[发明专利]用于通过优化的能量基准测试和诊断的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工厂的能量基准测试的方法和系统，并且更具体地涉及通过优化的能量基准测试和诊断。

背景技术

一般，在加工工业或工厂中，采用像蒸汽、电等各种形式消耗能量以用于它的运转并且用于产生产出或产品。需要监测加工厂中能量的消耗并且与参考值比较，并且因此有助于改进工厂的效率。获得该参考值的方法被称为基准测试。

当前，基准测试使用若干方法进行，它们之中较流行的是统计方法和热力学方法。在统计方法中，获得涉及工厂操作的数据（即历史操作数据）和对应于采用相似加工技术的多个工厂的能量消耗的模式，并且对它们分析能量效率最高的那个，并且其被设置为基准。在热力学方法中，在理论上计算工厂可能的最佳能量效率并且设置为基准。

前面提到的统计和热力学方法两者都具有明显的限制。统计方法需要来自多个工厂的最近和大量数据，并且同样地不考虑操作条件、像气候的外部因素、工厂的年龄、操作规模等对工厂的性能的影响。明显地，很可能的是，能量效率低的工厂由于工厂的调查有限和/或调查期间工厂的有限可用性而被设置为基准。此外，甚至被视为能量效率最高的工厂可更远离它的最佳/设计性能，并且需要无法被该方法所预测的改进。另一方面，热力学方法通常对能量效率设置基准，其由于它没有对加工中的实际限制（例如表明工厂/设备的质量、设计、年龄等的约束）给出适当考虑的事实而是不切实际的。

此外，在当前的实践中，尽管设置了能量基准，由于在设置基准中未考虑和持续存在的实际限制而无法在工厂中实现它。因此，需要有设置考虑了工厂的实际限制的能量基准并且提供使工厂能够更紧密地工作或达到设置的能量基准的解决方案的方法。

发明目的

本发明的目的是提供用于加工厂的能量基准测试的方法，其中所述能量基准测试是实际可行的。

本发明的另一个目的是提供用于能量基准测试的方法，其提示使加工厂能够关于能量消耗而有改进的建议。

    本发明的再另一个目的是提供用于并且能够执行根据本发明的方法的系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供有用于具有至少一个设备的加工厂的能量基准测试的方法。该方法包括以下步骤：a）调整所述加工厂的加工模型。调整加工模型在本文指开发加工厂的加工模型或使用现有的加工模型而不更改或调整现有的加工模型来适应所述加工厂中的一个或多个。调整加工模型包括使所述加工厂的能量消耗与加工条件有关；b）确定所述加工厂的能量消耗。这基于设计条件和/或当前操作条件而进行。设计条件包括但不限于所述加工厂的值以及对应于产出或能量系数或其两者的值。当前操作条件包括但不限于所述加工厂的加工变量的当前操作值并且对应于产出或能量系数或其两者；以及c）执行用于估计能量基准的优化。执行用于估计能量基准的优化进一步包括使用设备或所述加工厂的约束或其两者以用于估计能量基准。

根据本发明的另一个方面，提供有用于具有至少一个设备的加工厂的能量基准测试以及用于由此诊断所述加工厂的方法。根据本发明的该方面的方法包括在上文描述的方法的步骤。另外，该方法包括步骤d）计算差距分析的指数；和e）诊断所述加工厂的所述当前能量消耗与所述估计的能量基准之间的差距。使用所述指数来进行诊断以用于减小所述加工厂的所述当前能量消耗与所述估计的能量基准之间的差距。而且，诊断包括将表明设计条件的和/或当前操作条件的产出和/或能量系数的值和/或当前加工变量的值，对应地与通过优化获得的产出或能量系数或加工变量的值比较。诊断进一步指相应地基于所述比较以及因此通过所述设备和/或所述加工厂的维护和/或操作的改进而控制所述设备和/或所述加工厂。要解释的是，本文提到的诊断不限于在这里在上面已经陈述的。

根据本发明的再另一个方面，提供有用于具有至少一个设备的加工厂的能量基准测试及其诊断的系统。执行如上文提到的能量基准测试和诊断的方法是根据本发明。本发明的系统能够并且用于执行根据本发明的方法。本发明的系统包括：所述加工厂的加工模型；能量消耗确定组件，用于基于设计条件和/或当前操作条件确定所述加工厂的能量消耗；优化模块，用于执行用于估计能量基准的优化；和诊断模块，用于计算差距分析的指数并且相应地诊断所述加工厂的所述当前能量消耗与所述估计的能量基准之间的差距。可在独立模块中明确或隐含地计算差距分析的指数。该系统还可以包括通过控制设备和/或加工厂而用于诊断或诸如此类的目的的一个或多个适合的控制器。

附图说明

参考附图，其中：

图1示出根据本发明的方法的能量基准测试和诊断的示意表示。