系统用户报告样例.docx

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系统用户报告样例

xxx分公司氢气平衡与优化系统项目

用户报告

xxx股份有限公司xxx分公司生产管理部

xxx年12月

1参与项目情况

xxx分公司氢气平衡与优化系统项目在xxx年05月开始启动，在分公司领导的关心和支持下，在氢气平衡与优化系统项目领导小组的指导下，生产管理部、炼油分部、化工分部、信息中心等部门密切联系、相互配合，先后完成了系统需求调研、功能设计、系统功能模块开发、模型建立、系统测试、用户培训等阶段任务，项目的实施小组在xxx年09月按项目的合同技术附件完成系统的全部功能，并投入使用、试运行，在试运行期间，通过收集多方的使用建议和意见，不断的对系统进行完善，目前系统运行稳定。

为保证项目的顺利实施，项目成立了领导小组和实施小组。

生产管理部、炼油分部生产处、化工分部生产处、炼油分部各车间、信息中心等部门选派了业务骨干担任了项目的关键用户与管理人员，全程参与了项目实施的各个阶段，为项目的成功实施提供了强有力的保障。

2系统运行情况

2.1项目各阶段主要工作

xxx分公司氢气平衡与优化系统项目的实施主要分为项目启动、系统需求调研、系统详细设计、系统开发部署测试、上线试运行、系统完善等阶段。

2.1.1项目启动

xxx年05月项目组在xxx分公司信息中心召开了项目开工会。

主要参加人员有生产管理部领导、炼油分部领导、化工分部领导、各部门负责人、项目经理、关键用户及各项目组成员。

会议根据技术附件的内容确定了项目的实施内容、范围、目标、进度计划、项目实施的需求等，明确了项目的组织机构、关键用户、各方职责分工及项目的管理制度，实施单位项目经理对项目实施方案进行了宣讲。

2.1.2系统需求调研

关键用户及项目实施小组成员通过与生产管理部、信息中心、炼油分部生产处、仪表车间等各车间、化工分部各车间的相互配合，主要从以下几个方面开展了系统需求调研：

（1）xxx石化氢气系统结构、工艺参数与流程走向等的详细调研；

（2）现有系统监控手段，现有仪表情况以及新增监控仪表的调研，包括了解仪表的位置、型号、类型和精度，以及监控类型如流量、压力、温度，各个工位号的获取；

（3）氢气系统工艺流程图收集，主要涉及不同压力等级的产氢耗氢装置之间的管路流程走向；此外还有氢气系统管路单体图收集，主要关注管件统计、管路长度以及管道尺寸结构等参数。

（4）所有产氢、耗氢工艺流程图收集，技术规程、岗位操作法和工艺卡片等资料的整理与分析；

（5）产氢耗氢装置的成本核算、原油的消耗量以及油品的产量等数据统计。

（6）现有耗氢装置耗氢量预测方法、氢气应急方案以及调度方案的调研。

（7）深入了解装置的流程，从实时数据库中获取产氢装置出口氢气和耗氢装置中新氢、循环氢以及废氢等的工艺参数（如温度、压力、流量、组成等）的历史值。

（8）xxx石化信息系统的调研，包括了解现有信息系统的管理方式、权限管理、IP地址分配，确定系统相关变量数据是否已经引到实时数据库，并确定与实时数据库和LIMS系统的交互接口。

通过了对技术附件内容的各功能需求进行细化，针对系统的业务需求从产耗氢成本核算、氢气网络设计优化、氢气管网在线模拟、耗氢装置氢气需求预测、氢气系统调度优化、装置运行监控以及操作指令等方面进行了需求收集和数据收集，在xxx年7月完成了系统需求的汇总，开始系统详细设计阶段的工作。

2.1.3系统详细设计

xxx年7月中旬到7月底，项目组在前期详细调研的基础上，完成系统详细设计方案。

在项目组和关键用户的共同努力下，多次修改完善，最终在8月3日项目详细设计方案获得评审通过。

2.1.4系统开发部署测试

在公司及有关部门领导的大力支持下，项目组先后完成了系统需求调研、功能设计、系统功能模块开发、模型建立、系统测试、用户培训等主要任务，项目取得了阶段性成果。

截至目前，按照项目合同技术附件要求，项目组已全面完成系统的开发、测试工作，扩充提升后的系统已经全部部署到正式生产运行环境。

通过使用氢夹点技术和超结构方法同时进行优化氢气网络，互相印证参照，实现氢气网络的改造和优化，提供氢气网络改造和优化的解决方案，xxx年6月提交《xxx分公司氢气管网优化方案报告》。

xxx年6月完成氢气管网在线模型的建立，通过氢气管网稳态和动态建模与模拟，计算氢气管网内各节点的温度、压力、流量与组成。

xxx年7月，完成产氢装置每吨纯氢和每标立方纯氢的费用测算以及耗氢装置的耗氢成本进行在线测算。

xxx年7月，完成xxx分公司炼油分部及化工分部16套耗氢装置需求量预测模型搭建。

xxx年8月，基于氢气管网在线模拟模型和耗氢装置氢气需求计算模型，利用优化技术，针对已有的氢气系统，在调度和操作层面上，建立氢气系统优化调度模型，实现不同耗氢量和氢气纯度下成本最低的供氢方式和调度方案。

xxx年8月，完成了炼油分部近40套装置的流程图绘制，建立原油进厂、各装置油品进出装置、成品出厂等相关参数的实时监控页面，实现对油品的综合监控。

2.1.5上线试运行

系统功能模块开发完成后，对系统各功能模块做了全面的功能测试和性能测试，编写了《xxx分公司氢气平衡与优化系统项目用户操作手册》和《xxx分公司氢气平衡与优化系统项目运行管理制度》，并对系统用户进行了用户操作培训。

xxx年09月完系统进入试运行阶段。

2.1.6系统完善

在系统试运行期间，根据需求的变化，对系统的功能界面进行了修改和调整，对部分功能模块进行了补充完善。

在12月23日，项目组组织验收专家对项目进行了系统验收测试，经过测试人员按照测试用例的测试，对其各个功能模块进行了功能验证和数据验证，整个系统与预期的结果基本吻合，对测试过程中发现的问题，要求开发小组对问题及时进行整改，进一步完善了系统功能，使系统达到稳定运行。

2.2模块功能

2.2.1产耗氢成本核算模块

产氢、耗氢成本核算模块实现公司主要产氢、耗氢装置成本的在线、实时计算，给出各装置产氢、耗氢的成本及其变化规律，为技术和调度人员提供实时的成本信息，为降低产氢、耗氢的成本提供决策依据。

产耗氢成本核算模块的主要功能如下表所示：

表2-1产耗氢成本核算模块详细功能表

序号

功能

功能描述

1

产氢装置成本核算

将产氢装置按照制氢工艺分为煤制氢、石脑油制氢、干气制氢、膜分离制氢、PSA分离制氢等部分分别对产氢装置进行成本核算，并充分考虑产氢成本的各种影响因素，对每部分按照原料、辅材、燃料、动力、工资及福利、制造费用分别计算产氢装置的成本。

2

耗氢装置成本核算

将耗氢量和耗氢装置前的新氢压缩机耗电成本作为耗氢装置的耗氢成本，分别对各个耗氢装置进行计算，最终进行耗氢装置耗氢成本总统计。

3

成本分析

通过建立的产氢、耗氢成本模型，在线给出各装置的产氢耗氢成本核算结果，并通过图表的形式直观展示各影响因素所占成本比重

4

历史记录查询

查询历史的各产氢、耗氢成本记录。

通过图表、趋势图等方式直观反映成本的变化趋势

2.2.2氢气网络结构优化模块

氢气网络设计优化模块基于氢夹点和超结构方法，在对现有氢气网络不做较大改动的前提下，分析和设计出最优的供氢方案，为企业优化生产提供依据。

氢气网络设计优化模块的主要功能如下表所示：

表2-2氢气网络设计优化模块详细功能表

序号

功能

功能描述

1

基于氢气系统超结构模型，提供氢气网络设计优化方案

对现有氢气系统，将氢气网络中的装置分为氢源和氢阱，使用超结构方法，建立氢源氢阱超结构模型，以总的产氢耗氢成本最小为目标，综合考虑氢气流量、纯度、压力和有害杂质等因素为约束条件，在对现有氢气网络不做较大改动的前提下，分析和设计出最优的供氢方式，为企业优化生产提供依据。

2

基于夹点技术，提供相应的氢气网络设计优化方案

以最小公用工程氢气用量为目标，综合考虑氢气流量、氢气纯度、有害杂质和压力限制等因素，采用氢夹点方法进行分析，以匹配原则对氢气网络系统进行优化。

3

确定最佳氢气网络优化设计解决方案

对比超结构和夹点技术对氢气网络的优化设计解决方案，并在两种方案之间寻优和折中，以得到最佳的氢气网络的优化设计解决方案。

2.2.3耗氢装置氢气需求预测模块

耗氢装置氢气需求预测模块建立耗氢装置氢气需求量预测模型，定时给出未来时段内各主要耗氢装置的氢气需求量预测数据。

耗氢装置氢气需求预测模块的主要功能如下表所示：

表2-3耗氢装置氢气需求预测模块详细功能表

序号

功能

功能描述

1

模型管理

管理系统建立的各耗氢装置的氢气需求模型。

2

参数管理

管理各模型的输入参数。

3

耗氢预测

通过氢气产耗数据驱动建模，预测未来时段耗氢装置的氢气流量，为日常调度以及氢气调度优化系统提供数据。

从Infoplus、LIMS等的数据库中采集原料油性质、操作参数等相应历史、实时数据进行数据预处理，选择合适的数据模型方法建立氢气需求预测模型，预测各耗氢装置未来时段氢气流量。

4

历史查询

查询各模型给出的氢气需求结果历史数据，并与真实结果对比，通过对比分析验证模型的精度。

2.2.4氢气管网在线模拟模块

氢气管网在线模拟建立各压力等级的氢气管网在线模拟模型，实时得出当前工况下氢气管网的内部信息（包括管段压降、节点氢气纯度、流量、压力、温度、组成等），辅助调度人员实时判断氢气管网运行状况。

氢气管网在线模拟模块的主要功能如下表所示：

表2-4氢气管网在线模拟模块详细功能表

序号

功能

功能描述

1

在线/离线参数设置

设置建立的在线管网模拟模型的输入参数数据。

2

在线模拟

基于中控管网模拟软件Pipe-SimV2.0，建立氢气管网流体力学模型，通过在线模拟，实时计算管网中的节点氢气纯度、流量、压力等信息，并实时呈现。

3

离线模拟

基于中控管网模拟软件Pipe-SimV2.0，建立氢气管网流体力学模型，通过离线管网模拟，根据输入参数数据的变化，模拟各条件下管网的内部信息，并进行展示。

4

显示氢气管网架构

根据各运行部提供的氢气管网管段图，将零散杂乱的图纸整理成统一的清晰简洁的flash界面供生产调度科和各运行部便捷查询和调度。

5

产氢耗氢装置开停工设置界面

默认所有装置均处于开工状态。

一旦有产氢耗氢装置停工，需在产氢耗氢装置开停工设置界面将相应装置改为停工状态。

2.2.5氢气系统调度优化模块

氢气系统调度优化模块基于耗氢量预测数据和管网模型，建立氢气系统调度优化模型，及时给出不同耗氢量和氢气纯度下成本最低的供氢方式和调度方案，同时实现氢气系统的应急管理管理功能，满足当系统发生重大事故时，给出事故预警信号，同时给出相应的应急预案。

氢气系统调度优化模块的主要功能如下表所示：

表2-5氢气系统调度优化模块详细功能表

序号

功能

功能描述

1

参数管理

管理各模型的输入参数。

2

最优调度

从耗氢装置氢气需求模块中获取耗氢装置未来时段氢气需求量的预测值，在氢气系统调度优化软件中建立氢气系统调度优化模型，通过优化算法求解，给出最优的调度方案，提供给生产调度人员参考。

3

实时调度

实时显示各产氢装置产氢和耗氢装置耗氢的调度决策。

4

专家调度

基于专家系统，集成各调度人员的调度经验，提供氢气平衡调度优化建议。

5

应急预案管理

收集整理氢气系统可能发生的各种工况，以及判断每种工况发生的条件，根据各种工况制定相应的应急预案，实现对应急预案的管理。

2.2.6油品监控模块

油品监控模块是实现氢气系统平台兼容装置运行监控系统，进一步提升装置运行监控系统的功能，加强对油品监控与统计分析、改善系统的趋势图分析功能，满足一些个性化的需求。

油品监控模块的主要功能如下表所示：

表2-6油品监控模块详细功能表

序号

功能

功能描述

1

实时监控

实时监控全厂原油进厂情况、临氢装置物料流向、产品出厂情况，为蜡渣油平衡及全厂物料平衡提供参考。

2

历史趋势分析

与炼油装置运行监控系统兼容，优化多位号对比分析、多坐标系统等问题，提高历史趋势分析的界面友好性。

2.3投用效果

系统于xxx年09月完成全部功能开发，进入试运行，在试运行期间，主要验证计算的准确性及系统出现异常是否，同时收集用户在使用过程中的建议和意见。

根据需求的变化，对系统的功能界面进行了修改和调整，对部分功能模块进行了补充完善。

在12月23日，项目组组织进行了系统验收测试，经过测试人员按照测试用例的测试，对其各个功能模块进行了功能验证和数据验证，整个系统与预期的结果基本吻合，对测试过程中发现的问题，要求开发小组对问题及时进行整改，进一步完善了系统功能，使系统达到稳定运行条件。

中控软件提供24小时技术支持，与系统的关键用户一起，实现运行期间程序的更新、问题的反馈与跟踪,及时解决系统中的问题，使系统不断的得到修改和完善，经过双方人员的共同努力，全面扫除了影响系统使用的问题，系统运行质量逐步提高，运行效果越来越显著。

主要的应用效果如下：

（1）实现公司产氢耗氢装置成本的在线、实时计算，不但改变了车间统计手工编制成本报表的工作方式，提高了工作效率，而且技术和调度人员可以在线查看实时的成本信息，从而为降低产氢耗氢成本提供快捷可靠的决策依据；

（2）基于氢夹点的优化方法，提出了2#柴油加氢使用低压系统氢或煤制氢氢气两套改造方案，基于超结构方法，分析和设计出最优的供氢方案，为企业优化生产提供指导，获取较好的经济效益；

（3）实时得出当前工况下氢气管网的内部信息（包括氢气流量、压力、温度等），实现了管线的可视化，方便调度人员查看氢气管网运行状况并做出判断，缩短了决策时间。

（4）定时给出未来时段内各主要耗氢装置的氢气需求量预测数据，提前了解耗氢信息，为调整产氢装置负荷提供依据；

（5）及时给出了不同耗氢量和氢气纯度下成本最低的供氢方式和调度方案，同时又可提供应急管理方案，从而增强了调度人员的调度能力和对氢气系统的应急管理能力。

（6）建立全厂的原油进厂、装置投入产出、产品出厂的实时监控图，实现了生产装置的投入产出运行参数、重要工艺参数集中全面监测，提高了装置运行监控的实时性、准确性,从而提高了监控效率。

3绩效分析及项目评价

3.1经济效益

氢气平衡与优化系统达到提前预测、事先调度、管网监控、成本核算的经济运行管理，降低氢气产量，减少氢气排空等浪费，以xxx年12月15日数据为基准做效益测算，每年可减少氢气成本约1.1千万，提升了企业的氢气平衡水平，节省炼厂产氢成本。

在整个氢气系统中，可以调节的产氢源为煤制氢和提纯氢，由于三制氢膜分离停工，那么可以节省的氢气主要来源于煤制氢和二加裂膜分离。

经济效益计算如下：

效益=煤制氢节省量*单价*时间+二加裂膜分离*单价*时间=（125517.31-123284）*0.95*24*365+（4858.44-6000）*0.78*24*365=10778064元

3.2社会效益

目前国内石化行业在氢气平衡与优化方面还存在很大的不足，氢气平衡与优化系统采用先进成熟的软件技术、人工智能技术、管网计算技术及优化技术，具有良好的通用性、可扩展性。

系统在xxx分公司的成功实施，为企业带来良好的经济效益，为系统在行业内部的推广应用，具有典型的示范作用。

3.3在管理方面的作用

氢气平衡与优化系统对企业的经营管理同样起到重要的作用，主要表现在以下几个方面：

（1）实时得出当前工况下氢气管网的内部信息，辅助实时判断氢气管网运行状况；

（2）氢气系统平台兼容装置运行监控系统，进一步提升装置运行监控系统的功能，提高了工作效率；

（3）提高xxx石化氢气系统的调度管理水平，提高xxx石化的氢气资源综合利用效率。

3.4项目评价

（1）建立集产氢耗氢成本核算、氢气网络设计优化、氢气管网在线模拟、耗氢装置氢气需求预测以及氢气系统调度优化于一体的氢气平衡与优化整体解决方案和软件系统，实现氢气系统用氢成本的持续降低以及氢气利用效率的提高；

（2）产氢耗氢成本核算模块实现公司产氢耗氢装置成本的在线、实时计算，为技术和调度人员提供实时的成本信息，为降低产氢耗氢成本提供决策依据；

（3）氢气网络设计优化模块基于氢夹点和超结构方法，在对现有氢气网络不做较大改动的前提下，分析和设计出最优的供氢方案，为企业优化生产提供依据；

（4）氢气管网在线模拟模块建立各压力等级的氢气管网在线模拟模型，实时得出当前工况下氢气管网的内部信息（包括管段压降、节点氢气纯度、流量、压力、温度、组成等），辅助调度人员实时判断氢气管网运行状况；

（5）耗氢装置氢气需求预测模块建立耗氢装置氢气需求量预测模型，定时给出未来时段内各主要耗氢装置的氢气需求量预测数据；

（6）氢气系统调度优化模块基于耗氢量预测数据和管网模型，建立氢气系统调度优化模型，及时给出不同耗氢量和氢气纯度下成本最低的供氢方式和调度方案，同时实现氢气系统的应急管理管理功能。

（7）实现氢气系统平台兼容装置运行监控系统，进一步提升装置运行监控系统的功能，改善系统的趋势图分析功能，满足一些个性化的需求。

4培训、系统运行维护和技术支持

4.1项目培训情况

项目实施小组编写了丰富的培训教材，包括PPT、文档等多种形式。

在xxx年9-10月份，分别对炼油分部生产调度、化工分部生产调度、生产部调度的用户进行了培训，主要内容包括系统的架构、功能设计、技术路线及系统操作方法，最后对系统进行了使用演示。

经过培训考核，用户已熟练掌握系统的操作，并能对遇到问题及时反馈，以便及时解决。

4.2系统的运行维护及技术支持

系统的服务器统一由信息中心负责维护，用户设立了系统维护的岗位，负责系统的基础数据维护，系统的维护严格按照运行管理制度规定进行。

中控软件对系统运行情况实行24小时技术支持。

对一般的问题，如系统操作、功能使用、系统错误等提供电话指导，提供问题的解决方法。

对不能立即提供完整的解决方法，中控软件将会迅速成立一个临时工作小组以尽快解决用户的特别问题，对重大问题提供现场技术支持解决。

5存在问题

系统在数据分析功能上进一步加强补充，进一步加快系统的深化应用，保证系统稳定运行。

6下一步计划和建议

（1）对改扩建的装置逐步在系统进行补充完善。

（2）要进一步加强系统的运行维护支持力度，保障系统能够安全稳定运行。