信息化打开节能增效空间

□ 本刊记者何世念 陶 炎 王群伟

信息化打开节能增效空间

□ 本刊记者何世念 陶 炎 王群伟

目前，9家炼化企业完成了能源管理信息系统的建设和推广应用。2017年，将实现炼化企业全覆盖运行。

扬子石化热电厂充分利用能源信息化管理系统，大力开展能源在线优化，自2014年2月系统投用到2016年5月底，瞬时优化效益达到每小时4983元，优化时长达3000小时，累计增效超过1500万元。

中国石化十分重视运用信息技术提升能源管理水平，以“能效最大化，能流可视化，在线可优化”为目标，积极开展信息化能源管理中心建设工作，2011年就将能源管理系统建设列入信息化“十二五”规划重点建设项目之一，并被工信部纳入首批两化融合促进节能减排重点推进项目。2013年5月，首先在扬子石化、燕山石化开展能源管理项目试点建设，目前已经在9家炼化企业完成了能源管理信息系统的建设和推广应用，提升了企业产能和用能的优化水平，形成了一套自主知识产权的能源管理系统。2016年启动22家炼化企业能源管理信息化建设， 2017年将实现炼化企业全覆盖运行。

实现企业能源全流程管理

掌握及时、有效的能耗数据，是节能降耗的基础和前提。而这只有利用现代信息技术才能实现。

作为试点企业，扬子石化2014年在中国石化率先推进能源管理中心建设，建立了一套以覆盖能源产、存、转、输、耗全过程为主线的集成、协同、共享的能源管理信息化系统平台。能源管理信息系统将能源运行数据最小支撑粒度细化到班，数据收集边界细化到装置甚至主要耗能设备边界，能源统计支撑“班跟踪、日归并、旬平衡、月结算”的管理粒度，实现了公司、工厂、车间、装置能源产、存、转、输、耗数据说得清，能源计量说得清，能源指标说得清，能源不平衡量说得清。该系统不仅支持了能源统计、财务结算应用，而且大大提高了能源统计和计算效率，为节能降耗提供了有效的技术和管理手段。

九江石化能源管理系统业务实施范围包括12个生产运行部87套产能用能装置。作为九江石化智能工厂建设的12大系统之一，能源管理系统涵盖能源计划、能源优化、能源运行、能源统计、能源评价、碳资产管理、节能管理和能源绩效等八大模块65个子目录，内容覆盖能源供应、生产、输送、转换、消耗全过程。

在能源信息系统建设中，各企业都将管理覆盖能源运行的全流程。茂名石化、镇海炼化利用能源管理系统将能源管理的触角延伸到热电厂和水厂的装置边界，延伸到班组；燕山石化、齐鲁石化、天津石化利用能源管理系统进行快速能源月结算，结算时间由原来的两天缩短到4～8小时。

让能源监控“管得住”

实现对能源流程和消耗的有效管控，是能源管理的基本目标。炼化企业通过建立能源管理信息系统，实现了对能源消耗流程的有效监控。

在推进能源管理信息化过程中，各企业充分利用信息技术手段，以本单位的实际能源运行流程图为基础，结合实时数据和优化数据，建立了能源运行的全局监控和预警流程图，构建了能源运行一个环节有异常、相关环节有响应的联动机制，提高了企业能源运行监管能力，满足了政府对重点耗能企业能耗在线监测的要求。

与此同时，实施能源信息化管理的企业都结合能源管理实际业务，对业务流程进行梳理和优化，固化了20余个相关流程，涉及装置、车间、工厂和公司等4个层面，涵盖装置操作、能源计量、能源统计、能源优化等20余个岗位。企业通过能源信息系统将能源管理业务深入车间班组，并制定了能源管理系统运行管理制度，按照业务流程对各岗位的职责进行明确，使企业的能源管理业务更加规范、顺畅、快捷。普遍实现了炼化生产、热电生产和水务运行相关的23类指标的核算，将以前旬、月粒度的考核指标监控粒度细化到日粒度，使企业能够及时根据指标趋势进行能源产耗评价和分析，为企业能源监管和考核提供了依据。

九江石化在MES的基础上，新开发了基础指标与复合指标页面，在系统中实现了能源指标的在线计算，实现装置能耗指标的跟踪，及时发现能耗的偏差。同时，以数据图形化的形式全面支撑企业能源生产消耗、能源仪表情况、能源关键指标、管网差异情况的预警、趋势、综合分析，并采取有针对性的管控措施，为各级能源管理用户提供统一、多视角决策和分析综合视图，提高管理效率。在系统建设中，定制化开发了节能管理模块，建立节能管理制度、节能考核指标、动力能源报表、节能工作总结、节能日常管理、基层节能分析6个子模块，对企业文档及通知分类管理，线上展示，便于对企业节能技术、节能队伍、节能项目等进行精细化管理。为便于日常计量监控，定制开发了能源计量监控模块。数据监控类型涵盖测点合计量、节点确认量、管网平衡量、基础指标及复合指标，可分装置、车间多角度考核各部门。还定制开发了能流平衡图、氢气和瓦斯系统全方位监测和优化系统等模块，便于操作和监控。

齐鲁石化、茂名石化通过在能源管理系统能源运行监控图上设置各关键监控位置的阈值，做到全公司蒸汽运行异常预警，将事故防患于未然。扬子石化、青岛炼化将能源管理系统蒸汽系统图作为调度室的监控屏，根据实际运行和优化建议情况，及时进行装置运行方案的调整。

在线优化拓展增效空间

通过优化操作实现节能增效的最大化，是能源信息化管理的根本目的。而实现能源在线优化操作，是检验能源信息管理成功的试金石。

近日，在扬子石化热电厂调度室内，调度员李新辉熟练地借助模型，开展能源在线优化工作。通过模型在线优化，扬子热电厂每年增效超过500万元。据热电厂技术运行科副科长肖小芳介绍，热电厂通过搭建模型，以燃料成本、外购电成本、外购二级除盐水成本三项成本总和最低、效益最大为目标，结合市场燃料价格、电力价格等因素进行综合优化。通过模型实施在线优化，能够计算出当期热电的最小生产成本，再通过实际操作，合理分配不同汽机中压抽汽、低压抽汽、凝汽器负荷，无限接近当期最小成本，提高经济效益。该厂已经实现了在稳定工况下进行常规化能源在线优化操作，实现了能源管理“管得住、省得下”，经济效益明显提升。2014到2015年，热电厂利用能源管理中心的实时在线优化平台，实时操作340次，取得1211万元经济效益。

中国石化炼化企业的能源信息管理系统都有在线优化功能，以企业实际热电生产流程为依据构建了热电生产在线优化模型，以热电生产的运行参数、工艺参数等实时数据为基础，在保证安全生产的基础上，以热电生产效益最大化为目标，及时提供热电运行的最佳方案。燕山石化和扬子石化从2014年6月至2016年4月连续22个月进行优化操作，取得效益3118万元。茂名石化、齐鲁石化、天津石化、九江石化、青岛炼化等蒸汽动力优化于2015年11月进行，截至2016年4月底，共取得实际操作效益1108万元。

各企业还实现了蒸汽动力生产运行和蒸汽管网运行的在线优化操作。通过结合蒸汽动力流程图和蒸汽管网流程图，将蒸汽动力在线优化的现场实际值、优化建议值、小时成本、优化成本、效益空间等指标和蒸气管网在线模拟的温度、压力、温降、压降及凝水量等指标全部直观地展现在用户面前，优化小组可以通过系统可视化界面分析和评估优化效益，由此也改变了生产调度人员和装置操作人员的工作习惯，从过去“靠经验、凭感觉”进行操作到现在“靠系统、凭数据”进行优化操作。

在推进能源管理信息化过程中，各企业利用能源管理信息系统进行管网优化，通过评估优化企业蒸汽管网运行，提高输送效率减少蒸汽用量，逐步改善保温减少损耗，并对蒸汽管网的扩能改造进行合理规划，从而实现蒸汽运行节能降耗。截至2016年4月，已评估的茂名石化、齐鲁石化、天津石化等6家企业按照蒸汽管网优化方案进行改造，共获得效益2110万元。

九江石化能源在线优化以系统的实际运行成本最小化作为目标，通过核算热电系统各设备操作性能指标，从全系统的角度，计算蒸汽和电力的实际成本，寻找最优的能量流经系统方式，优化系统的能源结构配置，从而提高系统效率，降低设备能耗。通过管网优化，实现及时、全面、准确提供蒸汽管网运行参数，辅助管理人员科学调度、优化管网输送方案，减少蒸汽损耗。通过评估优化蒸汽管网运行，提高输送效率减少蒸汽用量，逐步改善保温减少损耗，并对蒸汽管网的扩能改造进行合理规划，减少蒸汽损失2%以上。通过氢气瓦斯优化采用单元模型和优化模型，构建氢气系统监测与优化调度管理平台，实现企业对氢气瓦斯系统的实时监测和科学有效管理，开展氢气优化，减少废氢排放超过2000标准立方米/时。