提升包钢新体系能源管控系统计量数据准确率

一、前言

包钢新体能源管控系统在投入运行后，对包钢新区生产能中的各类能源管理发挥了重要作用。然而，随着系统的持续运行，前期仪表选型不合理、安装施工不规范以及后期设备故障等问题逐渐暴露，导致部分计量数据失准，严重影响了系统的有效使用。为解决这些问题，提高能源计量数据的准确性，保障能源管控系统的稳定运行，特开展本次计量数据优化项目。

二、问题解决方案

（一）仪表缺失解决方案

成立专项技术指导小组，负责包钢动供新体系作业部 39 套无线水表、工程服务公司新体系浴室 7 套水量和蒸汽量水表、新体系食堂 6 套水量表以及新体系提盐项目、晶须项目、CCUS 项目共 20 套仪表的安装工作进行指导。

在安装前，与新体系相关二级单位对安装位置进行详细勘察和规划，确保仪表安装环境符合要求，信号传输稳定。施工过程，严格的安装标准和流程，进行指导，确保安装质量。安装完成后，进行全面的调试和检测，确保仪表正常运行并准确采集数据。

（二）选型不当解决方案

（三）组织计量专业技术团队和现场能源管理人员对管道介质进行核查确认，针对炼钢混合煤气量、7#高炉、8#高炉精致焦煤量实际介质与设计时不一致的，重新选择适配的仪表类型，并制定更换方案。在更换过程中，严格控制施工质量和安全，确保新仪表安装正确且运行稳定。对更换后的仪表进行性能测试和校准，使其测量精度满足要求。

（三）施工不规范解决方案

针对送炼钢外线蒸汽量冷凝器安装不平衡问题，并制定重新整改方案。在安装葫芦时，选择合适的停机时间，确保施工安全和生产不受影响。对于冷轧二级除盐水管道直管段不够的问题，重新规划管道布局，增加直管段长度，使其满足测量要求。在施工过程中，加强质量监控，确保施工符合相关标准。

（四）仪表损坏解决方案

通过橙子巡检及时掌握仪表运行状态，及时发现损坏情况。制定仪表损坏应急处理流程，当仪表损坏时，维修人员能够迅速响应，及时进行维修或者与仪表产权房沟通及时更换损坏仪表。对更换后的仪表进行校准和调试，确保数据准确可靠。

（五）程序计算解决方案

收集和整理仪表的技术资料和历史数据，为公式和参数的核查提供依据。消除计算机计算方法和参数与现场仪表不一致情况 6 项，通过对程序进行优化和调整，并进行现场测试，确保计算结果与实际测量数据相符。

（六）模型建设解决方案

成立模型建设项目组，通过研究能源系统的工艺流程和能源流向，确定模型的结构和算法。重点完善焦炉煤气量平衡模型，通过安装 5 台毕托巴流量计，提高焦炉煤气计量数据的准确性。2024 年建立 15 套能源平衡模型，将建立的能源量平衡模型应用到能源管控系统数据分析中，实现对能源计量数据的实时监测、分析和校准。

三、实施结果及分析

（一）仪表安装与更换成果

完成了包钢动供新体系作业部、新体系浴室、食堂以及各项目共计 72套仪表的安装工作，仪表安装后运行稳定，数据采集正常，有效填补了能源数据采集的空白点，为能源管控提供了更全面的数据支持。对送炼钢转炉混合煤气和送 7#、8# 转炉煤气管道的仪表进行了重新选型和更换，新仪表与实际介质适配良好，测量精度显著提高，解决了因选型不当导致的计量误差问题。

（二）施工问题整改效果

成功安装送炼钢外线蒸汽量葫芦，蒸汽流量测量数据恢复正常，波动范围明显减小，提高了蒸汽能源计量的准确性，为蒸汽能源的合理调配提供了可靠依据。冷轧二级除盐水管道直管段改造完成后，测量误差得到有效控制，数据稳定性增强，满足了生产过程中对除盐水计量精度的要求，有助于优化除盐水的使用管理。

（三）仪表损坏处理成效

通过实时监测系统和快速响应机制，及时发现并更换了冷轧氮气量、冷轧压缩空气量、炼钢综合管线氩气总管流量 、连铸综合管线氩气流量等仪表，减少了因仪表损坏导致的数据缺失时间，保障了能源管控系统的数据连续性。对更换后的仪表进行校准和调试，使其测量精度达到或优于设计要求，提高了能源计量数据的可靠性，降低了因仪表故障对生产决策的影响。

（四）程序计算优化成果

完成了所有仪表程序计算公式和参数的核查与优化工作，经过现场测试和实际运行验证，计算结果与实际测量数据的一致性得到显著提高，有效减少了因程序计算误差导致的计量偏差。优化后的程序计算逻辑更加清晰、准确，提高了系统的运行效率和稳定性，为能源管控系统的精确计量和数据分析提供了有力支持。

（五）模型建设成果

成功建立了 15 个能源量平衡模型，其中焦炉煤气量平衡模型通过安装毕托巴流量计得到进一步完善。模型运行后，能够实时反映能源系统的动态平衡状态，为能源调度和管理提供了科学依据。

（六）在线校准和测试成果

针对现场涡街流量计与智能旋进旋涡流量计无法进行离线送检校验的问题，计量中心组织人员展开技术攻关。经研究发现，管道内机械部分在多年使用后损坏的几率极小，而电路板部分由于现场环境因素以及老化原因，出现失准的几率较大。基于此，确定将重点放在对电路板部分的测试上。首先，计量中心建立了涡街流量计与智能旋进旋涡流量计的自建校准规程，明确了测试的流程、标准以及方法。按照新规程，计量中心组织仪表维护部门对各厂的涡街、旋进流量计进行校准。随着实际应用的不断推进，持续优化测试规范，并根据出现的问题及时进行调整，以提高校准效率。通过此项举措，不仅降低了各厂对外送检成本，还确保了流量计的精度和稳定性，满足了实际生产过程中的高精度测量需求。

针对内部无法校准的气体流量计缺乏有效比对方法这一问题，计量中心技术人员经研究了解到，目前国外已有针对氧气、氮气、氩气、天然气、压缩空气等高压气体流量检测的外贴式超声波气体流量计。自 2024 年起，计量中心与德国 FLEXIM 厂家进行深入交流，并借此机会，在包钢股份新老区的多个地点对氧气、氮气、氩气、天然气、压缩空气开展气体超声波在线比对工作。通过利用数据采集系统和软件分析工具，对比对数据进行实时采集与分析，从而对当前数据进行有效验证。

四、结论

本项目针对包钢新体能源管控系统计量数据失准问题，通过对仪表选型、安装施工、设备故障处理、程序计算优化和模型建设等多方面的综合改进，有效提高了能源管控系统计量数据的准确性，达到了 全部能源计量数据点 的考核指标，为能源的合理利用和节能降耗工作提供了有力支持。虽然项目实施过程中仍存在一些问题，但通过持续改进和优化措施，能源管控系统将不断完善，为包钢股份的可持续发展提供更加可靠的能源管理保障。同时，本项目的实施经验也为其他类似能源管控系统的优化升级提供了有益的参考和借鉴。