能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)與遠傳水表在企業(yè)中的應(yīng)用

1、能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)與遠傳水表在企業(yè)中的應(yīng)用陳康清 田善江(陜西鋅業(yè)有限公司商洛煉鋅廠,陜西商洛726007摘 要 本文介紹了能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)(ENM S的構(gòu)成,遠傳水表的選用與安裝及ENM S 與遠傳水表在工廠的應(yīng)用實踐效果。關(guān)鍵詞 能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng);遠傳水表;選用;安裝中圖分類號TP 39 文獻標識碼B 文章編號1008-5122(201101-0039-03Applicati on of Energy Net worki ng M anage m e nt Syste m andRe m oteW aterM eter in Enter priseC HEN Kang qing

2、,T I A N Shan jiangAbst ract :Th is paper i n troduces the co mposition o f energy consum ed statistic net w ork i n g m anage m en t syste m,t h e se lecti o n and i n sta llation of re m ote w ater m eter ,and the app li c ation practice and effect o fENMS and re m ote w ater m eter i n the enterp

3、rise .K ey w ords :ener gy consum ed statistic net w orking m anage m en;t re m o te wa ter m eter ;selection ;i n sta lla ti o n收稿日期2010-04-06作者簡介陳康清(1964-,男,陜西商洛人,大專,工程師,主要從事質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督工作。1 能源計量的現(xiàn)況近年來,節(jié)能降耗、能源計量(水、電、氣管理的科學化、規(guī)范化、自動化已越來越受到各廠礦企業(yè)的重視。但是能源計量及管理的現(xiàn)實狀況又是自動化程度較低,無法滿足企業(yè)的現(xiàn)實需要。能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)(ENM S的運用,可從

4、根本上解決目前水、電、氣等能源計量管理自動化程度低的問題。陜西鋅業(yè)有限公司商洛煉鋅廠廠區(qū)面積區(qū)域大,水電氣(汽等各類計量器具總計近900臺件,且相當分散。以前,日常的巡回檢查及每月結(jié)算日的抄表工作既費時又費力,每一塊表都巡查到位至少需要3天,而抄表時操作繁瑣,工作量大。并且,如果某一塊表出現(xiàn)了問題,又無法及時發(fā)現(xiàn),更不能排除個別使用單位在計量器具上做假,因此每月抄錄的水電氣(汽消耗數(shù)據(jù)難免出現(xiàn)大量偏差,使能源消耗的核算難以準確,更對節(jié)能降耗工作及廠里的生產(chǎn)決策帶來誤導。鑒于此,采用能源計量自動化系統(tǒng),對成本核算、節(jié)能降耗以及及時掌握能源計量器具運行狀態(tài),都有著極大的意義。能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)(

5、E NM S就是一個較好的能源計量自動化系統(tǒng)。下面將重點介紹ENM S 。2 能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)(ENM S的構(gòu)成能源計量(水、電、氣(汽聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)(ENM S特別適合于廠區(qū)面積(或跨度較大的企業(yè)進行水表、電表和氣(汽表的聯(lián)網(wǎng)集中管理。陜西鋅業(yè)有限公司商洛煉鋅廠面積較大,東西跨度2k m,應(yīng)用E NMS 可使該系統(tǒng)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。E NMS 既可組成單一的(水表或電表或氣(汽表自動抄表管理系統(tǒng),又可組成綜合的二表(水、電表或三表(水、電、氣(汽表管理系統(tǒng),組合比較靈活。2 1 EN M S 的系統(tǒng)組成能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)是由管理中心計算機、傳輸控制器、采集終端和能源計量儀表組成的四級網(wǎng)

6、絡(luò),如圖1如示。39 2011年2月第1期 能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)與遠傳水表在企業(yè)中的應(yīng)用 陳康清 田善江 圖1 E M S 的系統(tǒng)構(gòu)成管理中心計算機是能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的管理核心,它對整個系統(tǒng)進行管理,通過下轄的傳輸控制器可以隨時調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)任一水表、電表或氣表的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行處理,同時可以對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備發(fā)出各種指令。2 2 系統(tǒng)工作原理ENMS 系統(tǒng)的各類能源計量儀表通過傳感器(一次儀表以脈沖信號(數(shù)字量方式傳輸給采集終端。采集終端接收到脈沖信號后進行計算和處理,并將結(jié)果存儲。終端與傳輸控制器的通信采用電力載波方式(即通過220V 電力線或用RS485總線方式通訊。終端平時處于接收狀態(tài),當

7、接收到傳輸控制器的操作指令時,則按照指令內(nèi)容操作,并將本終端有關(guān)數(shù)據(jù)以載波形式通過電力線送至傳輸控制器(或通過RS485總線送至傳輸控制器。傳輸控制器與終端之間通信的兩種方式中,采用電力載波方式比較方便。因為采用這種方式,只要所接的電源與各終端的電源同相即可,不需要重新布線。并且,采用電力載波時,要求所在電網(wǎng)的功率因數(shù)不小于0 85。傳輸控制器通過內(nèi)置時鐘每天對下轄的終端進行定時調(diào)用數(shù)據(jù),并進行存貯。當上級設(shè)備 管理中心計算機調(diào)用數(shù)據(jù)時,則將所存貯的數(shù)據(jù)打包傳輸過去。傳輸控制器與管理中心計算機的通信方式可以是公共電話網(wǎng)或電臺等。當一個工廠不需要將數(shù)據(jù)遠傳給上一級管理部門時,可將傳輸控制器的接口

8、直接與工廠的管理中心計算機的網(wǎng)絡(luò)接口連接,從而省去了圖1中的公共電話網(wǎng)或數(shù)傳電臺這一環(huán)節(jié)。3 遠傳水表在能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)中,遠傳水表由圖1中的每個水表終端和用戶水表兩部分組成。把安裝在每個用戶管道上的水表叫做一次表,把安裝在公共場所儀表箱上的水表終端叫做二次表。國產(chǎn)的LX W J 16型遠傳水表,包括LXSY 1540型一次表和L W J 16型二次表兩部分。下面以該產(chǎn)品為例對它的選用和安裝進行討論。3 1 一次表的選用與安裝一次表的外表與普通水表相似,但多了一根三芯屏蔽信號線。這種水表與普通的LXS 型旋翼式水表的技術(shù)參數(shù),見表1。表1 遠傳一次表與普通旋翼式水表技術(shù)參數(shù)比較(部分規(guī)格類

9、型型號外型尺寸/mm 公稱直徑長L 寬B 高H 連接螺紋d /i n 重量/kg 特征流量/m 3 h -1最大流量/m 3 h -1額定流量/m 3 h -1最小流量/m 3 h -1靈敏度/ m 3 h -1LXSY 15151*/21 6 3 01 50 0450 014遠傳一次LXSY 2020195991063/42 1-5 02 50 0750 019水表LXSY 252522510411412 6-7 03 50 1050 023LXSY 32322301041191 1/43 1-12 06 00 1800 032LXSY 40402451251491 1/24 5-20 01

10、0 00 3000 056LXSY 15151651001171/21 631 51 00 0450 017普通旋翼式LXSY 20201951001183/42 152 51 60 0750 025水表LXSY 2525225104128 912 673 52 20 0900 030LXSY 3232230104130 81 1/44 2105 03 20 1200 040LXSY 4040245126150 81 1/25 42010 06 30 2200 070從表1可以看出,這兩種水表的技術(shù)參數(shù)并無多大的區(qū)別,所以完全可以按照選擇普通水表的原則選擇一次表,即按通過水表的設(shè)計秒流量,以不

11、超過水表的額定流量確定水表直徑,并以平均小時流量的6%8%校核水表靈敏度。一次表可象普通水表一樣安裝在用戶管道上,接二次表的信號線可以暗埋布線,也可以用明設(shè)布線。如用暗線的方式,需在一次表附近預留一個100mm 100mm 的孔洞,接二次表的三芯屏蔽信號線從孔洞中引出,接一次表信號線端的接頭。當整個抄表系統(tǒng)調(diào)試正常之后,每流出10L 水時發(fā)送一個信號,由二次表接收累計。40 有色冶金節(jié)能電力節(jié)能3 2 二次表的選用與安裝二次表接收一個或多個一次表傳來的信號,進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,可以在面板上顯示出用戶號和各戶的積累流量。它還可作為能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)中的一個水表終端,將數(shù)據(jù)通過220V電力線或RS48

12、5通訊線路傳送給上一級的傳輸控制器。二次表可安裝在公共場所的墻上,如樓房底層的樓梯間、走道、貯藏室、值班室等處。它可多路集中顯示,便于抄表,減少了抄表工作量。L W J 16型二次表不允許安裝在露天,要求防日曬和雨淋,要求環(huán)境溫度為-1050 ,與一次表之間的傳輸距離應(yīng)小于100m。一個L W J 16型二次表最多可聯(lián)連16個一次表,即可供16個用戶使用。二次表采用220V交流電作為電源,機內(nèi)還自帶DC6 9V的蓄電池作為備用電源,保證在交流電停電的情況下72 h內(nèi)可正常工作。L W J 16型二次表外形尺寸為400mm 300mm 150mm。安裝二次表的位置,以高出地面(樓面 1 41 5

13、m為宜,應(yīng)在儀表箱內(nèi)安裝,儀表箱尺寸以450mm 350mm 200mm為宜。在儀表箱內(nèi)適當位置,引出220V的電源線接頭和用戶一次表接來的信號線集中接線頭,所有信號線接頭應(yīng)有對應(yīng)用戶號標記,以方便接線。從所述可見,遠傳水表的選用與安裝并不復雜,相較于普通水表,費用也不會增加多少,而其帶來的社會效益和經(jīng)濟效益卻是顯而易見的。4 ENM S與遠傳水表在商洛煉鋅廠的應(yīng)用實踐4 1 試驗性應(yīng)用經(jīng)過反復論證和考察,陜西鋅業(yè)有限公司商洛煉鋅廠于2007年下半年開始試驗性的應(yīng)用能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)(ENM S。出于慎重考慮,剛開始僅將輔助生產(chǎn)車間鋅粉車間的生產(chǎn)用水、單身宿舍區(qū)生活用水以及廠區(qū)周邊的村民用水

14、(周邊村民的自來水均從廠里接入納入ENM S;浸出等7個主要生產(chǎn)車間、除鋅粉車間外的其它輔助生產(chǎn)車間的生產(chǎn)用水及全廠用電暫不納入ENM S,日后根據(jù)使用效果再決定是否推廣。納入ENM S的用戶,更換及初裝的遠傳水表一次表共有50余臺件,其中鋅粉車間16臺件,安裝在車間2條總供水管道上的為更換表,安裝在14條設(shè)備冷卻水進水管道上的為初裝表。從開始安裝到系統(tǒng)調(diào)試成功投入運行,歷時2個月左右。E NM S系統(tǒng)計算機最初共配置2臺,廠測控中心配置1臺,鋅粉車間1臺。根據(jù)廠里實際情況,沒有采用電力載波方式通訊,2臺計算機之間,傳輸控制器與配置在測控中心的計算機之間均采用以光纖+光端機+以太網(wǎng)線方式通訊,

15、傳輸控制器與水表終端(二次表之間采用RS485總線方式通訊。ENM S運行后的效果比較明顯,這主要表現(xiàn)在鋅粉車間。該車間共有7臺大功率感應(yīng)電爐,以前的設(shè)備冷卻水系統(tǒng),一直使用的是一次原水,流經(jīng)冷卻設(shè)備后,直接排掉而沒有循環(huán)利用。這樣的用水方式,按說應(yīng)該耗水量很大,但由于管理及其它問題,每月上報的用水量僅3000m3。安裝遠傳水表及ENM S投入使用后用水情況得到全天候監(jiān)控,在鋅粉車間當月耗水量達到14萬m3,這主要是由于計量設(shè)施不到位以及監(jiān)控措施不到位,該車間巨量水消耗的現(xiàn)實長期被掩蓋,造成了很大的水資源浪費。于是企業(yè)決定在該車間實施循環(huán)水項目。在循環(huán)水項目施工過程中,根據(jù)水管道的變更、敷設(shè)情

16、況,對鋅粉車間遠傳水表的分布又作了一定調(diào)整:(1在7套循環(huán)泵各自的新水補水管道上增加遠傳水表一次表(共7臺件,與2條總供水管道上的遠傳水表相互參照,作為車間消耗用水水表使用。(2安裝在各設(shè)備冷卻水進水管道上的14臺遠傳水表一次表繼續(xù)保留,在循環(huán)水系統(tǒng)投運后,因其計量的是各設(shè)備的冷卻水循環(huán)量,而非原水供應(yīng)量,故其用途變更為計算循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)效率用。鋅粉車間的循環(huán)水系統(tǒng)于2008年4月前后投入運行,使該車間的原水消耗量降到每月3000m3左右,顯著降低了真實生產(chǎn)成本,有效遏制了資源浪費。4 2 EN M S與遠傳水表在20萬t煙氣制硫酸項目中的應(yīng)用鑒于ENM S系統(tǒng)與遠傳水表的成效顯著,商洛煉鋅

17、廠在2008年上馬20萬t煙氣制硫酸項目時,所有水表一開始就選型為遠傳水表,所有電能表則選擇智能化電表(同時顯示電流、電壓、電度。20萬t煙氣制硫酸項目于2009年初進入實質(zhì)性安裝階段,共有遠傳水表一次表共30多臺件,智能化電表40余臺件。水表接入E NM S,智能電表與ENM S (下轉(zhuǎn)第46頁412011年2月第1期 能源計量聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)與遠傳水表在企業(yè)中的應(yīng)用 陳康清 田善江熱媒負荷為21 24 106kJ/h。如用煅燒焚燒爐煙氣余熱代替天然氣加熱熱媒油,經(jīng)計算余熱鍋爐大約可生產(chǎn)300 的過熱蒸汽70t(產(chǎn)蒸汽需要的熱量約為204 106kJ/h。根據(jù)目前生產(chǎn)情況,基本滿足了外送蒸汽量的

18、需要。根據(jù)公司煅燒及余熱鍋爐的現(xiàn)狀,為充分利用回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的余熱,在煅燒與余熱鍋爐間的旁通煙道中加裝換熱器5,同時在原熱媒鍋爐系統(tǒng)設(shè)置熱媒泵和熱媒儲罐(已有兩個,再增一個,保證有高、中、低三個。通過熱媒油換熱器,將熱媒油加熱到294 ,加熱后的熱媒油輸送到成型高樓部混捏系統(tǒng),首先用于骨料預熱,瀝青溶化,然后輸送到混捏及瀝青保溫系統(tǒng)。然后匯集至熱媒儲罐,最后用高溫熱媒泵輸送回煅燒窯熱媒換熱器再加熱,循環(huán)使用。保留原熱煤鍋爐系統(tǒng),并于回轉(zhuǎn)窯余熱加熱系統(tǒng)并聯(lián),在遇到余熱加熱系統(tǒng)故障時,啟用原熱煤鍋爐系統(tǒng)。為實現(xiàn)煙氣的梯級利用,將經(jīng)過余熱鍋爐的煙氣在原煙道開旁通煙道,安置軟水換熱器來加熱鍋爐給水。保留原

19、自產(chǎn)蒸汽加熱系統(tǒng)。4 結(jié)論回轉(zhuǎn)窯的熱效率、能耗指標與回轉(zhuǎn)窯設(shè)計有關(guān),也與生產(chǎn)過程中的工藝控制有關(guān)。優(yōu)化工藝控制、利用余熱鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)蒸汽用來發(fā)電,增加煙氣余熱加熱熱媒油流程等,是提高目前回轉(zhuǎn)窯熱能利用率的有效途徑,同時也是提高回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定性的重要措施。參考文獻1 黃啟震.中國冶金百科全書 炭素材料M.北京:冶金工業(yè)出版社,2004.64.2 唐繼黔.利用回轉(zhuǎn)窯煙氣余熱的一種新方法J.貴州化工,2005(6:17-19.3 YS/T124 1 94 炭素制品生產(chǎn)爐窯熱平衡測定與計算方法;Y S/T124 1 1 94回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定與計算方法.4 趙軍.炭素生產(chǎn)中煅燒爐煙氣余熱的利用J.炭素技術(shù),2008(5:68-71.5 葉麟.余熱有機熱載體加熱爐在炭素生產(chǎn)中的應(yīng)用J.炭素,2006(1:46-48.(上接第41頁之間采用RS485方式通訊。因智能電表數(shù)量多,通訊線的接線方式采用線與方式。因線路較長,為消除信號衰減及噪聲干