PDF《石油和化工企业能源管理中心建设实施方案》

1 石油和化工企业能源管理中心建设实施方案

一、石油和化工行业建设能源管理中心的必要性 石油和化工行业是国民经济的基础产业和支柱产业.

据 统计,2013 年石油和化工行业能耗量超过

5 亿吨标准煤, 仅 次于钢铁行业,约占全国能耗总量的 13%. 十一五 以来, 石油和化工行业大力推进节能降耗工作,取得了显著效果. 与2005 年相比,主要单位产品综合能耗普遍下降,2013 年 原油加工、乙烯、合成氨、电石、30%离子膜烧碱和纯碱的 单位产品生产综合能耗分别累计下降了 32.3%、16.1%、 15.2%、12.9%、30.5%和31.3%,行业万元工业增加值能耗下 降46.9%. 但受技术水平、工艺装备和管理水平等因素影响,目前 行业平均能效水平与先进国家相比还有一定差距,特别是利 用智能化、信息化等 两化融合 手段促进节能降耗方面还 有很大改进空间.2009 年以来,我部石油和化工行业组织开 展了一批能源管理中心建设示范项目,以 两化 深度融合 手段推动行业节能降耗, 实践证明, 通过能源管理中心建设, 企业综合能耗降低可达 2%以上, 提升了企业能源利用效率和 管理水平.为在石油和化工行业进一步推广能源管理中心, 我们在总结示范基础上,制定石油和化工行业企业能源管理

2 中心建设实施方案.

二、实施目标 炼油、乙烯、化肥、甲醇、氯碱、电石、纯碱、涂料、 无机盐、橡胶等子行业是石油和化学工业能源消费的重点领 域.本实施方案计划在

2020 年前,在以上重点领域建设和 改造完善

200 个企业能源管理中心.其中,炼油和乙烯企业 约30 个,化肥和甲醇企业约

80 个,氯碱和电石企业约

50 个,纯碱、涂料、无机盐和橡胶企业约

30 个,其他化工企 业10 个.

三、基本要求 考虑到石油和化工行业企业类型多,基础条件差异大, 为保证实施效果,参与本实施方案的企业应满足以下基本要 求: (1)主要生产工艺及设施应符合国家产业政策. (2)炼油、乙烯、化肥、甲醇企业年综合能源消费量 不低于

30 万吨标准煤;

氯碱、电石、纯碱、涂料、无机盐、 橡胶企业年综合能源消费量不低于

20 万吨标准煤;

其他化 工企业和化学工业园区年综合能源消费量不低于

50 万吨标 准煤. (3)企业应具备一定的自动化和信息化条件,或经适 应性改造后能满足企业能源管理中心建设要求. (4)企业应具备完善的财务监管制度,并确保在能源

3 管理中心项目实施过程中对资金使用进行有效监管.

四、建设内容

(一)通用建设内容 1.能源计量体系 按照 GB/T

24851 要求配备企业能源计量仪表,企业一 级(集团) 、二级(分厂) 、三级(车间)能源计量仪表配备 率基本达到 100%,有条件的企业配备四级(重要耗能装置或 设备)能源计量仪表,并将不具备数据采集接口的机械表更 换为智能仪表.完善能源计量体系,保证其具有完整性、冗 余性、可靠性和可集成性.实现主要能源介质(煤、电、蒸汽、水、燃料气、氮气等)的准确计量,对能源生产和消耗 量的统计应细化到分厂和车间,实现对车间或班组考核的能 源精细化管理. 2.能源数据采集网络 根据能源管理中心的功能需求,开展能源计量仪表(含 新增、改造及已有仪表)现场数据采集系统的适应性接入改 造,基于已有自动化系统(DCS、PLC 及电力综保系统等) , 完善现场数据采集网络和工业主干网络,在满足安全性和隔 离性技术要求下,实现能源计量数据、能源系统操作和质量 数据、关键生产数据集中统一采集到能源管理中心. 3.能源管理中心基础平台 能源管控调度指挥中心应包括控制室工程、机房工程、

4 弱电智能化工程、 大屏幕工程、 视频及通信工程等基础系统. 4.能源集中监控平台 基于实时数据库和监控图组态系统,建设能源综合监控 系统.实现对各级(集团、分厂、车间、重要耗能设备)多 种能源介质(煤、电、蒸汽、水、燃料气、氮气等)产、存、 耗全过程的实时监控,掌握其历史和实时趋势.实时记录能 源系统事件, 实时掌握能源使用消耗情况, 实现对各类产能、 供能和用能过程及设备的实时监控、异常报警和分析管理. 对重点耗能设备(变压器、锅炉、加热炉、汽机、风机、空 压机、泵等)进行能效实时计算与监控,实时监控与优化设 备的能源利用率、设备运行与生产负荷之间的匹配度.通过 综合监控系统,建设集团、分厂、车间、重要耗能设备四级 能源监控系统. 5.能源闭环管理平台 基于综合集成平台和能源管理系统,建设集团、分厂、 车间和班组四级能源管理体系,实现从能源计划、实绩、调度、运行到统计分析、考核的全方位闭环管理,逐级追溯到 班组,实现精细化管理.能源管理系统要包括能源计划与实 绩管理、能源调度运行管理(调度日志、异常监察、停服役、 运行方式变更、事故、应急预案管理等) 、能源统计分析(同比、环比、对标、成本、关联分析等) 、能源考核管理、能 源计量结算管理、能源计量器具管理、能源质量管理、能源

5 报表管理等功能模块. 6.能源平衡与优化调度平台 建立能源介质产耗预测模型,准确掌握主要能源介质 (电、蒸汽、燃料气等)未来产耗平衡变化趋势,为事前调 度提供预测数据;

建立能源介质管网(蒸汽、燃料气管网等) 模拟模型,提高对管网的监控力度,及时掌握调度指令对管 网的影响程度,及时提供优化的管网调度方案,准确掌握管 网内部细节信息,有效评估管网设计合理性;

以能源成本最 低和放散最少为目标,基于能源介质产耗预测数据和管网模 拟结果,建立多能源介质协同优化调度模型,在线、实时提 供准确的能源系统优化调度方案. 7.高耗能装置或设备的节能优化控制系统 基于多变量预测控制和先进控制技术,实现锅炉、精馏 塔系等高耗能设备的优化控制,提高设备运行平稳性和工艺 参数控制精度,降低能耗.根据企业能源管理需求,对重点 耗能单元、设备和相关生产工艺进行必要的节能技术改造.

(二)专项建设内容 1.炼油和乙烯企业专项建设内容 建设炼油和乙烯装置能源产耗预测与优化调度系统.针 对炼化企业关键能源介质,如瓦斯、蒸汽、电和冷媒等,建 立产耗预测模型、管网模拟模型和优化调度模型,并开发预 测和优化调度系统,在保证生产和能源系统安全稳定运行的

6 前提下,实现事前优化调度. 建设重点耗能单元、设备节能优化控制系统.采用多变 量预测控制技术,针对加热炉、裂解炉、压缩机组、分馏系 统和精馏塔系等建设节能优化控制系统,提高单元、设备和 系统运行的平稳性和工艺参数控制精度,实现节能增效. 2.化肥和甲醇企业专项建设内容 建设电力与蒸汽系统优化调度系统.对有自备电厂的化 肥和甲醇企业,建设热电联产多机组电力、蒸汽负荷动态优 化调度模型,实现多台锅炉和机组发电产汽负荷与下游用电 用汽设备的优化匹配,提高锅炉和机组整体能源利用效率, 降低锅炉煤耗. 建设多台耗能设备负荷优化分配系统.建立多台气化 炉、换热器、循环水泵等的能效实时计算模型和负荷分配模 型,实现多台气化炉、换热器、循环水泵等负荷的优化,提 高多台耗能设备的整体效率,使其能源消耗与生产负荷相匹 配,降低能源消耗. 建设重点耗能工序能耗评估系统.根据企业具体生产工 艺流程,重点针对气化(转化) 、CO 变换、脱硫、脱碳、合成、萃取、分离、干燥等耗能工序进行能耗评估和分析,实 时掌握各工序能源平衡和能效变化趋势. 建设重点耗能单元、设备节能优化控制系统.在能源管 理中心平台的支撑下,采用多变量预测控制技术,对锅炉、

7 气化炉、 转化炉、 合成塔和精馏塔等建设节能优化控制系统, 提高这些单元、设备和系统运行的平稳性和工艺参数控制精 度,实现节能增效. 3.氯碱和电石企业专项建设内容 建设电力与蒸汽系统优化调度系统.对有自备电厂的氯 碱和电石企业,建设热电联产多机组电力、蒸汽负荷动态优 化调度模型,实现多台锅炉和机组发电产汽负荷与下游用电 用汽设备的优化匹配,提高锅炉和机组整体能源利用效率, 降低锅炉煤耗. 建设多台耗能设备负荷优化分配系统.建立多台电解 槽、电石炉、换热器、循环水泵等的能效实时计算模型和负 荷分配模型,实现多台电解槽、电石炉、换热器、循环水泵 等负荷的优化,提高多台耗能设备的整体效率,使其能源消 耗与生产负荷相匹配,降低能源消耗. 建设重点耗能单元、设备节能优化控制系统.采用多变 量预测控制技术,对锅炉、电石炉、电解槽、精馏塔等建设 节能优化控制系统,提高这些单元、设备和系统运行的平稳 性和工艺参数控制精度,取得节能增效效果. 建设和优化电石炉、电解槽电气控制系统、电极压放控 制系统.针对电石炉、电解槽电力消耗特点,结合企业运行 情况,对电石炉、电解槽电气控制进行优化.采用无功补偿 控制技术减少电炉和电解槽电耗.

8 4.纯碱企业专项建设内容 建设电力与蒸汽系统优化调度系统.对有自备电厂的纯 碱企业,建设热电联产多机组电力、蒸汽负荷动态优化调度 模型,实现多台锅炉和机组发电产汽负荷与下游用电用汽设 备的优化匹配,提高锅炉和机组整体能源利用效率,降低锅 炉煤耗. 建设多台耗能设备负荷优化分配系统.建立多台炉窑、 压缩机、换热器、循环水泵等的能效实时计算模型和负荷分 配模型,实现多台炉窑、压缩机、换热器、循环水泵等负荷 的优化,提高多台耗能设备的整体效率,使其能源消耗与生 产负荷相匹配,降低能源消耗. 建设重点耗能单元、设备节能优化控制系统.采用多变 量预测控制技术,氨碱企业重点针对石灰窑、重碱煅烧炉、 蒸氨塔、CO2........