钢铁生产与能源系统耦合模型的建立与优化

铁生产过程是由多个生产工序、多种能源介质相互作用的复杂系统。将钢铁生产与能源系统进行耦合,既满足生产安全、高效,又达到最低能源消耗和排放,是当前钢铁企业追求的目标。通过建立钢铁生产与能源系统耦合优化数学模型,以全流程节能和CO2减排最优为目标函数,满足各生产工序工艺参数、能源供需平衡、设备容量等约束条件,并通过编程调用优化算法进行求解。以某钢铁企业为例,针对生产工艺和能源系统特征,设计了8个优化方案并分析了主要影响因素。结果表明,所建立的模型能够较好地反映企业生产实际情况;通过工序参数和全流程整体优化,获得不同方案下的优化结果以及对全流程节能减排影响大的主要因素,进而找到降低吨钢综合能耗和碳排放的途径和参数,为钢铁企业节能减排的深入开展提供了重要的理论参考和工具。     

典型钢铁制造流程碳排放及碳中和实施路径

高炉-转炉钢铁生产流程是典型的钢铁制造流程，也是典型的铁-煤化工过程，能耗高、碳排放量大，是中国钢铁行业实现碳中和目标的重点领域。2020年，由该流程生产的钢产量占全国粗钢产量的90%以上，是钢铁行业重要的CO₂排放源，因此，以典型高炉-转炉钢铁流程为主的企业碳排放计算和碳中和路径研究引起重视。目前国内外有多种针对钢铁企业碳排放的计算方法，但不同CO₂计算边界和方法对企业CO₂排放结果差异较大，影响因素也不同。剖析了钢铁生产流程的碳排放特征，以典型高炉-转炉制造流程为例，从系统边界、碳排放核算方法以及影响因素等角度全方位分析了钢铁制造流程碳排放，核算了不同方法下390万t和550万t钢铁企业的碳排放量，并对比了不同核算方法的差异性。结果表明，A企业和B企业铁前工序的CO₂排放占总碳排放的比例分别为60.99%和54.12%,减少钢铁制造流程CO₂排放应优先考虑焦化、烧结和炼铁工序；影响钢铁制造流程减排的因素主要包括化石燃料的消耗、能源的回收率、自发电的比例和碳排放因子的选取，其...     

中国典型钢铁企业CO2排放清单与减排潜力分析

调查了解日韩钢铁企业CO2排放状况,并按照国际钢铁协会（IISI）公布的钢铁生产过程中排放CO2计算模型,利用该模型构造某典型长流程钢铁企业CO2排放清单,进一步分析该企业短期内拟采取的节能减排技术所带来的CO2减排量,反映我国钢铁企业CO2排放现状,为钢铁企业实施切实可行的减排CO2技术提供借鉴,为政府部门和企业决策者提供参考。     

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。     

钢铁企业碳排放的计算与分析

应用碳平衡原理,分析某钢铁企业的碳输入和碳输出,研究该企业的碳排放计算模型,并对影响碳排放的因素做了分析。提高企业自发电比例、保证钢材产量、降低综合能耗都是钢铁企业减少碳排放的有利措施。     

基于碳物质流分析的钢铁企业碳排放分析方法与案例

作为中国除电力行业外最大的能源消耗与碳排放部门,钢铁工业碳排放评价方法备受关注.针对目前钢铁工业碳排放分析方法在系统边界,排放因子等方面的问题,以及企业碳排放评价的特定技术要求,在IPCC等结构碳排放评价框架基础上,提出基于碳物质流分析的钢铁企业碳排放评价方法,为企业碳排放核算以及碳减排方案制定提供方法和依据.此外,还以某千万吨长流程钢铁企业作为实例,研究发现该典型钢铁企业实际碳排放量为1 815.06 kg(CO2),理论最大碳减排潜力为624.40 kg.     

铜冶炼企业降低碳排放强度的措施

某铜冶炼企业碳排放量占比例最大的是净外购电力的排放,其次是燃料燃烧排放,并且电力消耗在无用功上较为突出。通过对锅炉高压给水泵、重金属回收风机、环集SO2风机进行变频技术改造;阳极炉稀氧燃烧工艺优化等措施,企业2016年碳排放强度比2015年降低了4.9%,实现了节能减排、降低碳排放强度的目的。     

闪速冶炼过程中的碳排放量计算和碳排放策略

随着全球气候不断变暖，温室效益越来越显著，碳排放也受到人们的关注，“十四五”期间国家也建议设立节能降碳的一系列约束性指标。铜冶炼企业必须充分了解自身碳排放量和碳排放源的分布情况，有针对性地采取节能减碳措施，应用先进节能冶炼技术和设备节能技术，优化用能结构，尽量使用清洁低碳能源，通过各种节能手段有效控制温室气体排放，达到降低碳排放强度或中和碳排放量，甚至做到冶炼“零排放”。     

中国钢铁工业节能减排潜力及能效提升途径

 钢铁工业是典型的资源能源密集型行业，是节能减排重点行业之一。总结了中国钢铁工业“十二五”以来所取得的节能减排进展及存在的问题，采用动态物质流分析方法，构建了钢需求量和废钢回收量预测模型，基于35项重点节能减排技术评估，结合能源消耗与CO2排放模型，分析了中国钢铁工业到2050年的节能减排潜力并分析了各因素的影响。在此基础上提出了提升中国钢铁工业能效的若干途径，为钢铁工业的绿色低碳转型、可持续发展提供理论指导。     

钢铁企业节能环保形势分析及应对措施

目前钢铁企业污染物排放新标准及新环境质量标准已经出台,给企业带来了减排、节能和环保成本上升的压力.文章分析了这种现状,提出了钢铁企业应对的措施和建议.     

钢铁企业智慧能源管控系统开发与实践

 能源管控系统是国家工信部推出的节能减排先进适用技术之一，也是企业实现能源精细化管理的重要措施。综述了钢铁企业能源管控系统的现状和存在的问题，并对未来发展进行了展望。针对能源管控系统核心功能展开进一步分析，从基础能源管理到能效分析与评价、能源供需预测与优化分配、多能源介质耦合优化调度及辅助决策，以及碳排放分析等核心功能，旨在推进中国钢铁工业能源管控系统的进一步完善，促进智能化、绿色化发展，更好地发挥能源精细化管理作用，为企业节能减排做出更大贡献。     

钢铁综合企业的水流模型及吨钢综合水耗分析

 钢铁在工业领域里是耗水和排污大户,钢铁企业的节水减排势在必行。运用物质流分析跟踪观察模型构建钢铁企业的水流模型,依此分析吨钢综合水耗的构成;借鉴系统节能理论,建立钢铁企业吨钢综合水耗的[w-p]模型,在此基础上提出钢铁工业综合水耗的[w-p]分析方法。以中国某大型钢铁综合企业为例,分析工序水耗变化和钢比系数变化对综合水耗的影响,结果表明,降低各工序的工序水耗是降低吨钢水耗的主要影响因素,并指出随着钢铁企业结构的调整和技术水平的进步,降低工序水耗是钢铁企业节水减排的主要研究趋势。通过模型分析及案例研究得到降低吨钢综合水耗的方向及措施。     

钢铁流程资源-能源-碳排放耦合关系及分析

 钢铁工业作为国民经济建设的基础性行业,在繁荣发展的同时带来了资源和能源消耗量大、CO₂排放高等问题,引起国内外重点关注。基于中国北方某钢铁企业,以3种典型的耦合关系为例对钢铁生产过程的水资源-能源-碳排放耦合关系以及相关的影响因素进行了分析。节能供给曲线分析和生命周期水足迹分析结果表明,案例企业的能源消耗-水资源消耗-碳排放存在协同效应。例如在节能技术视角下,19项具有成本效益的节能技术在减少能耗6.01 GJ/t的同时,还可协同减少工业新水消耗1.35 m3/t、水足迹4.81 m3/t以及CO₂排放640.36 kg/t。进一步分析了耦合关系的主要影响因素,即电力消费结构、废钢投入率和节能技术参数变化的影响。该研究为中国钢铁工业可持续发展提供理论依据和重要参考。     

绿色能源 绿色新制造——用友能源管理系统介绍

钢铁工业是国民经济重要基础产业,能源消耗量约占全国工业总能耗的15％,废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14％和17％,是节能减排的重点行业。随着能源价格的不断增加,能源消耗成本在钢铁企业生产成本中占比20％－30％。建设钢铁企业能源管理中心项目,能有效降低能耗,降低企业制造成本．提高企业竞争力。     

钢铁企业热电厂碳排放的评价研究

热电厂是钢铁企业重要的能源生产部门,热电联产的碳排放量关系到整个企业碳减排成效。采用单位能源产品碳排放量指标结合火用分析来评价热电厂的碳排放量,将单位能源产品碳排放量分解成最小排放量和附加排放量进行研究。结果表明:热电联产通过能源梯级利用,提高能源转换效率,减少化石能源使用,有利于实现钢铁企业减少碳排放。     

基于分析的钢铁企业热电联产碳排放研究

热电厂是钢铁企业重要的能源生产部门,热电联产的碳排放量关系到整个企业碳减排成效。采用单位能源产品碳排放量指标,结合分析来评价热电厂的碳排放量,将单位能源产品碳排放量分解成最小排放量和附加排放量进行研究。研究结果表明：热电联产通过能源梯级利用,提高能源转换效率,减少化石能源使用,有利于实现钢铁企业减少碳排放。     

钢铁企业低温余热源热泵技术及其应用

结合典型钢铁企业的低温余热资源调研,通过测算分析了采用余热源水源热泵技术回收利用钢铁企业工艺循环冷却水和工业废水的节能减排效果,证实该技术是一项先进的节能减排措施,有助于企业降低能源成本、实现节能减排,践行低碳经济和循环经济,增强企业核心竞争力,可为企业带来良好的经济效益和社会效益。     

长流程钢铁企业的碳代谢模型与碳排放分析

钢铁生产作为高CO_2排放产业,其碳减排对我国实现节能减排目标至关重要。文章综合了不同国家和组织提出的钢铁企业CO_2计算方法,提出了针对中国长流程钢铁企业的CO_2计算模型,结合各工序的特点,将CO_2排放分为两部分:燃烧排放与工艺排放,并定义了系统边界与排放因子。在此基础上,对比分析了两家案例钢铁企业,CO_2排放强度分别为1362. 95 kg/t和1525. 97 kg/t,结合碳物质流分析(C-SFA)绘制了碳代谢图,准确找出碳减排的薄弱环节,为后续制定减排措施提供参考。     

基于LMDI?STIRPAT模型的中国钢铁行业碳达峰路径研究

基于排放因子法核算中国钢铁行业2000—2019年碳排放，运用两阶段对数平均迪式分解法（LMDI）和STIRPAT模型分析碳排放增长的影响因素和2030年碳排放。结果表明，碳排放持续增长，2014年达到阶段峰值18.48亿吨。规模因素是碳排放增加的主要原因，能源强度是最大的抑制因素。情景分析表明，基准情景下将在2025年达峰，碳排放量为19.04亿吨；低碳情景下碳达峰时间为2021年，碳排放量为18.67亿吨；强低碳情景已于2020年达到碳排放峰值，碳排放量为18.52亿吨；快速发展情景则无法在2030年前实现碳达峰。      

钢铁联合企业CO2排放影响因素与减排措施分析

以某钢铁联合企业的产品生命周期清单模型为平台,同时利用Tornado Chart工具,计算得到对企业CO2排放影响较大的因素,然后分析得到此种结果的原因,提出相应的减排措施.结果表明:转炉流程对于钢铁企业的影响要大于电炉流程;对该企业CO2排放有重大影响和相关影响的因素是高炉煤气(BFG)的CO2排放系数,炼钢的铁水比和连铸的钢水单耗.相应的可以采取脱除BFG中CO2,降低炼钢的铁水比和优化产品结构选取环境负荷小的生产线等措施.