张红

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司  辽宁 阜新123000

 

摘要:煤制天然气具有高效的煤转化率和较宽的煤种适应性，能以先进的技术实现降耗与环保并重的生产方式，是一种具有发展前景的能源转化生产方式。但在煤制天然气的生产过程中，生产安排不合理等因素会导致能耗高、煤炭资源消耗大、水资源消耗高，因此应用MES系统能源管理模块后，利用信息化手段全程跟踪能源的供、消情况，实现能源的流动化管理，大大提升企业的能耗管理和节能效率，促使企业获得最大的经济效益，对于提高企业竞争力具有深远的意义。

关键词  煤制天然气；MES系统； 能源管理；应用及意义

1、MES系统的概念及能源管理模块的功能

MES系统是企业信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现装置生产敏捷化的基本技术手段。美国先进制造研究机构AMR将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间、面向车间层的管理信息系统”，MES为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等方面）的当前状态信息。

能源管理模块作为MES系统中的一个重要模块，通过数据集成平台提供的实时数据访问接口，采集能源管理计量仪表实时数据，未实施数采的由使用单位人工录入，补充和修正原始数据。具体工作及系统流程如图1-1：

图1－1能源管理工作及系统流程

2、MES 系统中能源管理在煤制天然气行业的应用

(1)、装置界区划分及基础数据收集

煤制天然气行业属于煤炭资源消耗大，水、电资源消耗高，其中煤炭占可变成本的80%，水、电占可变成本的12%，其他辅材占可变成本的8%，能源消耗贯穿整个生产过程，因此对煤制天然气公司的各个分厂、每个涉及到的装置均需要进行能源模型搭建，细致管理，主要包括装置的一次能源消耗量、二次能源生产量和自身二次能源消耗量的数据收集和管理，装置界区划分为加压气化装置、变换冷却装置、煤气水分离装置、酚回收装置等；能源介质命名分为燃料煤、原料煤、源水、新鲜水、除盐水等；能源介质测量点按计量表计量情况进行收集。

(2)、建立能源管网及数据平衡

能源管网是能源介质的传输线路或传输管道，对各个MES工厂分别建立各种能源介质的能源管网，并根据用能和产能单位的消耗或生产节点的分布，构建能源节点，实现按节点的数据采集；能源管网平衡，对各能源管网内所有能源计量节点的生产或消耗实物计算量，基于产耗平衡原理，对能源计量节点的计算量进行平衡分配，形成各能源介质的能源节点的平衡分配后实物量，9.3MPa蒸汽管网如图2-1所示：

 

        图2－1 管网平衡

(3)、能源统计及报表体系

能源统计利用能源管理模块收集和确认的能源产、消数据，对全厂的能源运行数据进行归集和统计，形成统计报表。包括对全厂的能源供应、生产、消耗全流程的数据进行统计，做到数据日平衡、旬确认、月结算，为能源损失显化、能源分析等提供可靠的数据支撑。

通过对能源运行数据的收集、统计，按照定制的报表模型生成产能、用能相关报表。涵盖的主要报表有：公用工程平衡表（公司、厂）产、消能统计报表、能耗统计表等。

表3-1合成分厂公用工程平衡报表

指标名称 计量

单位 外购量 互供收入 产量 生产消耗 互供供出 损失

循环水 t 　 　 　 　 　 　

    公用工程厂（工艺） t 　 　 　 　 　 　

    净化装置 t 　 　 　 　 　 　

    甲烷化装置 t 　 　 　 　 　 　

除盐水 t 　 　 　 　 　 　

    公用工程厂 t 　 　 　 　 　 　

    净化装置 t 　 　 　 　 　 　

中压锅炉给水 t 　 　 　 　 　 　

    甲烷化装置 t 　 　 　 　 　 　

    硫回收装置 t 　 　 　 　 　 　

 

 (4)、能源指标监控及分析

能源指标监控通过对企业能源介质单耗、装置能耗等关键指标趋势监控、异常跟踪。并对以上结果通过图形的方式展现给管理人员，帮助管理人员及时掌握相关信息以及对异常发现处理。关键指标有煤制天然气综合能耗(单位: tce)、煤制天然气单位能耗(单位: tce/ kNm3)  、能源介质单耗等。             

能源分析是在能源统计数据的基础上，利用物料、质量、设备等相关数据，对能源的产、消状况进行分析，通过企业间、同类装置及自身历史对比分析、对标管理；并且按企业、分厂、装置损失，按介质和量分析，按介质在企业、分厂、装置分布分析和能耗构成分析等，对能耗、单耗、等异常情况自动生成报告，从而明确企业的能源产、消状况，分析找出能源产耗存在的问题。

3、能源管理对煤制天然气企业发展的意义

中国资源的特点决定了煤炭资源在未来很长一段时期内继续作为能源主体被开发和利用。利用中国较为丰富的煤炭资源,尤其是褐煤等劣质煤炭发展煤制天然气不仅能改善中国能源消费结构,而且能促进煤炭的高效、清洁利用。煤制天然气作为大唐集团一个新兴的产业化板块，肩负着保障国家能源战略安全，拓展大唐集团的资源战略以及促进煤化工产业健康发展的使命。因此节约能源，充分利用能源，降低消耗，认真学习和研究企业的能源管理，提高各级人员的节能意识，对企业获得最大的综合经济效益，达到节能降耗的目的具有十分重要的战略意义。

4、结论

    综上所述, 在日益激烈的市场竞争环境中, 企业经营的好坏,不仅仅取决于企业硬件、资金、人员等方面, 更大程度上取决于生产运行管理。能源管理作为MES系统中重要的模块发挥着不容忽视的作用。因此根据企业的实际情况制定严密能源计划，运用科学的统计、分析方法和手段, 提高煤炭等能源的利用水平和利用效率,从而促进企业的健康、快速、高效发展。

参考文献

[1]王雷石1 ,段书武2 。现代煤化工产业能耗状况与节能对策研究。《洁净煤技术》2012 年第18 卷第4 期

[2]刘佩欣1 祝威2 。浅谈制造执行系统（MES）在煤化工行业中的应用探讨 《神化科技》。2011 年10月

[3]赵世萍 王寿书 王晓莉 贾春香。应用MES系统提升炼化企业能源管理效率研究。《中国信息界》 2011年第7期