工控商務網(wǎng)深入研究綠色節(jié)能的冶金自動化系統(tǒng)

1、工控商務網(wǎng)：深入研究綠色節(jié)能的冶金自動化系統(tǒng)文章來自：中國工控網(wǎng)1引言2020年我國實現(xiàn)GDP翻兩番鋼鐵材料是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的必選材料。鋼鐵工業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展是我國GDP翻兩番和實現(xiàn)新型工業(yè)化的重要支撐條件。在強勁市場需求的推動下，近年來我國鋼產(chǎn)量以超過20％的增幅高速增長，2003年達2.234億噸，連續(xù)8年位居世界第一。我國已成為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國和消費國，鋼鐵業(yè)高速發(fā)展也造成了我國能源緊張，制約了鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展。我國鋼鐵行

2、業(yè)消耗的能源占整個工業(yè)總量的10％，能源消耗比發(fā)達國家高15%～20%，節(jié)能不僅是企業(yè)降低成本、提高產(chǎn)品市場競爭力的重要途徑，更是企業(yè)必須承擔的促進全社會資源永續(xù)利用的重要責任，也是促進企業(yè)以及整個國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的永恒主題，利用冶金自動化系統(tǒng)做好鋼鐵業(yè)的節(jié)能工作對我國經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。2鋼鐵工業(yè)節(jié)能主要途徑鋼鐵生產(chǎn)的典型過程包括煉鐵、煉鋼和軋鋼3個主要工序。鋼鐵工業(yè)節(jié)能主要有減少能源消耗和已消耗能源的循環(huán)利用

3、兩方面途徑。前者主要的措施包括生產(chǎn)工藝和流程的改進和優(yōu)化、采用節(jié)能材料和技術等內(nèi)容，后者主要的措施包括物理能和化學能的回收利用、能量平衡和優(yōu)化等綜合節(jié)能等內(nèi)容。(1)煉鐵工序焦爐高爐煉鐵流程的生產(chǎn)工序多，設備復雜，建設投資高，是鋼鐵生產(chǎn)中耗能最多的工序，耗能量占總耗能量的35％左右，各企業(yè)都將煉鐵工序作為節(jié)能工作的重點，主要的節(jié)能措施有焦爐采用干熄焦技術、煤干燥技術和煉焦煤預熱工藝等，煉鐵高爐采用噴煤煉鐵、高爐煤氣余壓發(fā)電、高爐干式除塵

4、、熱風爐余熱回收等技術。(2)煉鋼工序煉鋼節(jié)能技術主要集中在推廣新工藝、淘汰陳舊設備和落后工藝，施行余能、余熱回收等。前者有轉(zhuǎn)爐淘汰落后的平爐煉鋼、連鑄取代模鑄、采用鐵水預處理和精煉技術，后者有轉(zhuǎn)爐煤氣回收和再利用、綜合能量優(yōu)化、電爐二次燃燒和廢鋼預熱、鋼渣熱能回收技術等。(3)軋鋼工序軋鋼工序是鋼鐵材料生產(chǎn)能源消耗的主要工序之一。在軋鋼加工費用中，能源消耗占65％～70％。從軋鋼生產(chǎn)主要工藝流程看，坯料加熱、熱軋、冷軋和退火是主要的能

5、耗環(huán)節(jié)。其中耗能最大且節(jié)能潛力最大的是坯料加熱工序，其次是熱軋工序。坯料加熱節(jié)能技術主要有鑄坯(錠)熱送熱裝、加熱爐結構優(yōu)化、燃燒控制、煙氣余熱回收利用和加熱爐計算機控制等。熱軋工序節(jié)能技術主要有連軋、快速軋制、無頭軋制、一火成材、熱軋工藝潤滑、軋制工藝優(yōu)化、提高成材率、減少軋制間隙時間和提高軋機傳動效率等。3鋼鐵工業(yè)節(jié)能對冶金自動化系統(tǒng)的需求鋼鐵工業(yè)節(jié)能對冶金自動化技術提出了新的挑戰(zhàn)，也帶來了新的發(fā)展機遇。(1)先進的檢測和控制系統(tǒng)是

6、節(jié)能工藝和裝備的使能條件對能源主體設備安全運行狀況進行實時監(jiān)測。緊急情況下，要啟動能源中斷應急措施。(5)監(jiān)測能源生產(chǎn)的環(huán)境指標與能源設備最貼近的是檢測儀表和驅(qū)動閥門開關，它們完成每個與能源有關的物理量的檢測和控制。這些物理量包括:氣體和液體的在線溫度、壓力、流量、重量、閥位、位置，以及熱值、成份、物性、含量的離線分析和檢測，電力的電壓、電流、功率開關狀態(tài)的檢測和控制。在此基礎上，采用PLC和DCS技術進行具體生產(chǎn)過程能源的數(shù)據(jù)采集、流

7、向控制和安全監(jiān)控。涉及到該項能源的各種物理量的采集，能源站、所單體設備運行的控制，能源設備運行的安全連鎖、臨界報警或事故報警能源生產(chǎn)相關環(huán)保護數(shù)據(jù)的檢測和分析。能源監(jiān)控系統(tǒng)涉及鋼鐵企業(yè)各個角落，需要采用必要的遙測、遙控技術多相流體介質(zhì)能源的質(zhì)量、消耗量的檢測精度會影響能源監(jiān)控效果，需要采用一定的數(shù)據(jù)校準、核算技術此外，需要考慮監(jiān)控設備在鋼鐵企業(yè)惡劣的使用環(huán)境，保證設備的可靠運行。5能源管理中心5.1能源管理中心具有的功能為了合理利用能源

8、，在發(fā)達國家的鋼鐵企業(yè)中普遍建設了能源管理中心。早在1959年，日本的八幡制鐵所率先建成了世界第一座能源管理中心。日本的其它鋼廠和美國、英國、德國的一些企業(yè)也相繼設置了能源管理中心，其性能不斷提高。建立能源中心的目的，一是確保生產(chǎn)用能的穩(wěn)定供應二是充分利用低價能源代替高價能源三是集中管理與自動化操作，提高勞動生產(chǎn)率?，F(xiàn)代化能源管理中心配備有計算機和各種監(jiān)控儀表，不僅具有能源流向的監(jiān)測、能源供應和使用平衡、能源信息預測預報等功能，而且具有

9、結合生產(chǎn)動態(tài)情況對能源進行優(yōu)化管理、優(yōu)化調(diào)度和監(jiān)控功能，可在一定程度上緩解能源供應緊張的局面，對企業(yè)的節(jié)能降耗、改進能源利用效率、提高經(jīng)濟效益有重要的作用。能源管理中心一般具有以下功能:(1)能源供需平衡分析建立能源網(wǎng)絡模型或能源控制模型，求解能源供需平衡，編制能源供需計劃。收集整理并建立能源消耗數(shù)據(jù)庫，動態(tài)收集各種能源消耗量、能源構成量、各產(chǎn)品能源消耗量及工序能耗，制作實際能源平衡表。(2)能源分析與預測收集整理能源歷史資料，建立數(shù)據(jù)

10、庫，建立能源預測模型，以達到企業(yè)能源政策、能源供需最佳化。(3)能源考核和管理收集能源消耗指標，制定能源考核指標，分析產(chǎn)品能耗、工序能耗及噸鋼綜合能耗。(4)能源生產(chǎn)、外購和外銷計劃根據(jù)能源平衡報出的供需計劃，編制能源的生產(chǎn)計劃、外銷計劃和外購計劃。(5)能源在線調(diào)度建立能源線性規(guī)劃模型以達到能源分配優(yōu)化，實施能源在線調(diào)度，完成能源轉(zhuǎn)換。制定防止能源短缺的預案，制定能源中斷時的應急方案。5.2國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的能源管理中心概況目前，國內(nèi)鋼鐵