陳樹國(guó)

(海拉爾蒙西水泥有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021011)

水泥生產(chǎn)過(guò)程中利用DCS系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，可以根據(jù)化驗(yàn)室下達(dá)的質(zhì)量配比指標(biāo)進(jìn)行比較計(jì)算，計(jì)算出本班的能耗及生產(chǎn)成本控制情況進(jìn)行考核，把考核的產(chǎn)量、設(shè)備電耗、煤耗、混合材摻加量及每時(shí)每班的產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)生成報(bào)表顯示出來(lái)，利用DCS系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)用累計(jì)功能塊進(jìn)行每班產(chǎn)量累計(jì)，由系統(tǒng)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)并且存檔備查。數(shù)據(jù)是最公平的，也是最沒(méi)有爭(zhēng)議的評(píng)價(jià)方式，及時(shí)、公正地對(duì)中控操作員本班8h的工作績(jī)效進(jìn)行評(píng)估，肯定成績(jī)，更好地做到成本管控和節(jié)能降耗工作。

1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)考核的重要意義

隨著我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化控制水平逐步提高，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)較為激烈。通過(guò)企業(yè)能耗指標(biāo)對(duì)標(biāo)，查找自己的不足，進(jìn)行改進(jìn)，促使企業(yè)節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，是今后生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)。利用數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集考核系統(tǒng)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)分析出生產(chǎn)中的不足，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備運(yùn)行始終在最佳狀態(tài)。

2 利用數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)考核系統(tǒng)應(yīng)用生產(chǎn)運(yùn)行

2.1 熟料燒成系統(tǒng)電耗管理

DCS系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集高溫風(fēng)機(jī)、窯頭風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)、窯頭變壓器、窯尾變壓器、生料變壓器的電量，由系統(tǒng)運(yùn)算出熟料燒成用電設(shè)備功率進(jìn)行相加，得出總功率。入窯給料系統(tǒng)由8個(gè)流量閥往均化庫(kù)小倉(cāng)入料，由倉(cāng)重傳感器計(jì)量，將數(shù)值傳輸至DCS系統(tǒng)，生料進(jìn)入緩沖倉(cāng)重量80%時(shí)給料系統(tǒng)停止喂料，當(dāng)緩沖倉(cāng)重量下降50%時(shí)給料系統(tǒng)自動(dòng)給料，緩沖倉(cāng)保持在設(shè)定的重量范圍內(nèi)起到穩(wěn)定物料作用。投料時(shí)由7號(hào)固體流量計(jì)下料至入窯提升機(jī)，計(jì)量數(shù)據(jù)傳送至DCS系統(tǒng)進(jìn)行比較運(yùn)算。由系統(tǒng)調(diào)用均化庫(kù)下入窯固體流量計(jì)瞬時(shí)流量進(jìn)行公式計(jì)算，計(jì)算出每時(shí)每刻的產(chǎn)量和電耗。計(jì)算公式為：電耗=總功率(有功功率)/產(chǎn)量×系數(shù)。根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參數(shù)及時(shí)地進(jìn)行分析和調(diào)整，保障工藝煅燒時(shí)熟料強(qiáng)度、質(zhì)量和產(chǎn)量。

2.2 煤耗管理系統(tǒng)

海拉爾蒙西水泥有限公司使用兩種煤，分別是褐煤和煙煤，褐煤發(fā)熱量為15 488kJ～15 906kJ，煙煤發(fā)熱量為21 348kJ～22 185kJ，生產(chǎn)中由煤管磨系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)煙煤，煤磨電力室實(shí)現(xiàn)獨(dú)立計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到DCS后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。磨機(jī)生產(chǎn)出合格的煤粉進(jìn)入煤粉倉(cāng)后，由煤粉秤按設(shè)定值向窯頭送煤煅燒，根據(jù)窯頭測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制給煤量，由事先編程好的程序進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)系統(tǒng)溫度的反饋?zhàn)詣?dòng)加減給煤量，給煤量精確到0.01t，進(jìn)行自動(dòng)加煤和減煤達(dá)到工況最佳用煤量。煤立磨系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)褐煤煤粉，因褐煤生產(chǎn)中易燃易爆危險(xiǎn)性較高，要求系統(tǒng)含氧量控制在最低水平，由一氧化碳及氧氣分析儀對(duì)煤粉倉(cāng)、主收塵器壓縮空氣使用氮?dú)鉁p少氧含量，生產(chǎn)過(guò)程中一氧化碳含量和氧氣含量將數(shù)據(jù)傳送到DCS系統(tǒng)進(jìn)行比較分析。當(dāng)指標(biāo)超過(guò)設(shè)定范圍時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警并啟動(dòng)二氧化碳滅火系統(tǒng)。煤立磨電力室實(shí)現(xiàn)獨(dú)立計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到DCS后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。磨機(jī)生產(chǎn)出合格的煤粉進(jìn)入煤粉倉(cāng)后，由窯尾煤粉秤按設(shè)定值向預(yù)熱器輸送煤粉進(jìn)行煅燒，根據(jù)預(yù)熱器測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制給煤量，由編程好的程序進(jìn)行運(yùn)算根據(jù)系統(tǒng)溫度的反饋?zhàn)詣?dòng)加減給煤量，給煤量精確到0.01t進(jìn)行自動(dòng)加煤和減煤滿足工況最佳用煤量。窯頭煤粉秤、窯尾煤粉秤瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)采集到DCS系統(tǒng)，分別計(jì)算出窯尾的用量(褐煤)和窯頭的用量(煙煤)數(shù)據(jù)保存到系統(tǒng)中，根據(jù)7號(hào)固體流量計(jì)瞬時(shí)流量和累計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，分別計(jì)算出褐煤、煙煤生產(chǎn)每噸熟料的煤耗。將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)煤耗進(jìn)行對(duì)標(biāo)，看是否達(dá)到最佳值。

2.3 生料磨系統(tǒng)進(jìn)行電耗、產(chǎn)量考核

生料配料系統(tǒng)由5臺(tái)配料秤進(jìn)行配比，將生料輸送至生料磨進(jìn)行研磨，成品進(jìn)入生料均化庫(kù)。計(jì)算公式為：電耗=總功率(有功功率)/產(chǎn)量×系數(shù)。

2.4 水泥磨系統(tǒng)電耗、產(chǎn)量、混合材摻加量

水泥磨系統(tǒng)擁有2臺(tái)水泥磨，其主機(jī)設(shè)備由1號(hào)、2號(hào)水泥磨機(jī)，1號(hào)、2號(hào)通風(fēng)機(jī)，水泥磨供電變壓器及輔助設(shè)備組成。運(yùn)行功率負(fù)荷由計(jì)量表傳送至DCS后臺(tái)進(jìn)行累計(jì)儲(chǔ)存。由配料站總量瞬時(shí)流量進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，計(jì)算出每時(shí)每刻的產(chǎn)量和電耗。計(jì)算公式為：電耗=總功率(有功功率)/產(chǎn)量×系數(shù)。水泥磨的配料系統(tǒng)由配料站1號(hào)、2號(hào)熟料皮帶計(jì)量秤、1號(hào)、2號(hào)粉煤灰計(jì)量秤、石膏秤、1號(hào)、2號(hào)混合材秤組成配料系統(tǒng)。根據(jù)化驗(yàn)室下達(dá)的質(zhì)量控制單進(jìn)行配料，由配料站設(shè)備熟料秤、混合材秤、石膏秤、粉煤灰秤計(jì)量設(shè)備輸送至水泥磨進(jìn)行研磨。DCS系統(tǒng)采集每臺(tái)計(jì)量秤累計(jì)瞬時(shí)流量，通過(guò)運(yùn)算的方式將每個(gè)班使用的熟料用量，混合材、石膏用量、粉煤灰用量進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，依靠系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)好的計(jì)算方式分別計(jì)算出混合材、熟料的用量總和。根據(jù)化驗(yàn)室的配比進(jìn)行計(jì)算混合材的摻加量，通過(guò)數(shù)據(jù)采集指標(biāo)進(jìn)行分析，看熟料與混合材的摻加量是否達(dá)到預(yù)定的考核規(guī)定，每小時(shí)及本班摻加了多少噸混合材，多加了幾噸熟料，從報(bào)表中可以直接看到。做到及時(shí)調(diào)整控制成本費(fèi)用，達(dá)到考核的目的。

3 利用現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)進(jìn)行改造，為企業(yè)節(jié)約資金

直接效益：購(gòu)置一套電能管理系統(tǒng)需要90萬(wàn)元左右，利用現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)和變電站后臺(tái)系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)電能管理工作(直接節(jié)約購(gòu)置資金90萬(wàn)元)。

生產(chǎn)管理實(shí)時(shí)考核系統(tǒng)的間接效益：

熟料系統(tǒng)電耗。總有功功率9 800kW·h，窯系統(tǒng)3 000kW·h、每小時(shí)節(jié)約100kW；生料磨系統(tǒng)3 500kW·h，每小時(shí)節(jié)約80kW，煤磨系統(tǒng)2 000kW·h；每小時(shí)節(jié)約30kW。每小時(shí)節(jié)約210kW，210×0.48元×24=2 419元，2 419÷2 208=1.09元，每噸熟料成本下降1.09元。

煤耗。每班節(jié)約用煤標(biāo)煤0.5t，褐煤1.3t，(0.5×625+350×1.3)×3=767元，767÷2 208=0.34元，每噸熟料成本下降0.34元。

熟料系統(tǒng)電耗和煤耗合計(jì)。每噸熟料成本下降1.43元。每年生產(chǎn)46萬(wàn)t熟料節(jié)約65.78萬(wàn)元。

水泥磨系統(tǒng)總有功功率6 000kW·h，每小時(shí)節(jié)約150kW，150×0.48×24=1 728元，1728÷4 080=0.42元，每噸水泥成本下降0.42元。

混合材摻加量每班多摻加12t，熟料少用12t，(300×12-12×40)×3=9 360元，9 360÷4 080=2.2元。每噸水泥成本下降2.62元。每年生產(chǎn)60萬(wàn)噸水泥，節(jié)約157.2萬(wàn)元。

熟料生產(chǎn)+水泥生產(chǎn)每年節(jié)約資金222.98萬(wàn)元。

4 生產(chǎn)管理實(shí)時(shí)考核系統(tǒng)的效果

①利用大數(shù)據(jù)采集具有信息準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確，指標(biāo)調(diào)整方便快捷等優(yōu)勢(shì)。②水泥熟料生產(chǎn)成本考核對(duì)流水線工藝生產(chǎn)比較適用，能夠直接反映出本班的工作指標(biāo)和能源消耗情況。

5 大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)考核的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)中數(shù)據(jù)的收集、儲(chǔ)存、分析尤為重要，根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和探索，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)管理革新，由人為管理模式逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理理念。大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)考核系統(tǒng)在生產(chǎn)管理中真實(shí)體現(xiàn)出每個(gè)班組每名員工的生產(chǎn)指標(biāo)完成情況，考核結(jié)果判定排除了人為的因素影響，考核結(jié)果透明度高、保證了考評(píng)的公正性、合理性。

6 結(jié)束語(yǔ)

利用大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)考核系統(tǒng)節(jié)約了生產(chǎn)中能源的浪費(fèi)，評(píng)定各運(yùn)行班組產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)班組考核機(jī)制，考核結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性得到了保證。建立了完善的考核管理體系，落實(shí)了監(jiān)督責(zé)任，加強(qiáng)了企業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)督力度，提高了企業(yè)生產(chǎn)能力，降低了企業(yè)成本，能耗逐年下降，提高了企業(yè)在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到企業(yè)利潤(rùn)最大化。