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德国图林根炼钢厂的能源管理——来自德国GMC-I的能源管理技术

发布时间:1970-01-01

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现如今电力和天然气价格上涨。尽管能源市场自由化,但近几年来价格仍急剧上涨,而石油价格的上涨使加剧了能源上涨的势头。


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工业企业正试图通过智能能源管理系统来应对这一趋势,从而降低能源成本。Thüringen 钢铁厂也对其现有系统进行了现代化改造,并对GMC-I Gossen Metrawatt提供的设备和能力充满信心,GMC-I Gossen Metrawatt是一家在测量和控制技术领域享有盛誉的设备制造商。


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首先,Thüringen钢厂的目标是优化负荷管理,即平衡电力需求和降低峰值负荷。“由于峰值负荷会对电力价格产生负面影响,我们能够通过这种方式降低能源成本,”蒂林根钢厂维修经理Jürgen Ermer说。一般来说,当涉及特殊合同客户的电力价格时,即对于大多数工业公司,在当前消耗的能源成本和峰值功率电力成本之间进行区分。功率优化假设启动耗电量大的耗电设备可以经常推迟几分钟而不会对操作产生**影响。这尤其适用于能够在一定程度上储存能量的用电设备。Gossen Metrawatt的U1500优化系统充分利用了这些机会,从而通过有效利用所有用电设备,**限度地降低功耗,进而降低电力成本。除此之外,集成定时器程序还可以降低能源成本并优化操作顺序。


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GMC-I Gossen Metrawatt的销售工程师Detlef Spließ说:“对于Thüringen钢厂来说,出于成本原因,遵守能源输入的特定预算值非常重要。”。在生产过程中的两个决定性点,都使用了U1500能源管理设备。**点,220KV的控制回路,其中包括一个额定变压器功率为120MVA的电热炉(见下文)。目前,每季度220kV供电需求限制在90MW。维护经理Ermer解释说:“GMC设备确保在本季度结束前适当地调整变压器功率,不会超过这个**功率值。”。


第二点,110kV供电的每季度需求也受到限制,目前为13MW。这首先适用于图林根钢厂的型材轧机,它是欧洲同类产品中最现代化的系统之一。在轧机上加工的钢梁毛坯必须首先加热到大约1200摄氏度的轧制温度。这是通过一个带有天然气燃烧的推进炉来实现的。轧制线的生产能力在每小时80至180吨的范围内,这取决于相应型材的形状和尺寸。因此,轧钢机连续不断地从推钢炉供应坯料,以充分利用产能。在轧制线上最多可以同时加工三个毛坯”,Ermer报告说。GMC-I在这个过程中的任务不仅仅是**限度的优化,而是对生产能耗进行预测计算。因此,可以确定停止从推钢炉中取出的**时间。“目标是在进行中材料的轧制无任何损失且能够顺利完成时精确地停止供给新坯料,同时相应的功率限制可以精确遵守。而这是相当困难的计算,因为有许多不同的型材和不断变化的情况,”
 
钢厂的能源管理系统还能够确保生产计划在数据库服务器上提供详细的每季度预测表,作为消耗控制的指导。GMC-I提供的U1500优化利用这些值并控制电气操作设备,以优化方式使用电能。一个特殊的趋势和外推程序,以及差异化的控制策略,确保**限度的节约能源,并同时确保对生产过程的影响最小。生产过程中的各种用电设备都是单独控制的,并遵守最小和最多开关时间。与传统的**值监测器不同,这使得利用自由化电力市场提供的潜在节约成为可能。

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每季度生产过程中,都会将新的钢铁生产预测表输入服务器中。此步骤可以在任何期望的时间点执行。销售工程师Spließ解释说:“我们确保这些预测表被U1500立即读取和处理,并且U1500只使用预测表内未来的限值,过去与当前限值将不再使用”。当当前测量周期的限值发生变化时,U1500设备立即考虑到这一点。这保证了在限值变化后的当前测量期间,客户对控制性能有直接影响。经验表明,与生产相关的预测表在炼钢厂每月都会发生变化。
 
然而,符合图林根钢厂预算能耗的限制值不仅被传输到U1500站,而且还被归档到U1600汇总器中。单个功率和能耗值的存储和预处理在这些站点进行。季度的预测值,以及实际消耗的功率/能量,都会被获取并保存到内存中。因此,可以每隔15分钟创建一次目标值和实际值的比较。Spließ说:“我们提供了一个公共接口,允许两个站点之间实现理想的交互。”

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U1600汇总器可处理多达24个脉冲形信号和数字状态。这使得所有电气和非电气介质的记录、可视化、优化和成本中心相关计费成为可能。24个输入信号有32个处理通道。仪表脉冲以可编程的间隔在预先定义的时间段内记录并求和。为每个通道确定功(能量)和功率,并将其作为负载曲线以及相关的**值计算并保存到内存中。U1500和U1600在LCD和按键的帮助下直接在设备上配置和操作,或通过可选MS Windows软件的串行接口进行配置和操作。


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当然,图林根钢厂也利用负荷管理系统作为生产计划和生产控制的信息系统。Ermer:“电能量记录过程中获得的数据非常重要。我们想知道高消耗能源的时间和地点。这是我们影响限值的**途径,并确保公司在未来与能源供应商的谈判中获得有利的合同条件。”


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