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。     

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。     

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.。     

钢铁企业余热蒸汽利用状况的研究

本文主要讨论目前国内钢铁企业余热蒸汽的利用方式,分析钢铁企业蒸汽系统中存在的主要问题,并对我国钢铁企业余热回收利用系统的建设提出建议。提出随着钢铁企业余热蒸汽回收量的增加,应该大力发展蒸汽制冷、余热蒸汽发电等技术。     

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。     

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。     

钢铁企业蒸汽动力系统多目标优化

随着能源短缺与环境污染问题日益紧迫,钢铁企业所面临的节能减排压力也越来越大,合理的生产方案对降低企业运行成本、减少污染物排放起着重要的作用。文章针对钢铁企业蒸汽动力系统,采用锅炉效率非线性拟合公式和汽轮机分解模型,综合考虑能源设备、分时电价和污染物排放等因素,建立了钢铁企业蒸汽系统的多目标非线性规划(MONLP)模型。该模型采用改进增广ε-约束法(AUGMECON2)对经济成本和环境成本统筹优化,并从得到的Pareto优化解中获得总成本最低的生产方案。通过对比和分析两种污染物收费标准下的优化调度方案,验证了模型的实用性。     

几种新兴钢铁企业节能系统

目前,国际和国内推广的几种钢铁企业节能系统有：余热蒸汽发电、高炉煤气余压发电（TRT）、干法熄焦（CDQ）和低热值煤气燃气—蒸汽联合循环发电装置（CCPP）。这些装置的应用将有效解决钢厂的能源回收利用问题。     

我国钢铁企业能源化利用生物质资源的途径

为了充分利用生物质资源和钢铁余热资源,减少钢铁企业对不可再生煤炭资源的依赖,降低钢铁企业的生产成本和投入环保设备的运行成本,提出了钢铁企业能源化利用生物质资源的途径,包括:钢铁企业丰富的低温余热和蒸汽,为发展生物质燃料的烘干、焙烧创造一定的条件;其相应的设备和技术为发展生物质固体成型燃料和气体燃料提供设备和技术保证;根据钢铁企业的污水及其处理设施的特点,开发生物质高效、低价的制氢方式,为钢铁企业发展氢冶金提供保证。     

钢铁企业能源仿真场景编制系统的研究与实现

针对目前钢铁企业能源仿真系统研究现状,结合钢铁企业生产特点,分析了影响能源产消的因素,建立了系统模型,并通过逆向物料计算、正向排程的方法对模型进行求解,最终开发了能源仿真场景编制系统。通过系统模型参数化,解决了不同钢铁企业的设备和工艺差异问题;通过生产场景编制,可以模拟故障和检修场景,同时为能源仿真系统提供作业计划输入。以两个不同钢铁企业为实例进行验证,仿真结果表明系统可以模拟不同企业,仿真不同场景,有很好的通用性和可扩展性。     

钢铁联合企业蒸气系统节能研究

分析了钢铁联合企业蒸气系统的构成、现状及存在的主要问题,剖析了蒸气系统的节能潜力;通过热力学 分析理论探讨了蒸气系统供汽、用汽的不合理性,采用能级匹配理论重点研究了不同品质蒸气的合理利用问题,提 出加强余热蒸气回收利用率、蒸气替代技术和发展热电冷联产等措施来提高蒸气系统的节能。研究结果表明: ①蒸 气的利用应符合能级匹配、梯级利用原则,以提高其利用效率;②深入分析蒸气系统的供汽、用汽特点,采用适当的节 能技术,建立蒸气管理系统,实现蒸气产、供、用一元化管理,有助于提高蒸气的利用价值、减少不必要的蒸气放散。     

蒸气介质能量流网络的动态分析研究

蒸气网络系统是钢铁企业主生产工序的重要辅助系统,蒸气放散随时间的波动变化直接关系到对蒸气网 络的调度,针对蒸气网络系统的供需波动较大,提出了阶段分析法,应用该方法建立了钢铁企业的蒸气网络系统供 需数学分析模型,分3个阶段并应用质量守恒定律对蒸气网络系统的供需过程进行动态分析。结果表明,与其他 方法相比,该方法科学合理地揭示出了影响蒸气网络系统供需波动变化的因素,对这些因素进行控制能有效地减 少蒸气放散,节约能源。     

钢铁企业能源管理系统方案研究

从能源消耗的角度对钢铁企业能源管理系统进行研究，全面、细致地分析了钢铁企业能源管理系统的方法及内容，介绍了能源管理系统软件结构及方法的实施，为钢铁企业能源管理工作的规范化、标准化提供了基础。     

300 t转炉石灰石造渣炼钢工艺能耗对比分析

为掌握石灰石造渣和石灰造渣炼钢在工艺能耗方面的不同,在300 t转炉开展石灰石造渣炼钢试验,并从煤气、蒸汽回收及钢渣产生角度进行能耗对比。结果表明,石灰石造渣与石灰造渣炼钢相比,在废钢加入量减少71.6 kg/t的前提下,煤气(CO)回收量提高21.5 m3/t,蒸汽回收量提高28.0 kg/t,钢渣量减少31.4 kg/t。从石灰类熔剂能耗、煤气和蒸汽回收产生的能量及钢渣产生能耗角度对比,两者的能耗平均分别为-38.9、-23.9 kg/t,前者较后者最大节能降耗23.3 kg/t,最小节能降耗9.5 kg/t,平均节能降耗15.0 kg/t。     

迁钢燃气蒸汽联合循环冷热电联产应用探讨

结合首钢迁钢公司能源利用实际要求,配套建设了一台150 MW纯燃高炉煤气的燃气蒸汽联合循环发电机组,在利用副产高炉煤气进行联合循环发电的同时,利用余热锅炉次高压一级过热器引出一路次高压蒸汽外供公司管网,余热锅炉产生的次高压、低压蒸汽经过汽轮机做功拖动发电机发电,产生的乏汽经凝汽器换热部分通过分体式水源热泵空调机为控制楼进行制冷(制热),形成了一套冷热电联产的总能系统,在钢铁厂能源综合梯级利用方面进行了新的尝试.     

创新合同能源管理模式,降低吨钢综合能耗

济钢通过创新EMC流程、整合优化资源,建立了新型合同能源管理模式。2010年,济钢通过实施新型EMC模式,外销各类蒸汽12.4万t,富余焦炉煤气538.4万m3,总价值达1661.2万元,吨钢综合能耗下降2.1kg标煤。     

Prospect of energy management system for large steel enterprise

The energy management system(EMS),which acts as the heart of the energy management center of a steel enterprise,is a large computer system focused on the concentrative monitor and control of the production and utilization of energy.Although Chinese steel industry was well developed in the latest decade, so far the levels of the comprehensive energy consumption per ton steel among Chinese steel enterprises are remarkably distinct,and the average value of the comprehensive energy consumption per ton steel of them has still been much higher than the value of those in developed countries.This bad situation,in the opinion of the author,partially results from the poor ability for most Chinese steel enterprises to manage the production and utilization of energy.National policies associated to energy-saving and ejection-decreasing call for steel enterprises to build the EMS;and more and more steel enterprises themselves also desire to achieve EMS projects so that they can optimize their energy production and utilization.Baosteel,the largest and most advanced steel enterprise in China,has got plenty of experience in the EMS due to its incessant practice for more than 30 years in the design,construction,application,and revampment of its EMS.In the present article,the features of an advanced EMS is described and discussed based on the design practice of the EMS of Baosteel Zhanjiang Project.An advanced EMS should be an optimized and integrated system,which possesses of the characteristic of high managing efficiency,enough openness in expansion,friendly interfaces, and simple structure.Furthermore,it could support many-sided applications,e.g.,energy related data mineing,energy network combination and co-supply,application of geographic information technology,and other technical researched on energy-saving aspects.It is known that some energy-related indexes of Baosteel have stood on a high level better than those of some worldwide famous steel enterprises.Moreover,it goes without saying that the indexes of Baosteel Zhanjiang will be better than those of present Baosteel.Therefore, one can easily expect that the new EMS of Baosteel Zhanjiang will be much more advanced,which will be more helpful to fulfil systematiclly saving of energy,to elevate the efficiency of energy utilization,to lower the comprehensive energy consumption per ton steel.     

电力驱动和蒸汽驱动高炉鼓风系统的能耗分析

 针对目前存在的关于电力驱动和蒸汽驱动高炉鼓风系统能效高低的争议,分别建立了电力驱动和蒸汽驱动高炉鼓风系统的能量利用效率模型和单耗分析模型,从理论上研究了两种驱动系统在能源效率、能源消耗量上的差异。结果表明,电力驱动高炉鼓风系统和蒸汽驱动高炉鼓风系统的能源效率之间存在一定的重合区间,电力驱动高炉鼓风系统的上限能效近似等于蒸汽驱动高炉鼓风系统的下限能效。随着蒸汽温度和压力的提高,高炉鼓风驱动系统蒸汽的消耗量均降低。当驱动的鼓风机确定时,驱动系统的理论最低单耗是特定参数蒸汽的固有特性,与驱动方式和过程无关。鼓风驱动系统的理论最低蒸汽单耗随高炉炉容的增大而减小,随蒸汽温度和压力的升高而降低。