电气自动化技术在冶金工业能耗管理中的应用.pdf
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1、冶金与材料第 44 卷电气自动化技术在冶金工业能耗管理中的应用张宇(南京钢铁集团有限公司,江苏 南京210000)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 3 期2024 年 3 月Vol.44 No.3Mar.2024摘要:文章深入剖析了电气自动化技术在冶金工业能耗管理中的具体应用。首先,通过自动控制系统的实时监测,实现了对生产环节的高效调控,确保生产过程的稳定性和优化运行。其次,可编程逻辑控制器(PLC)技术的灵活编程性和全面控制能力为工业设备提供了精确调整的手段,从而降低了人为操作误差,提高了生产效率。同时,SCADA 系统通过多传感器实时监控和
2、数据采集,为企业提供了全面的能源消耗数据,使得精准的能源管理成为可能。文章强调了这些技术在提高生产效率、降低能源浪费方面的显著效益,进一步分析了其在成本节约、经济效益和环保方面的长期积极影响。关键词:电气自动化技术;冶金工业;能耗管理;自动控制;节能优化作者简介:张宇(1998),男,江苏淮安人,主要研究方向:电气自动化。1电气自动化技术基础1.1自动控制系统与 PLC 技术自动控制系统作为冶金工业的神经中枢,通过实时监测和调节各个生产环节,确保生产过程的稳定性和高效性。其中,可编程逻辑控制器(PLC)技术作为自动控制系统的重要组成部分,具有灵活的编程性和全面的控制能力。PLC 系统通过程序化
3、的逻辑控制,实现了对各种生产设备的精确调控,从而提高了生产效率、降低了人为操作的误差。PLC 技术以其独有的特征,包括逻辑控制、数据采集和设备协同工作,为冶金工业带来了显著的优势。通过逻辑控制,PLC 系统能够根据生产流程的需要实时调整参数,确保每个步骤都在最佳状态下运行。同时,PLC实现了对生产数据的精准采集和处理,为生产过程的监测和优化提供了有力的支持。通过设备协同工作,PLC 系统实现了各个设备之间的智能互联,协同完成复杂的生产任务,进一步提高了整体生产效能咱1暂。在能源管理方面,PLC 技术也发挥了关键作用。通过对设备的智能控制,PLC 系统有效地优化了能源利用,降低了能源浪费。这为冶
4、金工业提供了可持续发展的技术支持,使其在生产过程中更加环保和经济。1.2SCADA 系统与数据采集SCADA 系统(Supervisory Control and Data Acquisi-tion)在能耗管理中扮演着关键角色。其通过各种传感器、数据采集设备等,实现了对冶金工业生产过程中多种参数的实时监控与采集。这包括温度、压力、流量等关键指标的采集,以及设备运行状态的实时监测,冶金工业常用 Intouch 与 wincc 软件实现操作控制。这些数据在整个生产过程中的实时采集具有极大的价值,为企业提供了全面了解能源消耗情况的基础。SCADA 系统所提供的数据作为能源消耗管理的基础,为企业进行精
5、细化管理和优化提供了重要依据。这些数据不仅仅是静态的数字,而是生产过程的动态反映,能够帮助企业识别能源消耗的高峰期和低谷期,并通过对数据的分析和比较,发现潜在的能源浪费或效率低下的问题点。这样的精准监控和数据分析使企业能够更有效地制定能源管理策略,实现能耗的精细化管理和整体优化。2冶金工业能耗管理的挑战2.1能源消耗与浪费在冶金工业中,能源消耗的高比例和潜在的能源浪费问题显得尤为突出。设备运行阶段存在能源过度消耗的情况是由于过时的设备控制系统或者未经优化的运行参数,导致设备在非高效状态下持续运行,增加了能源的不必要消耗。例如,过度的待机时间或非最佳运行条件下的设备运转,都会显著提高能源消耗。冶
6、金工业生产过程中能源损耗是另一个重要问题。例如在炼钢石灰工序中,能源转化效率低下导致大量能源的浪费,其中包括设备能量转化过程中的损耗、未经优化的焙烧过程,以及能源在生产条线上的不合理分配等。这些现象直接削弱了能源利用效率,加大了生产成本,同时也增加了对环境的负面影响。解决这些能源浪费问题对于提高冶金效率至关重要。电气自动化技术的应用提供了一种有利的解决方案。通过引入实时监控系统和智能控制技术,冶金企业能够实现对设备运行状态和生产过程的精准监测和控制。这使得企业能够更准确地识别并解决能源浪费的来源,比如调整设备运行模式以减少待机时间,优化生产流程以提高能源利用效率,从而降低能源消耗并改82第 3
7、 期善环境影响咱2暂。2.2生产流程与设备的能效问题在冶金工业的生产流程中,设备的能效问题是直接影响能源管理的关键因素之一。许多旧设备存在能效低下的情况,这些设备可能因长期使用或者技术更新滞后而表现出能源利用效率低下的特征。老旧设备的能效问题不仅导致运行成本增加,还意味着潜在的能源节约机会未被充分利用。这包括设备在运行时能源转化效率低下、能量损失严重以及设备运行时的额外能源需求,都是影响整体能效的主要问题。这些能效低下的设备在生产过程中可能存在着节能潜力,通过对旧设备的改进和优化,可以显著提高能源利用效率。这包括采用新型高效能源转化设备替换旧设备、优化设备运行参数以降低能耗,以及引入先进的自动
8、化控制系统提高生产效率。然而,这些潜在的节能措施可能因为设备更新成本高昂或者企业对新技术的不熟悉而未被充分采纳,导致了能效问题未能得到有效解决。针对这些问题,对冶金工业设备的能效问题进行全面分析和改善至关重要。引入先进的电气自动化技术,如智能监控系统和实时数据分析,为企业提供了对设备能效的准确监测和评估。通过全面评估设备能效问题并提出相应改进建议,企业可更好地认识到旧设备能效低下的影响,为设备更新和技术优化提供了更清晰的方向。这种全面的技术升级和管理优化不仅能够降低能源消耗、减少生产成本,还有助于提高企业在市场上的竞争力,并更好地满足环境可持续发展的需求。3电气自动化技术在冶金工业能耗管理中的
9、应用3.1实时监控与数据采集实时监控和数据采集系统为企业提供了全面了解冶金生产过程的机会。通过数据的持续采集和分析,企业可以更加深入地了解生产过程中的各种变化和趋势,有助于发现潜在的节能和优化机会。在冶金生产过程中,通过自动化控制系统和 SCADA 系统实现了对各个环节的实时监控和数据采集。自动化控制系统通过传感器和设备连接,能够实时获取各项关键指标,如温度、压力、流量等。这些传感器能够即时反馈设备运行状态和生产参数,确保在生产过程中能够实现精准地监控和控制。例如,通过实时监控系统,工作人员可以随时了解到各个设备的运行状态,及时发现和解决潜在的问题,从而提高了生产的稳定性和效率咱3暂。SCAD
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