區(qū)域煤氣數(shù)據(jù)平衡模型應(yīng)用與分析

董芳芳

（山鋼股份萊蕪分公司機(jī)械動(dòng)力部，山東萊蕪271104）

0 引言

在能源計(jì)量中，煤氣計(jì)量存在故障點(diǎn)多面廣、誤差大、故障多難以平衡等問(wèn)題。為進(jìn)一步提高計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，降低計(jì)量設(shè)備故障率，提高信息化管理水平，實(shí)現(xiàn)計(jì)量設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)和故障診斷動(dòng)態(tài)分析，特選定“區(qū)域煤氣數(shù)據(jù)平衡模型建立與分析”課題，目的是提升煤氣計(jì)量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析和偏差判斷能力，實(shí)現(xiàn)技術(shù)信息共享，滿足公司能源介質(zhì)日清日結(jié)的管理要求。

1 煤氣平衡原理

根據(jù)煤氣介質(zhì)管網(wǎng)圖，分區(qū)域確定平衡關(guān)系點(diǎn)，建立平衡運(yùn)算數(shù)據(jù)模型，通過(guò)梳理歷史數(shù)據(jù)，分析各個(gè)大用戶用量、各高爐煤氣發(fā)生量、焦?fàn)t煤氣發(fā)生量、轉(zhuǎn)爐煤氣并網(wǎng)量，做出平衡分析、冬夏歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，分析計(jì)算偏差百分量，產(chǎn)生分析圖形。

2 煤氣平衡分析

（1）對(duì)單一介質(zhì)（如純焦?fàn)t煤氣、純高爐煤氣）發(fā)生量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；（2）對(duì)混合加壓站進(jìn)出口數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；（3）對(duì)混合煤氣介質(zhì)密度進(jìn)行細(xì)化補(bǔ)償，按照實(shí)際配比折算氣量；（4）對(duì)區(qū)域總、分表進(jìn)行分析，如型鋼大H區(qū)域、型鋼寬厚板區(qū)域等；（5）對(duì)重點(diǎn)工序日、班單耗進(jìn)行對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表及人為問(wèn)題；（6）根據(jù)平衡分析，統(tǒng)計(jì)出各儀表出故障的頻率，制定相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃；（7）轉(zhuǎn)變維護(hù)觀念，從單一設(shè)備維護(hù)提升到系統(tǒng)維護(hù)高度。

3 混合煤氣平衡

根據(jù)萊鋼混合煤氣計(jì)量流程圖可以得出如圖1所示等式。

圖1 銀前混合煤氣平衡等式

4 區(qū)域煤氣平衡分析過(guò)程

如表1所示，將正常生產(chǎn)時(shí)用量歷史數(shù)據(jù)輸入模型中，計(jì)算日平均用量值的百分比數(shù)是否穩(wěn)定，不平衡值在±10%左右浮動(dòng)屬于正常，超過(guò)±10%時(shí)，需要對(duì)此模型中儀表的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查，及時(shí)處理。

表1 銀前加壓機(jī)前、后平衡情況

5 單體能耗分析過(guò)程

5.1 發(fā)現(xiàn)潛在的儀表故障

例如：11月7日那天，根據(jù)平衡運(yùn)算數(shù)據(jù)模型，發(fā)現(xiàn)某計(jì)量夜班產(chǎn)量與煤氣消耗不符，差壓變送器上下限為（-200，-600）Pa，零點(diǎn)低于25%時(shí)，為異常情況，當(dāng)天變送器回零10余次。值班人員去現(xiàn)場(chǎng)對(duì)差壓變送器進(jìn)行排污，調(diào)整零點(diǎn)后恢復(fù)正常。

5.2 判斷是否存在人為干擾因素

根據(jù)表2可以分析出11月1日—7日夜班單耗低于中班單耗、中班單耗低于白班單耗，由此可判斷在此時(shí)間段內(nèi)，中夜班存在人為干擾因素，夜班尤為明顯。

6 采取的措施

措施一：將差壓變送器零點(diǎn)進(jìn)行負(fù)遷移，當(dāng)出現(xiàn)差壓值為負(fù)值時(shí)，通過(guò)觀察曲線，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在人為干擾因素。

措施二：增加儀表防護(hù)箱，并上鎖，只有儀表維護(hù)人員才能打開(kāi)操作。

措施三：更換不可調(diào)整零點(diǎn)的配電器，或拆除獨(dú)立配電器，更換為帶配電功能的流量積算儀。

措施四：針對(duì)敏感用戶加強(qiáng)關(guān)注，不定時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行督察，發(fā)現(xiàn)有人為干擾因素及時(shí)匯報(bào)計(jì)控管理科。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立區(qū)域煤氣數(shù)據(jù)平衡模型，提升了維護(hù)手段智能化水平，提高了數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析、偏差判斷能力；通過(guò)煤氣計(jì)量平衡分析，事前故障處理頻次得到了有效提高；不僅能夠有效判斷是否存在人為因素干擾，并加以防范，還可降低每年維護(hù)成本，減少設(shè)備費(fèi)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)提高了計(jì)量設(shè)備穩(wěn)定性，降低了故障率，基本實(shí)現(xiàn)了維護(hù)工作“從有形到隱形、從近距到遠(yuǎn)程、從班組到區(qū)域”的轉(zhuǎn)變。

表2 某混合煤氣單耗計(jì)算表