1、水泥廠粉磨設(shè)備用電現(xiàn)狀

目前，水泥廠粉磨設(shè)備避峰用電管理基本根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。如A 水泥廠規(guī)定：生料均化庫庫存>14000t時(shí)，生料磨只能在平、谷時(shí)段運(yùn)行，>16000t只能在谷時(shí)段運(yùn)行；水泥儲(chǔ)庫庫存>5000t時(shí)，水泥磨只能在平、谷時(shí)段運(yùn)行，庫存>10 000t 只能在谷時(shí)段運(yùn)行。因此，目前水泥企業(yè)粉磨設(shè)備避峰用電還不規(guī)范，人為因素較大，缺乏理論依據(jù)。

粉磨設(shè)備主要包括生料磨、煤磨和水泥磨，其設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量一般都大于消耗量，因此生產(chǎn)和消耗之間有一個(gè)緩沖庫（見圖1），故理論上都能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的避峰用電。

2、避峰填谷用電模型

假設(shè)某地區(qū)供電局根據(jù)電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線變化將一天時(shí)間劃分成表1 的幾個(gè)時(shí)間段。

如果要滿足粉磨設(shè)備避開峰段、用盡谷段，同時(shí)滿足不滿倉、不空倉及保證生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，則需滿足以下約束。

水泥企業(yè)生產(chǎn)管理控制信息化平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)采集并儲(chǔ)存全廠的生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)， 并且對(duì)其進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析、處理。根據(jù)以上模型，在生產(chǎn)管理控制信息化平臺(tái)上開發(fā)粉磨設(shè)備避峰填谷用電模塊是水泥企業(yè)降低生產(chǎn)用電成本的有效途徑。

3、實(shí)例分析

本文根據(jù)圖1 模型就B水泥廠的煤磨避峰用電進(jìn)行了分析，B水泥廠擁有一條5000t/d 生產(chǎn)線，煤磨采用ZGM113N 輥盤式磨煤機(jī)，設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量40t/h，煤粉倉2-Φ5m×12m，最大倉重170t。當(dāng)?shù)赜秒姺濉⒐取⑵綍r(shí)段見表1。不同時(shí)段電價(jià)見圖2。

表2為B水泥廠按照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)安排煤磨開停機(jī)的設(shè)備運(yùn)行臺(tái)賬，可以看出尖峰運(yùn)行時(shí)間很高，平均每天達(dá)1.5h，占尖峰時(shí)段（2h）的75%；低谷運(yùn)行時(shí)間較短，每天平均低谷運(yùn)行時(shí)間（9.1h）只占低谷時(shí)段（12h）的75.83%；而且每天計(jì)劃避峰停機(jī)時(shí)間很短，平均只有1h。由此可以得出：按照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)很難做到避峰填谷，也不能實(shí)現(xiàn)最長的停機(jī)時(shí)間。

B水泥廠2013 年6 月開始水泥生產(chǎn)管理控制信息化平臺(tái)建設(shè)，2014 年3 月份開始試運(yùn)行，該平臺(tái)采集當(dāng)前的時(shí)間、倉重、煤磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和噴煤量這些瞬時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)后，基于以上模型就可以計(jì)算出最優(yōu)的開停機(jī)時(shí)間。表3 為該平臺(tái)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀模擬得出的最優(yōu)開停機(jī)時(shí)間。

可以看出，基于避峰填谷用電模型，煤磨設(shè)備每天只需開停機(jī)一次，就能夠避開峰段，用盡谷段，生產(chǎn)能夠平穩(wěn)進(jìn)行，計(jì)劃避峰停機(jī)時(shí)間平均長達(dá)3h，相比之前延長2h。如果取煤磨小時(shí)電耗1 387kW，則每天產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益：1 387×[(12.4-9)×0.941+(9.1-12)×0.457+(1.5-0)×1.123]=4936 元

每天節(jié)約用電：1387×2=2 774kWh

4、結(jié)論

水泥廠粉磨用電成本在水泥生產(chǎn)中占有很大比重，基于水泥生產(chǎn)管理控制信息化平臺(tái)設(shè)計(jì)的粉磨設(shè)備避峰填谷用電模型，不僅能夠大大降低水泥企業(yè)的生產(chǎn)成本，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)利益；而且對(duì)實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排，提高企業(yè)精細(xì)化管理水平意義重大。

作者：劉松輝，汪瀾

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