Асу «Энергоучет»

ОАО «ММК» является крупнейших потребителей топливно-энергетических ресурсов в металлургическом комплексе страны. Проиллюстрируем это положение на примере только одного из 170 цехов комбината – доменного. Доменное производство самое энергоемкое, на долю которого приходится до 50% топлива, используемого на предприятиях черной металлургии с полным металлургическим циклом. Это передел относится к классу относится к классу сложных, распределенных и энергоемких производств. Так, самая современная доменная печь объемом 5000 м³ на ОАО «Северсталь» в сутки выдает 12 тыс. тонн чугуна, 4 тыс. тонн шлака, 20 млн. м³ колошникового газа. Для производства этого количества чугуна в печь надо подать до 20–23 тыс. тонн железорудного сырья, кокса, 14 млн. м³ горячего дутья и 1,5 млн. м³ природного газа. Крупнейшим в мире является доменный цех ОАО «ММК», включающий 8 доменных печей. Цех в сутки выплавляет до 35 тыс. тонн чугуна, для чего используется около 50 тыс. тонн железорудного сырья, 14-15 тыс. тонн кокса, 3,5 млн. м³ технологического кислорода, до 4,5 млн. м³ природного газа, производится до 60 млн. м³ доменного газа. Работа этого цеха во многом формирует облик всего металлургического комплекса комбината. Естественно, что такая огромная концентрация мощности в одном технологическом агрегате и в доменном цехе в целом, не имеющая аналогов не только в металлургии, но и других областях техники, требует научно обоснованных, безошибочных методов управления с использованием современных информационно-управляющих систем, в том числе учета расхода, контроля состава, температуры, давления топливно-энергетических ресурсов.

Все топливно-энергетические ресурсы (ТЭР), потребляемые предприятием можно разделить на две группы: поставляемые внешними поставщиками (природный газ, электроэнергия и т.д.) и внутренние:

• вырабатываемые самостоятельно для своих нужд (технологический кислород, азот, пар, электроэнергия и др.);

• получаемые как сопутствующие продукты производства (коксовый и доменный газы и др.).

Функциональная структура АСУ «Энергоучет» показана на рис. 5.3. .

Рис. 5.3. Функциональная структура АСУ «Энергоучет» ОАО «ММК»

Сложность построения и реализации данной системы заключается в том, что предприятие имеет большое количество территориально удаленных друг от друга объектов учета. Количество точек учета ТЭР, охватывающих «входы» и «выходы» цехов и подразделений комбината насчитывает несколько тысяч узлов. Если подключить в эту схему точки учета энергоносителей внутри цехов, то их количество будет исчисляться десятками тысяч.

Энергетическое хозяйство крупного промышленного предприятия, как правило, обслуживает производственные процессы с непрерывным характером, часть агрегатов может иметь непрерывно-дискретный характер. Данное обстоятельство налагает особые требования на устойчивость всей системы энергоучета, требует непрерывного мониторинга всех энергетических подсистем на предмет количественных и качественных характеристик вырабатываемых и потребляемых энергоносителей.

АСУ «Энергоучёт» обеспечивает выполнение следующих функций:

• коммерческое измерение параметров поставки и потребления энергоресурсов для обеспечения расчетов в соответствии с реальными цифрами за счет использования цифровых измерительных приборов;

• минимизации непроизводственных затрат на энергоресурсы за счет непрерывного мониторинга первичных точек сбора данных и повышения синхронности сбора первичных данных;

• диагностика полноты получаемой информации;

• диагностика исправности каналов сбора данных;

• ведение БД по используемому оборудованию для получения информации по расходам ТЭР (датчики, контроллеры, счетчики) с их индивидуальными параметрами;

• комплексный автоматизированный коммерческий и технический учет энергоресурсов и контроль их параметров по предприятию, цехам, подразделениям, агрегатам по действующим тарифным системам с целью минимизации производственных и непроизводственных затрат на энергоресурсы;

• контроль энергопотребления по всем энергоносителям, точкам и объектам учета в заданных временных интервалах (5, 30 минут, зоны, смены, сутки, декады, месяцы, кварталы и годы)

относительно заданных лимитов, режимных и технологических ограничений мощности, расхода, давления и температуры с целью минимизации затрат на энергоресурсы и обеспечения безопасности энергоснабжения;

• фиксация отклонений контролируемых параметров энергоресурсов, их анализ и оценка в абсолютных и относительных единицах;

• сигнализация (цветом, звуком) об отклонениях контролируемых величин от допустимого диапазона значений с целью минимизации производственных затрат за счет принятия оперативных решений;

• дифференциация учета по отдельным операциям, наиболее энергоемким агрегатам с целью обоснованного нормирования энергозатрат по переделам;

• планирование режимов производства и потребления энергоносителей;

• прогнозирование (кратко-, средне- и долгосрочное) значений величин энергоучета с целью минимизации производственных затрат на энергоресурсы за счет планирования энергопотребления;

• качественная оценка показателей поставки и потребления энергоресурсов (стабильность напряжения, частоты, синусоидальность кривой тока для электроэнергии, давление пара, и т.д.).