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基于自动化控制的卷烟厂动力车间节能降耗

张华荣 刘红剑 姚国勋 王嘉铭
  
科教文创媒体号
2024年143期
河南中烟工业有限责任公司洛阳卷烟厂 河南洛阳 471000

摘要:随着全球能源资源的日益紧张和环境保护意识的增强,工业领域的节能降耗已经成为各国政府和企业关注的焦点。卷烟厂作为传统制造业的重要组成部分,其动力车间在生产过程中消耗大量能源,如何有效降低能耗、减少环境污染,已经成为卷烟行业可持续发展的重要课题。本文将探讨基于自动化控制的卷烟厂动力车间节能降耗策略,以供参考。

关键词:自动化控制;卷烟厂;动力车间;节能降耗

引言

传统的卷烟厂动力车间能耗控制多依赖于人工操作和经验,缺乏系统的科学管理和精准的监控手段,导致能源利用效率低下。近年来,随着自动化控制技术的快速发展,利用先进的控制系统对动力车间的各项工艺参数进行实时监测和优化调控,不仅能够显著提高能源利用效率,还能有效降低运行成本,提升企业的市场竞争力。

1 卷烟厂动力车间的能源消耗现状

1.1 能源消耗的主要环节

卷烟厂动力车间的能源消耗主要集中在几个关键环节。首先是电力消耗,用于驱动各种生产设备,如卷烟机、包装机和输送带系统。其次是蒸汽消耗,主要用于烟草的烘干和加湿过程。此外,燃料油或天然气的消耗用于锅炉的燃烧,为车间提供所需的蒸汽和热能。压缩空气系统也是能源消耗的重要部分,用于设备的气动控制和清洁工作。最后,冷却水的消耗用于设备的冷却和生产过程中的温度控制,是能源消耗不可或缺的一环。

1.2 能源利用效率现状

目前,卷烟厂动力车间的能源利用效率普遍较低。主要原因是设备老化和技术落后,导致能源转换效率低下。例如,锅炉的燃烧效率不高,蒸汽系统的热量损失较大。此外,电力的使用效率也不尽如人意,部分设备的能耗较高,且存在空转或低效运行的情况。尽管一些先进的节能技术如变频调速器和余热回收系统已在部分车间应用,但整体普及率不高,效果有限。因此,提高能源利用效率是当前急需解决的问题。

1.3 能源消耗对环境的影响

卷烟厂动力车间的能源消耗对环境有着显著的负面影响。首先是空气污染,燃烧燃料产生的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物是主要的大气污染物,加剧全球变暖和酸雨问题。其次是水资源的消耗和污染,冷却水的大量使用和可能的泄漏会对当地水体造成影响。此外,电力消耗带来的温室气体排放也不可忽视。固体废弃物的处理,如烟尘和锅炉灰渣,也需要严格管理,以避免对环境造成进一步的破坏。因此,减少能源消耗和提高能源利用效率对于环境保护至关重要。

2 基于自动化控制的卷烟厂动力车间节能降耗策略

2.1 制定节能降耗目标与计划

在卷烟厂动力车间的节能降耗工作中,第一步是制定明确的目标与计划。首先,需要进行全面的能源审计,分析车间的能源消耗结构,找出高能耗的环节和设备。基于审计结果,设定具体的节能降耗目标,如每年减少多少百分比的能源消耗,或者在特定时间段内降低能耗多少千瓦时。这些目标应具有可量化、可实现和可追踪性。接下来,制定详细的节能计划。这包括短期、中期和长期的节能措施,如在短期内通过更换老旧设备、优化操作流程来实现节能;中期则可能涉及设备升级和技术改造;长期则需要考虑整个车间的能源管理系统优化。每个计划中应明确责任人、实施时间表、所需资源以及预期的节能效果。

2.2 优化设备运行参数

优化设备运行参数是卷烟厂动力车间节能降耗的关键措施之一。首先,通过数据分析和仿真模拟,找出设备在不同工况下的最佳运行参数。这个过程可能涉及到对现有设备的运行数据进行采集和分析,识别出高能耗的运行模式。然后,利用先进的仿真软件对各种可能的优化方案进行模拟,选择能耗最低且不影响生产效率的运行参数组合。实施优化方案前,需要在实际生产环境中进行小规模的试验,验证优化参数的可行性和实际节能效果。试验成功后,将优化参数推广应用到整个车间。此外,定期对设备运行参数进行动态调整也很重要,根据生产需求和环境变化,实时调整设备运行状态,以保持最佳节能效果。最后,对优化后的设备运行参数进行持续监控和评估,确保节能效果的稳定性和长期性。这需要有一套完善的监控系统,实时采集设备运行数据,与优化前的数据进行对比分析,及时发现和解决新的能耗问题。通过这些措施,可以显著降低设备的能源消耗,提升车间的整体节能水平。

2.3 实时监测与反馈机制

实时监测与反馈机制是卷烟厂动力车间实现节能降耗的重要手段。通过安装高精度的传感器和数据采集设备,实时监测车间的各项能源消耗数据,如电力、水、蒸汽等。这些数据通过网络传输到中央监控系统,进行实时分析和处理。一旦发现能耗异常或超出预设阈值,系统立即发出警报,通知相关人员及时处理。为确保监测数据的准确性和可靠性,应定期对传感器和数据采集设备进行校准和维护,确保设备始终处于最佳工作状态。同时,建立详细的数据记录和分析系统,对历史数据进行趋势分析,识别长期能耗变化趋势和规律,为优化节能措施提供数据支持。建立有效的反馈机制是实现节能的关键。这包括定期召开节能工作会议,分析监测数据,总结节能工作成效和不足。通过会议,共享节能经验和最佳实践,激励员工提出新的节能建议。此外,将节能效果与员工绩效考核挂钩,通过奖励机制提高员工的节能积极性。通过实时监测与反馈机制,可以持续改进和提升车间的节能效率,确保节能降耗目标的顺利实现。

2.4 引入智能节能技术

在卷烟厂动力车间节能降耗工作中,引入智能节能技术是提升效率的重要手段。智能控制系统的应用尤为关键,这些系统能够通过先进的算法和大数据分析,自动调整设备运行参数,优化能源使用效率。例如,智能变频器可以根据实时需求调整电机转速,从而显著减少能源消耗;智能照明系统则能根据环境和生产需求自动调节灯光亮度,降低不必要的电力消耗。物联网(IoT)技术的应用也能大幅提升节能效果。通过将车间内的各种设备连接到统一的物联网平台,实现设备间的数据共享和协同工作。例如,通过数据分析,可以预测设备的维护需求,及时进行预防性维护,避免设备故障导致的能耗增加。

2.5 加强员工节能意识培训

加强员工节能意识培训是卷烟厂动力车间实现节能降耗的重要一环。首先,定期组织节能培训课程,内容涵盖节能基本知识、操作规程、节能技术应用等。培训方式可多样化,包括课堂讲授、案例分析、实地操作演示等,以确保员工能够全面掌握节能知识和技能。其次,制定详细的节能操作指南和标准操作程序(SOP),并分发给每位员工。在日常工作中,严格执行这些操作规范,确保所有操作都符合节能要求。此外,设立节能知识竞赛或节能标兵评选活动,通过竞赛和奖励机制激发员工的节能热情,培养自发的节能习惯。为确保培训效果,应定期对员工进行考核,评估其在实际工作中的节能表现。将节能考核结果与绩效评定挂钩,通过绩效奖金等形式对表现优秀的员工进行奖励,激励全体员工积极参与节能降耗工作。

3 结语

总之,基于自动化控制的卷烟厂动力车间节能降耗策略,通过引入智能化监控系统、实时数据分析和优化控制算法,显著提高了能源利用效率,降低了运行成本,为卷烟行业的可持续发展提供了新的路径。未来,随着人工智能、大数据和物联网技术的进一步发展,卷烟厂动力车间的自动化控制水平将不断提升,节能降耗效果将更加显著。

参考文献:

[1]查胜.卷烟厂电气安全影响因素及措施探讨[J].中国设备工程,2021,(14):53-55.

[2]邹晶恒.卷烟厂动力车间能量计量优化与系统设计[D].北京化工大学,2020.

[3]罗庆抒.卷烟厂节能降耗工作推进实施方法[J].能源研究与管理,2020,(01):103-106.

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