钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统耦合优化调度

钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同,为了获得最大的经济效益,需要针对不同工况条件进行煤气-蒸汽-电力系统的实时优化调度。基于线性规划,以系统运行能源成本最小为目标函数,建立钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。模型的调度间隔为5 min,通过LINGO求解出模型的最优解,得到不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案,用于指导实际生产。利用S钢铁企业实际数据进行实例分析,得出的调度方案可实现煤气-蒸汽-电力系统的最优化分配,降低系统运行的能源成本,验证了模型的有效性。     

钢铁企业轧制计划与能源调度协同优化

钢铁企业物质流网络与能量流网络的协同优化是实现钢铁行业高层次系统节能的关键。钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同,轧制工序(含加热炉)作为电力和煤气消耗大户,轧制计划的改变会影响能量流网络中能源介质的分配和调度。提出了钢铁流程物质流与能量流协同优化方法,在分时电价的条件下,利用启发式规则调度方法对一天内的轧制单元进行合理的排程,然后用线性规划方法以系统运行能源成本最小为目标函数,建立钢铁企业煤气 蒸汽 电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。通过LINGO求解出模型的最优解,得到了轧制单元的最优排程以及不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案,用于指导实际生产。利用S钢厂实际数据进行实例分析,得出的调度方案可实现煤气 蒸汽 电力系统的最优化分配,系统运行的能源成本降低8.54%,验证了模型的有效性。     

基于(火用)分析的钢铁企业蒸汽系统优化

基于(火用)分析方法构建钢铁企业蒸汽系统产-耗-配优化模型,以(火用)效率最高为目标对钢铁企业蒸汽系统进行优化,分别采用双级有机朗肯循环(STORC)系统和饱和蒸汽发电系统对优化后的余热余能进行回收,以减少能源浪费.结果表明：蒸汽系统(火用)效率由优化前的70.15%提升至78.50%,优化后烧结、热轧和转炉工序存在大量余热余能资源;采用STORC系统回收烧结和热轧处富余烟气分别增加发电量4.29 kW·h和3.19 kW·h,采用饱和蒸汽发电系统回收转炉处富余蒸汽增加发电量3.16 kW·h.。     

钢铁企业能源介质平衡分配与优化调度

钢铁企业的能源介质有近20种,能源用户遍布企业的各个方面.为了使有限的能源更加安全、高效、合理地分配,使这些能源的综合使用成本最小,能源介质的平衡分配与优化调度是一个非常重要的途径.本文通过分析钢铁企业煤气、蒸汽、氧气和电力系统能源介质间投入产出关系,在考虑到能源管网安全平稳运行的前提下,结合某大型钢铁生产企业的实际生产数据,将所有能源介质作为一个整体的研究对象建立了线性规划模型,模型准确地反映了企业能源的运行流程,并且将调度周期缩短为1 h,提高了可操作性,最后利用Cplex求出了模型的最优解.     

钢铁行业自备热电厂规划建设方案简析

钢铁行业在生产冶炼过程中需消耗大量的蒸汽和电力,目前国内大多数钢铁企业均建有自备热电厂,热电联产会带来成本的降低及污染物排放的减少,对提高企业的经济效益效果明显。钢铁行业热电联产发展很快,早期由于钢铁规模较小,企业自备热电厂很少,多数企业是由锅炉直接供热。近些年,随着钢铁企业生产规模的逐渐扩大,     

钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统复合调度方法

钢铁企业生产过程中煤气、蒸汽和电力的供需实时变化,尤其在钢铁企业发生异常工况时,能源介质的产耗会发生较大的波动.为了解决调度方案的全局优化性和易操作性之间的矛盾,在综合分析启发式规则调度和线性规划调度两种方法针对异常工况条件对能源介质调度优劣的基础上,提出一种"规则+模型"复合调度方法.结果表明,复合调度方法将两种方法...     

钢铁企业煤气-蒸汽-电力多介质管理模式研究与实践

钢铁企业煤气-蒸汽-电力介质相互关联并转化，其总能量占钢铁企业全部能源消耗的70%以上，如何高效管理钢铁生产过程中煤气-蒸汽-电力之间的耦合关系以及优化生产过程中多种介质平衡，使有限的能源更加高效、合理分配和利用，已成为钢铁企业降本增效的重点研究方向。基于唐钢公司煤气-蒸汽-电力多介质耦合管理实例，结合多项能源介质的平衡分配与调度优化技术应用实践，为钢铁企业降本增效、应对能源紧张和环境治理提供借鉴和参考。     

基于MIND方法的钢铁企业能源系统集成优化

钢铁企业生产系统结构复杂,含铁物质流和含碳能量流相互交错,形成庞大的物质流、能量流网络,能源系统涉及参数多,错综复杂,节能减排工作面临较大难度。MIND方法是一种面向企业级能源系统建模和优化的方法,是从系统的角度考虑节能方法。以钢铁企业物质流、能量流数据为基础,通过MIND建模方法,构建了某钢铁企业能源系统集成优化模型,通过CPLEX进行求解,并对结果进行了分析。研究结果表明：所建立的能源系统优化模型符合企业实际,误差小于1.5%;通过提高能源转换水平、主生产能力和外加含铁物流用量等参数,得到了生产优化方案,降低了能源消耗。     

永钢能源管理系统及优化

钢铁企业作为高能耗企业,节能减排一直是企业建设的重要议题,能源管理系统(EMS)采用了现代自动化及信息化技术、节能调度技术、以客观信息为依据的基本能源管理技术等先进技术和理念,对钢铁企业的节能降耗和提高能源管理水平都具有显著的效果。以永钢集团有限公司为例,研究了永钢能源管理系统的结构、功能等;在永钢能源管理系统的使用中不断优化整合,根据永钢的能源特点进行自主创新,开发多介质关联的能源调度简约操作系统;将煤气、电力、蒸汽等介质关联监控,并增加数据语音播报预警功能,再结合专项调度方案防止顾此失彼。     

典型钢铁企业全流程的氮素流及其含氮污染物减排潜力分析

针对钢铁生产全流程产生的NO_x造成的环境污染问题,依据NO_x生成机理及元素流分析方法,建立钢铁生产全流程氮素流分析模型。应用该模型,以某典型钢铁企业实际生产数据为样本,分析钢铁联合企业的氮元素流动特征,讨论钢铁生产全流程中排放的含氮污染物及废气NO_x的产生、脱硝及排放情况。研究结果表明,钢铁企业输入的氮素主要来源于高炉鼓风和各工序燃烧所需的空气(99.655%),输出的氮素主要以N₂形式(82.917%)排放至大气,全流程内的氮素主要以煤气和工序产品形式循环;钢铁企业排放的含氮污染物以废气NO_x(97.982%)为主,高炉炼铁工序废气NO_x排放量最高;钢铁企业产生的废气NO_x主要来源于焦炭(56.84%)和煤炭(28.91%),其中24.23%的NO_x经脱硝后转化为N₂排放至大气。对钢铁生产全流程氮素流及含氮污染物的排放、控制及相关政策开展研究,提出合理建议,对中国环境保护和钢铁行业的绿色发展具有重要意义。     

典型钢铁企业全流程的氮素流及其含氮污染物减排潜力分析

针对钢铁生产全流程产生的NO_x造成的环境污染问题,依据NO_x生成机理及元素流分析方法,建立钢铁生产全流程氮素流分析模型。应用该模型,以某典型钢铁企业实际生产数据为样本,分析钢铁联合企业的氮元素流动特征,讨论钢铁生产全流程中排放的含氮污染物及废气NO_x的产生、脱硝及排放情况。研究结果表明,钢铁企业输入的氮素主要来源于高炉鼓风和各工序燃烧所需的空气(99.655%),输出的氮素主要以N₂形式(82.917%)排放至大气,全流程内的氮素主要以煤气和工序产品形式循环;钢铁企业排放的含氮污染物以废气NO_x(97.982%)为主,高炉炼铁工序废气NO_x排放量最高;钢铁企业产生的废气NO_x主要来源于焦炭(56.84%)和煤炭(28.91%),其中24.23%的NO_x经脱硝后转化为N₂排放至大气。对钢铁生产全流程氮素流及含氮污染物的排放、控制及相关政策开展研究,提出合理建议,对中国环境保护和钢铁行业的绿色发展具有重要意义。     

高炉炼铁过程多目标优化模型的研究及应用

基于高炉炼铁过程的物质与能量守恒,采用多目标优化方法,建立了以能耗、成本及CO2排放为目标的高炉生产过程优化数学模型,并将该模型应用到某大型钢铁企业.编制程序得出优化结果,经与实际生产数据比较,验证了模型的正确性.优化结果表明:能耗、成本和CO2排放量均有不同程度降低.同时,利用模型分析了焦比、煤比、烧结矿品位等因素对高炉炼铁生产过程的影响,提出了高炉节能、降耗、减排的方向和措施.     

多能源介质耦合优化系统模型的开发及应用

针对降低能耗,提高能源利用率,提高公司的产能以及优化平衡调度生产过程中涉及的多种物质的问题,以公司收益最大化为目标,建立非线性优化模型。充分考虑钢铁生产过程中的水、电、煤气、蒸汽之间的耦合关系,根据峰谷平不同时段电价的变化,计算得到最优调度方案。在满足生产对能源要求的情况下,降低能源成本,提高经济效益。     

钢铁企业能量流模型化研究

钢铁企业各种能源的生产、转换和使用直至废气排放的过程构成了钢铁企业的能量流动过程。针对能量流动过程，构造了从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用过程直至废气排放的能量流图；基于能量流图，建立了钢铁企业能量流模型，分析了钢铁生产过程中各种能量流的变化对企业能耗的影响。     

中国钢铁工业空气污染物排放现状及趋势

 目前中国粗钢产量已经占世界总产量的一半以上,中国钢铁工业的发展对世界意义重大。中国钢铁工业主要采用以煤炭为主要燃料的“高炉-转炉”长流程冶炼工艺,因此在钢铁生产过程中排放出大量的空气污染物,主要包括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)和颗粒物(PM_2.5)等。从钢铁工业污染物的来源、污染物的排放总量变化情况、不同冶炼工序污染物排放特点、中国钢铁工业污染物排放量地域分布特点以及不同规模的钢铁企业污染物排放特点等多角度综述了近年来中国钢铁工业的空气污染物排放现状。同时简要综述了中国钢铁工业为治理空气污染物而进行的超低排放改造进展情况,据此提出了中国钢铁工业空气污染物治理存在的问题,并分析了未来中国钢铁工业空气污染物排放及减排趋势。     

钢铁企业蒸汽系统的现状分析及改进措施

介绍了钢铁企业蒸汽系统的构成情况;分析了钢铁企业蒸汽系统的现状及存在的不足;提出了加强余热回收并高效利用、优化管网运行、强化管理等有效的改善措施。这将有利于减少蒸汽系统的能源浪费,提高企业的能源利用率。     

钢铁企业蒸汽系统的现状分析及改进措施

介绍了钢铁企业蒸汽系统的构成情况，分析了钢铁企业蒸汽系统的现状及存在的不足，提出了加强余热回收并高效利用、优化管网状况、强化管理等有效的改善措施。这将有利于减少蒸汽系统的能源浪费，提高企业的能源利用率。     

浅谈钢铁行业新标准要求

本文从钢铁生产全过程控制、提高污染物排放限值、新增污染物排放限值和现有企业执行新建企业排放限值等方面阐述了钢铁行业新标准要求,并对钢铁企业执行钢铁行业新标准提出了建议。     

关于烧结工序节能减排技术研讨会的征文通知

钢铁企业是能耗和污染物排放的大户，节能减排是促进钢铁企业可持续发展的重要战略举措。烧结工序是钢铁工业产生SO2烟气的主要来源，也是进行二次能源回收的重点工序。2008年国家环境保护部发出《清洁生产标准钢铁行业（烧结）》标准，对烧结生产的工艺与装备、资源能源利用、产品指标、污染物产生指标和废物回收利用指标均提出了具体要求。     

钢铁企业污水深度处理后浓盐水处理实践

随着污水深度处理在钢铁企业的广泛应用,浓盐水合理处理已成为钢铁企业污水深度处理的关键环节。以某钢铁企业浓盐水处理为例,针对原水水质指标和浓盐水控制标准,设计了浓盐水处理工艺流程,介绍了各单元处理原理和作用。通过实际运行,详细分析了对化学需氧量(COD)、氨氮和总氮的处理效果,浓盐水经处理后可以达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456—2012)中特别排放限值要求。一级脱盐浓水处理成本约为6元/m3,二级脱盐超浓水处理成本约为15元/m3。