項目簡介
寧夏某電池制造公司是一家專門從事動力與儲能型鋰電池正極材料研發、生產的制造企業。該公司在生產線設備和控制系統中采用了先進的節能設備、高效電機等,節能基礎較好,自2017年起,相繼建設了3期的電力需求側管理平臺并將數據上傳自治區政府平臺,建設范圍包括A01車間、A02車間、A03車間、F04車間、F05車間、F06車間、制氧車間、碳酸鋰車間等區域,由萬洲電氣負責完成項目設計、設備購置、施工、安裝、調試,實現與自治區政府平臺的對接。2022年系統升級為WEAS能源監測分析系統,在多個生產環節加裝了監測儀表和傳感器,實現了對各個車間、生產線的能耗監控和關鍵配用電環節溫度監測,共計接入電力監測點349個,電氣節點溫度監測點228個,項目建成投運后,每年經濟效益90.5萬元。
難點痛點分析
①日常能耗統計采用人工抄報,且僅抄錄高壓配電室總進線關口,無法實現對各生產線用能量的準確統計與匯算,生產過程中的能耗管控比較粗放;
②重點生產區域的溫度需人工巡檢測量,工作量大且不能及時有效的發現超溫異常,故障隱患多;
③設備運行狀況缺乏實時監測管理,運行維護缺少依據。因生產原因,維護保養基本是每年1次,不能及時發現并排除故障隱患,往往是設備損毀后,不得已才停機對關聯設備進行維護檢修,導致隱患多,生產受影響。
節能效益
(1)反應釜優化運行節能。
a)一車間有16臺反應釜,其中A1-A4、B1-B4、C1-C4功率為45kW,運行工況具有可比性,D1-D4功率為55kW,運行工況具有可比性。通過系統類比分析和歷史數據查詢功能,發現A3反應釜的運行負荷是最低的,比A1、A2、A4反應釜平均低約10kW,差值比率在20%以上,B1反應釜比其他B2、B3、B4反應釜負荷低9-10kW,而C1-C4、D1-D4的負荷數據,基本上比較均衡,相差約1kW左右。在生產調整的間隙,對A1/A2/A4/B2/B3/B4進行檢修,使其運行負荷達到和A3/B1近似的負荷,運行功率降低10kW。實現年節約電能24萬kWh,節能效益12萬元。
b)二車間反應區有4臺反應釜,1段1線1#-2#反應釜額定功率相同,正常生產狀態運行負荷具有可比性。正常生產期間,1段1線2#反應釜負荷高于1#,負荷差值約4-5kW,差值比率約10%;1段2線1#-2#反應釜額定功率相同,正常生產狀態運行負荷具有可比性。正常生產期間,1段2線2#反應釜負荷高于1#反應釜,負荷差值約13kW,超過25%。通過檢修后,負荷趨于一致,實現年節約電能31萬kWh,節能效益15.5萬元。
(2)保障設備安全和產品質量。
七車間有4臺反應釜,實際生產中工況條件一樣,從歷史數據中發現,3#反應釜的運行負荷與其他3臺有差異,且隨著時間延長,差異有逐漸變大的趨勢。隨后通過現場實地核查,是傳動皮帶老化松動導致的,更換皮帶后恢復正常。避免了因皮帶損壞停機,導致的釜內原料報廢,直接帶來節能效益32萬元。
(3)空壓機優化運行節能
A02車間有2臺110kW空壓機,日常生產中采用一用一備,其中空壓機K1采用變頻控制,另一臺采用工頻運行。通過近期數據查詢發現,實際運行中,K1空壓機和K2空壓機負荷波形紊亂,都有明顯的、頻繁的加卸載現象。通過調整兩臺空壓機的運行參數,將K2空壓機作為主氣源保持長期加載運行,K1空壓機作為補充氣源,通過變頻控制來適應用氣量變化。調整后空壓機運行效率大幅提升,每年節能效益達13萬元。
(4)空壓機優化運行節能
同樣的原理,將七車間3臺110kW空壓機、一車間3臺110kW空壓機,按照同樣的方式改造后,每年節能效益達18萬元。
非節能效益
①實現能耗數據自動抄表,解決目前企業在數據統計工作中人工抄表工作量大且數據不準、產線能耗換算麻煩且缺少準確依據等一系列問題所造成的能耗統計數據的差異。提高了企業能耗管控的精細化、信息化程度,同時大幅提升了工作效率,降低了人員勞動強度。
②為重要設備運維保養提供數據支撐,改變之前完全依賴年度大修的做法,在設備出現隱患時,利用生產調整的間隙,有針對性的進行維護檢修,保證設備和生產安全,延長設備壽命。
③對關鍵節點的溫度進行實時監測,超出閾值后立即報警提示,保證重要設備運行安全,避免了溫度過高造成的生產事故。
④對采集的重要變量數據設置閾值以及報警啟動時間、報警結束時間,可根據實際情況實時調整優化,超標則實時報警提示。對重要報警信息設置郵件推送,管理者可及時收到并安排處理,提升了異常處理的效率,對生產和設備安全提供保障。