高耗能工序作为钢铁工业的主要能源消耗环节,其资源和能源利用水平的高低直接关系到整个钢铁企业的能源成本及对周围环境的影响。高耗能工序不仅包括能耗较大和废气排放较多的炼焦一炼铁一炼钢工序,也包括热处理较多的轧钢工序。在当前节能工艺技术有限、信息化平台完善的新环境下,对轧钢工序而言,资源和能源优化的有效途径在于充分发挥高耗能设备的生产能力。对炼焦一炼铁一炼钢工序而言,副产煤气柜的产量占工序能源消耗的40%左右,其能源优化的突破口在于准确分析煤气柜的产消平衡,充分、合理利用副产煤气柜。
l)通过合理的排产计划编制,最大化热处理设备的生产能力,降低能源消耗。目前市场需求的钢产品大多需经过退火深加工处理,以增强产品的抗韧性。随着节能要求指标的不断提高,钢铁企业在对退火作业进行管理时,必须充分发挥设备的生产能力,这需对退火加工的冷轧卷,根据实际工艺运行参数,进行较优的装炉排产。装炉优化排产需考虑多种约束下的钢卷拼卷和装炉组合,是复杂的组合优化问题,一般的数学规划方法很难求解,冷轧卷数量较大时,该问题属于NP一hard问题。针对这一技术难题,如何在满足诸多约束条件下,生成最优的装炉组合方案,使得每炉的总垛重尽量接近加热工艺分界线的上限,最大化罩式炉的产能,提高板卷的退火质量,减少无效炉
2)通过准确预测焦炉煤气柜,高炉煤气柜和转炉煤气柜柜位变化,分析煤气柜的产消平衡,为煤气柜合理调度提供科学指导,从而稳定焦炉煤气柜系统,减少高炉煤气柜放散,提高转炉煤气柜回收量。实际生产过程中,由于生产计划、检修计划以及其它因素的动态变化,各种煤气柜的发生和使用具有波动性,比如高炉休风或发生待料等现象时,高炉煤气柜波动较大,热风炉煤气柜消耗量波动幅度一般在5%左右;焦炉煤气柜发生量和焦炉的消耗量波动较小,一般为2%左右,焦炉在集中检修时,焦炉煤气柜产量的波动幅度较大,波动系数为7%一10%;轧钢加热炉等设备检修、产品要求改变时造成煤气柜消耗量的波动,波动系数一般为
目前煤气柜的调度主要通过以下方法来进行,通过现场技术人员实时监测和预测各煤气柜用户的煤气柜产消量和煤气柜柜位,人为对煤气柜系统出现的各种不平衡问题给出应对方案,来维持煤气柜的动态平衡。但这对调度人员的经验要求非常高,一般员工需要2一3年来熟悉这一过程,才能熟练而合理调度煤气柜。而这样的人工调度过程,不仅造成人力资源的浪费,而且凭借人工经验很难对不同用能情况下的柜位变化进行定量的估计。对煤气柜系统进行调度时,调度人员一般把煤气柜系统抽象为发生源、消耗负荷和转换负荷,通过EMS将过程信息采集进系统,经过处理组合成综合信息提供给调度人员使用,由调度人员判断如何调节用户,直接通过计算机控制现场工作阀的开度对煤气柜系统进行干涉,还可以通过电话联系现场操作人员,给出调整方案,让现场人员进行调整。
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