钢铁企业降低烧结工序能耗的分析

烧结工序能耗约占钢铁生产总能耗的8．3％，仅次于炼铁，是钢铁生产的第二耗能大户。本文通过分析，提出降低烧结工序能耗的措施对降低钢铁生产的吨钢综合能耗，节约生产成本，提高企业经济效益具有深远的现实意义。     

钢铁企业能源消耗与CO2减排关系

建立了钢铁企业长流程CO2过程排放模型,给出总排放和工序排放的计算方法.计算发现:国内某800万t产量规模的典型钢铁企业CO2总排放在2007年达到1561.64万t,吨钢排放1.85t CO2;工序排放从大到小依次为炼铁、焦化、烧结、轧钢、炼钢、熔剂焙烧和球团工序,其中炼铁和焦化工序排放分别占总排放的58.83%和11.25%.为了评价钢铁企业能源消耗和CO2减排关系,提出钢铁企业CO2综合排放因子和能耗碳饱和指数评价方法.研究表明,为了减少CO2排放,钢铁企业不仅需要降低总体能耗,还需要降低能耗的碳饱和指数,能耗碳饱和指数与能源结构相关,能源结构中CO2总影响系数大的能源种类消耗量越大(例如焦炭),碳饱和指数越高,越不利于CO2的减排.这说明实现钢铁生产的生态园区化、优化能源结构以及加强钢铁生产的能源转换功能对钢铁企业减排有显著作用.     

Levenberg-Marquardt神经网络在煤矿作业人员人因可靠性评价中应用研究

依据人因可靠性原理、事故致因理论,结合煤矿生产系统的特点,提出了观测可靠度的概念,确立了一系列便于统计和赋值的人因可靠性评价指标.针对人因失误事件过程的动态性、复杂性以及数据的不完整性,利用BP神经网络对非线性动态系统的自学习性和自适应性的特点,建立了基于BP神经网络的煤矿作业人员人因可靠性评价模型.运用Levenberg-Marquardt算法改进的BP神经网络,克服了收敛速度慢,容易陷入局部极小点的缺点,提高了预测精度和稳定性.对于岗位工龄短或有效记录不足的煤矿作业人员,采用BP神经网络模型进行了人因可靠性评价.评价结果表明,基于BP神经网络的煤矿作业人员人因可靠性评价方法具有较好的适用性和可行性.     

现代电弧炉冶炼周期综合控制理论及应用

在分析40年来国内外现代电弧炉炼钢技术发展特点的基础上,指出现代电弧炉炼钢技术是围绕缩短冶炼周期以满足高效连铸节奏要求这一核心发展起来的,提出了现代电弧炉冶炼周期的综合控制理论.简要地介绍了这一理论以及在这一理论指导下开发的包括电炉加铁水冶炼等一系列高效化电弧炉炼钢技术和在中国电炉钢生产中的应用效果.这一理论指导和推动了钢铁冶金及我国电炉钢生产的发展.     

多资源约束下串并联生产系统的多目标动态维护

针对多资源约束下的串并联生产系统,在多资源约束条件下考虑系统的可用性,以各工序资源需求优先级为标准,建立了一种多目标动态维护模型.引入权重因子,通过采用可靠度恢复因子描述各工序设备维护前后可靠度的变化过程,建立以维护成本和系统可用度为优化目标的维护策略.通过仿真抽样求解出系统在给定区间内的预防性维护与机会维护阈值.结果表明,该维护策略能保证多资源约束下的串并联生产系统维护成本和系统可用度最优.     

中国钢铁工业流程结构、能耗和排放长期情景预测

为了准确预报我国钢铁工业未来生产结构、能耗和排放情况,构建了钢铁生产、加工、消费、折旧的全生命周期模型和基于人均钢铁存储量的产量预测模型,结合工序能耗和排放特征,针对基准、折旧寿命延长、废钢回收率提升、能源效率提高及综合等五种情景进行了情景预测.中国钢铁产量、能耗和排放会历经一个峰值后下降,电炉短流程会逐渐替代高炉长流程成为主流.流程结构转变是未来中国钢铁行业节能减排的关键"红利",而节能技术的作用在后期越发凸显.中国钢铁行业要达到2050年减排一半的目标,需结合综合情景实施生产结构调整、废钢回收、节能减排技术推广等相应措施.     

基于烟气成分分析的电弧炉炼钢脱碳模型

为了连续地预测电弧炉熔池中碳含量,实现对冶炼终点碳含量的控制,以红外烟气分析技术和物质质量守恒计算为基础,结合入炉总碳量和供氧量等生产数据,建立了电弧炉炼钢脱碳数学模型.对莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂50tUHP电弧炉实际冶炼数据的模拟计算表明,该模型能实现对熔池碳含量的连续预测和终点控制.模拟计算结果还表明,电弧炉冶炼过程中,脱碳速度主要受供氧流量的影响,最大可达0.12%～0.16%min-1.该模型用于电弧炉供氧优化后,氧气消耗明显降低.     

多资源约束下串/并联生产系统的机会维护策略

以多资源约束下的串/并联生产系统为研究对象,根据系统内各个工序的资源需求优先级对工序进行排序,结合预防性维护阈值确定需要进行维护的设备以及这些设备所处的工序,在其中选取资源需求优先级最低的工序为标准,建立系统的机会维护策略;采用可靠度恢复因子描述设备维护前后可靠度的演化过程,建立以维护成本为优化目标的维护模型;通过Matlab编程对实例进行计算分析来验证模型的有效性与科学性.结果显示,该维护策略能保证多资源约束下的串/并联生产系统维护成本最优.     

国内某钢铁厂360m~2烧结机余热回收发电项目设计

在钢铁生产过程中,烧结工序能耗差不多占整个企业能耗的10%,是仅次于炼铁的第二大耗能工序,而烧结工序中有50%左右的热能被烧结主抽烟气和冷却机废气带走,其中烧结机主抽烟道烟气余热占烧结工序能耗的13%～23%左右。这部分余热利用潜力是很大的,理论和工程实践证明,完全可以在保证烧结正常生产的前提下,根据废气温度级别,利用梯级取热的方法将热量重新分配,提高废气余热品位和利用价值,是企业创造经济效益,实施节能减排策略,发展循环经济的重要方式。     

钢铁企业基于能耗指标分解模型的情景分析

在钢铁厂能耗指标分解模型的基础上运用情景分析法,对钢铁厂的主工序吨钢能耗情况进行分析和预测.为评价国内某钢铁厂2009年和2012年的能耗水平,构建了先进工序能耗、近期可行及远期可能余热回收情景,其中近期可行余热回收情景只涉及烧结烟气、热轧烟气和冷轧高温烟气的余热回收,远期可能余热回收情景则包括各工序排放的高温烟气和固体废弃物的余热回收.通过对各情景的比较,得出节能效果最好的是先进工序能耗情景,近期可行余热回收节能效果并不显著,远期可能余热回收可较大幅降低能耗,最后提出了应用先进电炉预热技术、发展高温固体余热回收技术及提高轧钢工序余热回收等进一步节能的建议.     

工业发展效益绿色评价指标体系研究

自改革开放以来,中国工业的快速发展取得了显著成绩,但仍存在工业原料和能源消耗量大、污染严重等问题。依据绿色评价方法的特点,遵循指标的科学性、系统性、可操作性以及可靠性的原则,可将工业发展效益评价的指标体系分为经济、环境、能源、社会四个子系统,确立4个一级指标、10个二级指标以及26个三级指标,建立衡量工业发展水平的绿色评价指标体系。     

钢铁二次能源利用效率的评估

通过建模、模拟、评估和优化的整体思路,对钢铁企业二次能源的利用效率进行评估.结合国际标准和国家标准的对象 过程方法对钢铁企业二次能源利用过程进行建模和模拟,采用综合能耗指标进行评估,并分析了钢铁可燃气体副产煤气的利用消耗过程.最后,对其利用效率进行评估.     

1995~2010年中国钢铁工业能源消耗影响因素分析

基于1995~2010年中国钢铁工业能源消耗及钢产量数据,采用对数平均迪氏分解法对中国钢铁工业能源消耗进行因素分解,包括能源消费结构、吨钢能耗和钢产量.结果显示,1995~2010年中国钢铁工业能源消耗总体上升了3596700tce,其中钢产量变化对其影响作用最大,贡献率为15750%,吨钢能耗的影响次之,为-5753%,能源消费结构对其影响作用最小,仅为003%.降低吨钢能耗是降低钢铁工业能源消耗的关键措施,2010年吨钢能耗较1995年降低40435kgce/t钢,其中钢比系数贡献率为2937%,工序能耗贡献率高达7063%.     

不同油藏区块注水系统能耗指标体系的构建

针对目前油田注水系统缺少地下系统能耗评价指标,且地上系统能耗指标不完善的问题,从不同油藏类型、区块注水效果角度提出了注水地下系统的能耗评价指标。研究了主要的储层参数——渗透率、孔隙度、饱和压力、地层水矿化度等与地面注水系统重要参数标准单耗的关系,综合了地面注水和油藏注水与采收效果评价体系,以注水能耗替代注水量,实现油田开采效益最大化;新增了站效、管网能量利用率为注水地上系统的能耗标杆指标。从而建立了完整的地上地下注水系统的评价指标体系,综合评价了整个注水系统的能耗现状。为衡量注水系统能耗状态提供了具体完整的标杆指标。     

昆山某污水处理厂2010年与2009年运行情况对比分析

昆山某污水处理厂采用A+A2O工艺处理市政污水,即在传统的A2O工艺基础上增加污泥反硝化池。该厂于2010年采用多项调控手段改进运营水平,使得水质指标与能耗指标都比2009年有了较大改善。主要从水质与能耗两个方面对2010年与2009年的运行情况进行了对比,并详述了水质稳定达标与能耗降低所采用的调控手段。     

工业节能的若干问题

解释了产品能耗和载能体等基本概念,介绍了产品能值的两种计算方法:累加法和逆矩阵法。以载能体概念为基础,指出了生产过程中节约能源的方向和途径。说明了在节能工作中应用优化方法的重要性。强调了工艺流程能耗评价的必要性和进行这类评价对的基本立足点。引用国际钢铁协会的研究结果,说明了生产流程对吨钢能耗的影响。     

广西地区CO2排放量变化趋势及驱动因素分析

参考<广西统计年鉴>(1991～2010)中的社会经济指标和能源消费统计数据,采用能源消费耗总量及化石燃料系数估算法估算广西地区1991～2009年CO2排放量,归纳出CO2排放量变化趋势,并将因素分析法应用于Kaya恒等式定量分析广西的经济产出规模、人口规模、能源强度及能源结构等驱动因素对CO2排放的影响.1991～...     

鱼群算法与神经网络结合的节能减排效果评价

从污染物减排率、单位工业增加值减排量、治理工业污染投资总额、GDP相关指标、能耗下降率5个方面建立节能减排效果评价指标体系,分析BP神经网络与鱼群算法结合的可行性,探讨鱼群算法优化神经网络的步骤。最后对7个地区2006~2009年节能减排效果评价指标,在专家打分测评的基础上,运用神经网络及鱼群算法优化神经网络方法进行节能减排效果评价。研究结果表明:在收敛过程中,运用神经网络所得实际输出值与专家评分的误差长时间停留在0.7左右,而运用鱼群算法优化神经网络方法能够以较大的斜率快速收敛到期望误差;在误差为0.001时,前者经过202次训练后能够达到目标,而后者只需要75次训练就能达到目标,这表明鱼群算法优化神经网络具有准确、快捷、简易等优点,此方法用于节能减排效果评价行之有效。     

钢铁企业物质流与能量流及其相互关系

把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用直至废气排放的能量流图,并建立钢铁企业能量流模型;考虑物质流和能量流的相互关联和制约,建立两者的耦合模型.基于模型,讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗及资源效率、能源效率的影响,指出了提高资源效率、能源效率的努力方向.     

经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法

针对炼焦生产过程中缺少性能评估环节而难以确保过程优化运行的问题,提出了一种基于经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法.该方法在炼焦生产过程经济效益指标和焦炭质量过程性能指标对协调优化级进行性能评估的基础上,结合模型置信度,建立专家规则,及时修正经济指标预测模型;基于焦炭产量、炼焦能耗等经济指标,以焦炭质量和工艺条件为约束,对炼焦生产过程进行协调优化,使得炼焦生产达到良好的运行状态.仿真结果表明,所提方法能显著地提高焦炭产量、降低能耗.