一、技術名稱:石化企業能源平衡與優化調度技術
二、技術所屬領域及適用范圍:石化、化工、鋼鐵、有色、電力、建材等行業
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
我國石化、化工、鋼鐵、有色等高耗能行業的能源結構復雜,所涉及的能源種類繁多,能源之間相互關聯。為了加強能源管理,實現能源的合理調度和控制,高耗能行業不斷在管理節能方面進行探索,但與發達國家相比,能源管理總體水 平仍然不高。能源監控平臺和優化平臺的契合度仍有待加強,多能源系統的優化 調度和智能模擬仍在發展之中。因此,高耗能領域的管理節能仍然存在巨大潛力和空間。目前該技術可實現節能量53萬tce/a,CO2減排約140萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
在企業具備能源計量檢測儀表和DCS自動化系統的支撐下,通過大型實時數據庫,采集各種生產和能源數據,建設能源綜合監控系統平臺,并采用能源產耗預測、能源管網模擬、能源多周期動態優化調度等核心技術,建立能源產耗預測模型、能源管網模擬模型和能源系統優化調度模型,在能源平衡與優化調度平臺上自動給出各種能源介質的優化調度和分配方案,實現工業企業主要能源系統(燃料氣、氫氣、蒸汽、電力、水系統等)的優化調度和運行,提高企業能源綜合利用效率和能源管理水平。
2.關鍵技術
(1)實時數據庫與能源綜合監控平臺技術;
(2)綜合軟測量與時間序列思想的能源產耗預測技術;
(3)多能源介質管網智能模擬技術;
(4)基于能源產耗預測數據和管網模擬平臺的能源系統多周期動態優化調度技術。
3.工藝流程
該技術的基本工藝流程如圖1所示。
圖1 工業企業能源平衡與優化調度技術工藝流程圖
五、主要技術指標
1.主要能源介質產耗預測精度大于95%;
2.主要能源介質管網模擬精度大于95%;
3.能源優化調度模型計算結果與實際匹配度大于95%;
4.綜合能耗降低1.5%以上;
5.廢氣排放量減少5%以上。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術于2010年獲得1項國家發明專利及相關軟件產品登記證書。2011年度獲得中國自動化產業”十大最具競爭力創新產品”,2012年新疆天業能源管理中心項目通過國家工信部驗收。
工業企業能源平衡與優化調度技術首先在煉油和石化行業取得突破,針對石化企業最主要的能源系統-瓦斯、氫氣和蒸汽系統,建設了能源平衡與優化調度系統,通過減少瓦斯和蒸汽放散,節約輕烴和氫氣資源,取得了顯著的經濟效益。能源平衡與優化調度技術推廣到化工和鋼鐵企業,綜合能耗普遍降低1%-3%,節能減排效果顯著。目前的產業化正處于起步階段,已推廣幾十家企業。
七、典型應用案例
典型用戶:新疆天業(集團)有限公司、中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司等。
典型案例1
案例名稱:新疆天業能源平衡與優化調度系統
技術提供單位:浙江中控軟件技術有限公司
建設規模:國內最大的氯堿生產基地,具備120萬噸聚氯乙烯樹脂、100萬噸離子膜燒堿、200萬噸電石、400萬噸新型干法電石渣制水泥、140萬千瓦熱電等的生產能力,項目覆蓋13 家生產企業的生產裝置和能源系統。建設條件:企業具有DCS系統,主要能源計量數據傳輸到DCS系統。主要技改內容:增加能源計量儀表,實現數據采集和并傳輸到DCS系統;實施能源平衡與優化調度系統,通過大型實時數據庫,采集各種生產和能源數據,建設能源綜合監控系統平臺,并通過建立能源產耗預測模型、能源管網模擬模型和能源系統優化調度模型,自動給出各種能源介質的優化調度和分配方案,提高能源的綜合利用和管理水平。主要設備為流量計、服務器、服務器與DCS系統通訊的OPC接口、能源平衡與優化調度軟件等。技改投資額2000萬元,建設期1.5年。年節能量21000tce,年減排量55440tCO2,投資回收期約2年。
典型案例2
案例名稱:鎮海煉化能源平衡與優化調度系統
技術提供單位:浙江中控軟件技術有限公司
建設規模:針對國內最大的2000萬噸/年原油煉制能力的煉油企業的37套裝置及其能源系統(瓦斯、氫氣、蒸汽等系統),實施能源平衡與優化調度系統。
建設條件:企業具有DCS系統,主要能源計量數據傳輸到DCS系統。主要技改 內容:增加能源計量儀表,實現數據采集和并傳輸到DCS系統;實施能源平衡 與優化調度系統,通過大型實時數據庫,采集各種生產和能源數據,建設能源綜 合監控系統平臺,并通過建立能源產耗預測模型、能源管網模擬模型和能源系統
優化調度模型,自動給出各種能源介質的優化調度和分配方案,提高能源的綜合 利用和管理水平。主要設備為流量計、服務器、服務器與DCS系統通訊的OPC接口、能源平衡與優化調度軟件等。技改投資額1500萬元,建設期2年。年節能量10370tce,年減排量27376tCO2,投資回收期約1年。
八、推廣前景和節能減排潛力
預計未來5年,在千家耗能最大企業中的30%中實施推廣能源平衡與優化調度技術,預期可形成的年節能能力約160萬tce,年碳減排能力422萬tCO2。
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