略,减少管网损耗。

负荷侧的智能化改造是提升能效的关键。通过在关键生产设备上安装高精度传感器,实时采集电流、电压、温度等参数,并利用机器学习算法建立设备能效模型。例如,某企业针对转炉冶炼工序,通过分析历史数据发现,氧枪吹炼时间与能耗呈非线性关系。基于该发现,系统优化了吹炼参数,使吨钢综合能耗降低。此外,通过部署智能照明与空调控制系统,结合生产计划动态调节公共区域能耗,进一步挖掘节能潜力。

运维管理环节的升级需实现从被动响应到主动预防的转变。通过构建设备健康度评估体系,系统可基于振动、温度等传感器数据,预测空压机、水泵等设备的故障风险。例如,某企业利用伏锂码云平台搭建的数字孪生模型,对高炉热风炉进行全生命周期管理,提前发现耐火材料侵蚀问题,避免非计划停机。系统可生成预防性维护工单,指导运维人员精确更换备件,延长设备使用寿命。

在数据应用层面,升级方案需构建多维度分析体系。通过集成生产数据与能源数据,系统可按产品种类、工序、用能设备等维度计算单位能耗,并与行业标杆进行对标分析。例如,某企业通过能源分析支持管理模块,发现轧钢工序的单位能耗高于行业平均水平。经溯源分析,发现加热炉燃烧效率不足是主要原因。基于此,企业调整了空燃比控制策略,使轧钢工序能耗下降。

伏锂码云平台在此领域展现了技术赋能价值。其基于数字孪生驱动的工业互联网架构,支持企业低代码构建能源管控驾驶舱,实现能耗数据、设备状态与生产计划的实时交互。例如,某钢铁企业利用伏锂码平台整合了能源、生产、质量三大管理系统,通过数字孪生模型模拟不同生产场景下的能耗变化,优化排产计划。此外,平台支持多源数据接入与算法模型迭代,可随企业需求扩展能效评估、碳足迹追踪等功能模块。

在智慧能源管理领域,伏锂码曾为某特钢企业打造智慧能源管理系统,提供智慧能源管理方案,通过整合全厂2000余个监测点数据,实现能源平衡偏差率降低。该系统还与企业MES系统对接,根据订单优先级动态调整用能策略,使高附加值产品的能源成本占比下降。

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