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供热企业以“互联网+”为驱动的节能减排管理

来源:《供热计量》杂志   发布时间:2016-10-12   点击率:583
齐保才,新疆华源投资集团有限公司
摘要:应用“互联网+”促进工业转型升级,把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合,推动技术进步、效率提升和组织变革,提升创新力和生产力,这是我国当前时期的迫切任务,在热力行业也是如此。华源热力作为新疆乌鲁木齐市大型集中供暖试点单位,积极探索“互联网+热力”节能减排模式,本文全面地介绍了华源热力以“互联网+”为驱动的节能减排管理实施背景、主要做法及实施效果。

对于供热企业来说,“互联网+热力”可以实现热网运行调度自动化与最优化控制,进一步提高供热能效,对主动适应和引领节能减排新常态、实现生产经营提质增效与推动产业转型升级具有重要意义。华源热力作为新疆乌鲁木齐市大型集中供暖试点单位,积极探索“互联网+热力”节能减排模式,实现精确供暖,在供热面积不断增加的基础上更加高效地发挥现有热源、换热站及辖区终端热用户管控系统效能,从而加快推进节能减排。

在整个供热系统运营与管理之中,软硬件的均衡协调匹配至关重要,也是保障供热全程体系顺畅高效运行的前提与基础,互联网的交互性、数据处理与信息分析的优势为此提供了有力保障。同时,燃气采暖锅炉政府补贴比例逐年降低,各地燃气价格不断增长,由于城市供热属于民生行业,采暖费不能随之增长,供热企业必须从优化管理、自身节能降耗中挖掘潜力,降低生产成本。因此,华源热力迫切需要通过“互联网+”与企业技术创新、内部管理深度融合,实现单位面积能源消耗及运行成本最小化,最大限度地降本增效。

一、节能减排管理内涵与主要做法

(一)明确发展目标

华源热力充分把握“互联网+”时代的精髓,实现技术创新、管理创新的作用,使“互联网+”成为设备管理、用户服务的重要手段,“互联网+”的发展与华源热力生产经营协同发展的格局稳固形成。

一是生产经营进一步提质增效。“互联网+”在促进华源热力生产、经营、节能减排等产业转型升级方面要取得积极成效,进一步提高劳动生产率。以银行联网收费加速资金回笼,凸显“互联网+”对华源热力经济提质增效的促进作用。二是用户服务进一步便捷惠民。丰富“互联网+”在服务民生领域的应用,对百姓服务更加多元化,线上线下结合更加紧密;优化用户服务资源配置,让百姓享受到更加公平、高效、优质、便捷的服务。三是设备管理进一步夯实提升。借助“互联网+”实现设备网络信息化管控,巩固加强设备基础信息,增强设备完好率和安全保障能力,构建完备的设备地理信息平台,实现设备快速查询、设备事故预警、紧急处理、设备调拨等功能。四是IDH智能管控进一步集聚融合。运用“互联网+”思维,实现对整个供热生产过程集成管理。对“供热”与“用热”进行监控,以在线监测减碳低排,分析热网运行数据,总结供热规律,制定供热运行调度方案,全面掌握、指导生产运营,提高供热管理水平,达到供热系统安全、舒适、节能的目的,进而形成完善的网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产业生态体系,使“互联网+”成为华源热力生产、经营、服务、节能减排、管理创新发展的重要驱动力量。

(二)以“互联网+”为创新载体的融合应用

1、搭建经营、客服平台

利用“互联网+”手段,推广运用客户服务管理系统和银行网上缴费系统。一是实施统一的用户咨询、报修、投诉等各种业务的自动化处理,细化网络派单流程,打造网上网下相互促进、有机融合的工作新格局,实现服务对象全覆盖,服务时间全天候,提高客户服务质量和效率。二是对用户室温实施监测,利用气候补偿和供热计量装置调控供热量。用户根据自身需要,利用温控装置自主调节室温,不但提高热网运行效率,更为供、用热双方发挥行为节能的主观能动性提供理论和管理支持,便于甄别用户投诉的有效性,也为运行参数调整提供科学依据。三是实施银行网上缴费系统,为用户运用网络、微信等平台和载体,足不出户缴纳采暖费提供方便,与传统收费方式有机结合,互为补充,提高公司经营收费工作水平。

图1:用户服务系统网络流程图

2、建设低碳减排、绿色生态技术系统

推动“互联网+”与低碳减排、绿色生态技术融合,提高生产供热利用效率,推动节能减排。例如:华源热力对10台燃气锅炉安装烟气余热回收节能器,敷设安装调峰热源至国秀换热站、鲤鱼山热源至世界名筑换热站烟气余热管网,并同步完成了两处换热站余热回收节能改造。改造后,锅炉综合热效率提升至108.39%;锅炉排烟水蒸气冷凝率提升至80%,较现行燃气锅炉国标效率提升15%;节能效果十分显著,在不增加污染物排放的基础上大大降低了水蒸气的排放。

烟气余热改造技术的实施,对炉膛超低氮燃烧影响很小,仍能满足NOx小于100mg/Nm3的烟气排放要求。华源热力继续深挖减排能力,将锅炉排出的烟气通过电控调节阀引入引风机风道入口,调节燃烧工况,减少氮氧化物排放,通过小试、中试氮氧化物排放浓度达到60mg/m3以下,达到世界领先水平。

3、建立设备地理数据维护中心

“互联网+”与设备地理信息系统充分融合。一是通过“互联网+”的信息手段,将设备信息构建在地理信息平台之上,利用GIS分析、模拟的强大功能,存储、管理、检索、维护和更新各类设备的图形数据和属性数据,对管网、设备进行“大普查”,建立管线图形库和设备资料库,达到改变以往借助图纸、卡片人工管理设备、管网的方式;二是通过电子地图可视化管理实现对供热设备调拨、管网设计及故障处理等功能,为供热管网的日常维护、设备分布、巡检、设计施工、分析统计、规划提供科学可靠的依据。例如:在电子管网图中,以节点标注设备所处位置,以颜色区分设备运行状态和供热情况。

4、构建IDH智能热网管理平台

建设IDH智能热网管理平台实施对华源热力供热系统内的热源厂、管网、各换热站和辖区终端热用户的整个供热生产过程的集成管理。一是通过互联网将换热站、用户室温、用量等数据上传到智能热网监控中心,数字大屏可准确显示用户楼栋、房号、面积、供、回水温度等实时流量数据,以此实施从热源生产到换热站、到用户终端供热量和用热量的“可调、可控、可计量、可远传”的管理目标。二是从热源、管网、换热站到末端热用户进行全局监测,包括运行参数、能耗数据、氮氧化物排放指标变化及设备运行情况,全面掌控供热系统的全过程运行情况,实施预警管理。例如:华源热力为了从根本上实现节能,将用户室内温控装置温度设置在20℃-24℃之间,个别用户为了保持家中温度始终保持在高温状态,会将温控装置搁至窗台,甚至冰箱内,此时上传至智能平台的数据显示该用户温度较低或者为负数,以雪花标注,而从该用户及其邻居家室温、供热流量、供回水温度等数据可判断出该用户家中正确的室温数值,为企业节能和用户行为节能提供可靠的数据保障。三是对数据进行整理、存储、计算和分析,定期汇总全网耗能并进行同比与环比,形成耗能定额库,进行水力平衡、供热质量等专业分析与量化管理,保证供热系统安全可靠,节能高效的运行效果,提供能耗测评和节能评估分析数据依据,实现能源数字化管控,有效提升能源利用率和供热过程的把控能力。

图2:IDH智能热网核心管理功能 

(三)确立科学、完善的组织保障体系

1、完善组织机构,构建协同运作的制度体系

一是建立企业与“互联网+”相融合的行动实施规划,科学分析预判市场拓展与服务管理,以客户服务为导向,不断优化机构设置与管理分工,明晰责权利,改革工作模式,构筑符合实际需求的机构模式,满足生产供热需求;二是成立技术管理委员会,由经理亲自担任组长,全面部署各项创新管理项目的实施推动,编制综合全面实用的工作手册,规范项目使用操作工作流程与标准,从方案制定、技术论证、技术实施、推行进行全程监管,建立全程内控的组织系统保障。三是华源热力由技术管理委员会统一组织领导,从战略和发展的高度出发,成立四个项目工作小组,项目建设组针对项目前期准备、立项、分析与设计、开发和实施等各个环节,实时、动态监控,及时协调处理过程中的各类突发问题,把控项目建设主线,统筹推进各项工作。

2、完善工作流程与标准,增强系统集成力

项目组成员抽调各单位精兵强将,一方面服从“互联网+”项目建设管理,一方面服从所在部门管理,建立协同机制,实现跨部门、跨专业优势互补协调,通过横向联系和纵向沟通的管理模式,打破部门间的壁垒,实现管理直线贯穿,增强项目建设的系统集成能力,形成各项目专业相互支持、相互促进、共同发展的和谐局面。

3、细化管理过程分析,完善工作制度标准

采用顶层设计、流程统一的项目实施组织体系建设,严格把控施工各阶段技术规范与质量,重视过程控制,从项目规划、设计,现场勘察,技术交底,施工组织,设备采购,开工建设、监理,安装调试,竣工验收等各方面加大项目合作的主动性,全程参与重要技术参数、技术方案的论证与编制,将核心技术管理渗透至“互联网+”项目建设的每个环节,保证工作管控精准,形成科学的工作方法。

4、以信息化服务为手段,实现质量与效率并举

以经营、客服信息平台为依托,做到服务人员“零距离”、服务环节“零推诿”、服务事项“零积压”、服务质量“零差错”、服务对象“零投诉”。一是加强内部管理,梳理完善服务工作标准与网络服务流程管控,深化服务承诺制内容,规范统一各生产单位的工作流程,充分利用信息化手段,对内提高客服工作人员劳动生产率,降低人工成本,对外提高用户服务工作效率与服务处理的通透性。二是借助政府力量形成合力,主动争取产业政策,妥善解决用户的实际问题,实施服务前沿管理,在辖区内发放用户服务卡,开展政策宣讲活动,降低投诉率,实现工作闭环管理、构筑高效的工作环境、诚实守信的信用环境、规范有序的市场环境,为华源热力品牌建设搭建新平台。

5、构筑惩防体系,重在监督制约

严格规范项目建设工程招投标与物资采购程序,委托招标代理公司完成公司重大工程项目、设备材料的采购供应。通过集中招标,择优选择的方式确定项目施工单位,从而统一项目价格、设备规格型号与质量等,进而便于后期项目实施过程中的设备管理,通过制度规范控制约束,保障公司利益。

(四)建立节能减排内控管理机制,强化“互联网+”创新基础

华源热力将“节能减排”作为“互联网+”的重要内容和工作目标,坚持一分部署,九分落实,重在创新上用力,力戒形式主义,不断把各项生产技术活动深入引向管理,所有工作从面上推开,从点上深入,务求实效,真正在能耗挖潜上发挥重要的管理作用。

1、强化“互联网+”技术管理渗透

对非节能建筑平衡调整成立工作小组,改变以往粗放式地按建筑类型分类的管理模式,重点实施二次管网流量平衡调整,专项狠抓,从根本上解决影响供热失衡、热量不均的深层次问题,最终实现区域内二次管网流量平衡,温度平衡达标,实现区域内各小区温度曲线控制,从根本上实现能源节约与平衡。

2、优化运营模式,推进能源生产智能化

一是以IDH智能热网管控平台为载体,建立生产运行的监控、管理和统一调度的生产体系,强调计划与控制并重,供热量测算值与实际值并重,温度远程数据显示和现场实际数据分析并重的原则,强化数据管理,加强锅炉生产运行上下游部门的信息对接,支撑热源厂和保全厂协调运行。二是细化自用户->楼栋->换热站->热源->管控平台数据的一体化分析管理,通过远程数据显示与实际数据比对,科学核算燃气、水、电等物耗指标,绘制温度、流量控制曲线图,实现燃气供热与室外温度曲线相匹配;统一规范换热站二网流量和运行温度的调整,做到数据时时监管。三是运用大数据分析对设备状态、主要能耗数据进行分析挖掘与预测,开展精准调度、故障判断和预测性维护,提高能源利用效率和安全稳定运行水平,推动节能减排。

3、建立智能感知体系,加强污染物减排动态监测

针对锅炉运行主要污染物排放,充分利用污染物排放监测技术,进行能耗在线监测和大数据分析,完善污染物排放在线监测系统,形成全天候、多层次的智能感知体系;并依托“互联网+”动态监测数据信息,对各项监测数据的采集整理,建立污染物减排预警信息机制,提升锅炉减排风险防范水平和应急处理能力。

4、实施成本管控,提升生产运营管理能力

以“六会”、“四检”、“三验”工作制度夯实设备安全运行管理基础,提高供热效率,保证设备完好率达98%以上,实现能耗成本管控。首先量化不同温度、区域、建筑类型运行参数指标,建立成本异常预警机制。其次加大工作检查整改力度,以周为单位由领导班子带队进行设备、安全、记录、卫生等方面的工作大检查。检查结果与考核挂钩当月兑现。第三严控片区失水率,严抓指令能耗控制,提出“向0.1要效益”的管理目标,将生产单位日失水率、温度、流量、热量调控做为主要监控数据,实施成本日分析通报制。第四积极争取产业政策,强力推进区域内二次老旧管网节能改造,实施换热站主要设备、管网的保温,严把热量损失关,确保供热质量与能耗节约。

(五)确定可行性研究方案,实施严密的组织计划管理

华源热力近几年连续实施的项目建设,在确定项目建设意向后,整合资源,在投资决策前,对与项目有关的市场、资源、工程技术等方面的问题进行全面分析、论证和评价,判断项目在技术上是否可行、经济上是否合理。一是组织准备,开展现场调查与资料收集,确定组建研究班子,对项目改造现场环境、技术现状等的调查,收集政府的方针政策,城市规划,有关节能减排举措等方面的技术资料。二是市场分析与需求预测的研究,对拟建设项目的市场现状进行科学分析、客观预测,包括建设成本,建设周期、建设成本回报期等。三是方案优选,对规划方案进行分析的基础上优选出最为合理、可行的方案,包括功能分工、市政基础设施分布、项目主要技术参数和技术经济指标等。四是项目建设进度安排,根据项目建设阶段、周期等进行统筹安排。五是项目投资估算与资金筹集,对项目所涉及的成本费用进行合理估算,并充分考虑各项费用在不同建设期的变化,拟订筹资方案,保证项目正常运行。

华源热力围绕确定的项目可行性分析报告,编制严密的施工组织计划全程控制项目建设。一是编制工作制度与流程,在项目实施前期与合作单位完成相关合同、协议的签订,对施工组织方案进行严格审查,明确统一的施工要求与技术标准。严肃施工组织纪律、严格施工现场质量检查,严把施工进度,建立施工会议制度。二是组织各项目小组成员参加调研培训,有针对性地定期邀请项目合作单位工程技术人员进行现场专业培训,各项目组成员及相关人员必须全程参与跟踪项目实施的每个环节,保证课题实施各阶段的技术质量在设计标准范围内,同时保证公司对技术的应用在每个节点得到有效控制,达到预期设计要求,并且各项目小组成员及相关人员能够熟练掌握和使用操作新技术。

(六)创建“劳模创新工作室”,培育优秀产业技术工人团队

华源热力创建以自治区劳模命名的“彭军创新工作室”,做为管理创新、技术创新和机制创新的工作基地。“创新工作室”严格做到“三定”,一是定课题。根据生产经营中的难点问题和产业技术发展中的热点问题,积极申报和制定攻关课题,明确工作目标;二是定计划。将创新任务根据轻重缓急按月、周分解计划,确定责任人,按步骤有条不紊地组织实施,让创新室成员人人肩上有指标,既感压力又有动力;三是定制度,劳模创新工作室编制严格的管理制度,形成按制度管人、依制度考核的良好局面。

(七)优化战略合作,依靠产学研全力提升技术攻关能力

1、坚持产学研创新管理

多年来已建立与清华大学、河北工大、新疆大学、天津宝成、北京硕人公司等院校、单位的长期合作联盟,在节能减排技术与供热设施装备、人才培养、科技攻关等方面加强合作。另外华源热力创新工作机制,加强产业政策与政府相关政策的协同,增加企业社会适应性与抗竞争能力,总体实现了华源热力内外跨系统、跨领域的协力合作,被芬兰奥林能源有限公司确定为“奥林超低氮燃烧器示范基地”。

2、培养专业复合型技术和管理团队

华源热力邀请专业合作伙伴作为外部顾问,在项目实施过程中培养和锻炼了一支相对稳定的专业复合型技术和管理团队,实现内部挖潜、结构优化、素质提升的总体要求,并形成了必要的技术资源和人力资源相互支持的管理模式;华源热力与院校、单位的互动合作,共同研究关键技术,建立起了可持续发展的良性循环机制,实现了华源热力生产资源与技术资源的优化组合,将校企合作资源优势转化为推动华源热力科技发展的动力,提升关键技术研发能力,为“互联网+”工作格局发展提供了有力保障。

二、节能减排管理实施效果

(一)经济效益显著,企业发展提质增效

通过“互联网+”和节能减排管理的深度融合,华源热力一网水节能器节能率达到5.2%,锅炉相对效率提高至108.39%,提高锅炉效率12.29%,总提高效率17.49%。按照华源热力2013-2014采暖期燃气单耗14.38m3/m2计算,单个采暖期减少燃气消耗2254.99万元,单台70MW锅炉年节约225.5万元。华源热力自建设完成IDH智能热网管理平台以来,可节约15%的供热能力,即可多供15%的供热面积。按华源热力年产值3亿元计算,一年可多带来4500万元的产值。在管理成本节约方面,换热站可实现无人值守,华源热力现有改造换热站120座,一年就可节约管理成本360万元。同时,通过“互联网+”在生产工作中的融合,实现了热网运行调度自动化与最优化控制,进一步提高供热能效,主要生产物耗指标呈逐年下降趋势。

表1、采暖期生产物耗指标汇总表


* 备注:国标CJJ-2002:0.8-1.6

(二)社会效益显著增强,推进行业体制改革

通过应用“互联网+”为驱动的节能减排管理,逐步建立了企业级智能热网系统,实现了从燃气用量到热能生产、输配、到用户消耗的完整统计,改变了过去供热系统调控主要依靠理论计算和人工经验的方式,实现了精准计量、实时调节,有效提高了供热质量,也极大地改善了热力企业的管理质量。同时,热能消费更加透明,行为节能的可操作性得以实现。以热计量能耗监控平台为基础,融合热源、换热站视频监控系统,使安全运行监控体系、城市供热能耗与管理服务系统初步建立。2014年3月,中国城镇供热协会组织全国200余家热力企业到华源热力交流,得到了众多供热单位的一致好评,对整个行业的现代化、信息化、智能化管控,以及对行业体制的改革都有很大的推动和示范引领作用。

(三)保护生态环境,节能减排效益凸显

通过“互联网+”与技术管理的全面链接,华源热力与天津宝成合作对大型燃气锅炉烟气余热回收深度利用改造,通过运行验证,可有效减轻和解决供暖区域内冬季雾霾天气的形成和不利影响。同时,华源热力通过管理和技术创新,燃气供热氮氧化物排放指标降低至60mg/Nm3以下,从大型燃气热水锅炉烟气超低氮氧化物排放的社会效益方面讲,烟气NOx排放值≤60mg/Nm3,为新疆乃至全国大型工业燃气热水锅炉氮氧化物排放标准限值的修编提供了科学完整的数据和成功案例。华源热力整个冬季12台70MW锅炉共减少NOx排放量152.4吨之多,对节能减排、生态环境保护和“蓝天工程”产生不可估量的效益。

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