钢铁行业如何实现节能减排及智能化控制探索与分析


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摘 要 通过政策的宏观调控,加大行业准入门槛和实施供给侧结构性改革去产能政策,从源头实现节能减排。钢铁企业通过技术革新、清洁生产,智能化与工业化实现充分融合,实施智能化系统控制,降低企业生产能耗和减少“三废”排放,实现工业环保。

关键词 宏观调控;技术革新;智能化控制;节能减排

前言

钢铁行业是典型的传统工业,有着高污染、高耗能、高耗水标签,为了实现行业发展,如何实现降低工业生产成本、生产能耗和减少废气、废水、固废排放,成了行业发展的焦点。目前,多以传统模式实现节能减排,但其效果不是很理想。随着智能化高速发展,如何实现钢铁行业“两化融合”监控、处理节能减排成了新的关注点[1-9]。

1 政策宏观调控

国家为了支持企业发展壮大,每年中央和地方各个口均出台了相应政策扶持专项资金计划,对符合条件的企业或项目予以补助和支持,鼓励企业用于科技研发、技术改造、清洁生产。通过对我国开展了清洁生产和技术改造企业进行深入调研,清洁生产方案的审核和技术改造项目备案均需经过相关部门对能耗的评估和“三废”排放的监测,环评和能评将作为项目实施的重要前期手续之一,通过对环评和能评的严格把关,严格执行能耗平衡机制和减排的控制,可实现节能减排。

赵辰昕[10]说:随着供给侧结构性改革工作的持续开展,特别是去产能深入推进及“僵尸企业”全面清理,市场决定要素配置的机制逐渐形成,供需结构更趋协调平衡。去产能政策的实施大大改善了行业供求关系,企业效率扭亏为盈、持续向好,2018上半年实现压减粗钢产能2470万t,完成了全年目标任务的80%以上,钢铁行业规模以上企业利润率增长达93.4%。说明供给侧结构性改革不仅能从源头断崖式实现节能减排,还可实现钢铁企业增值创收。

2 技术革新

企业通过投入市场资本,改进生产工艺及技术,安装节能减排监控装备实现后处理技术监测预警,对所实施的工艺流程(流水线)实施技术革新、提级改造,从整体上打造清洁生产环境。按照《钢铁行业清洁生产评价指标体系》[11]对钢铁企业实施清洁生产整体评价。评价按照对评价对象通过加权平均、逐级收敛,得到不同级别的得分,则

式中:为第个一级指标的权重,为第个一级指标下的第个二级指标权重,为一级指标的个数,为第个一级指标下二级指标的个数,表示第一级指标的第个二级指标。

越高,说明该企业清洁生产水平越高,越能体现企业的生产环境越清洁、能耗越趋于平衡、“三废”处理效果越好。

2.1 节能及余热利用

企业通过市场投入,必要的生产设备配置,通过生产设备配置率(式中:为生产设备配置率,%;为企业某生产工序中在用的某种规格生产装备数;为企同一生产工序中在用的某种规格生产装备总数。)来体现提及改造水平,越大,说明生产技术设备越先进,提级改造越成功,效能越好。

通过有效能耗(式中:为工序有效能耗;为该工序消耗的各种能源总和,为该工序回收的二次能源量,kgce;为合格产品量。)来体现能源利用价值,越高,说明能源得到了充分利用,浪費越少,越节能。

在炼钢炼铁过程中,可产生大量可利用余热,回收余热量(式中:为回收余热量,为产生的余热量,合格成品生产量。),越大,说明回收越热越多,热利用效果越好。

2.2 “三废”减排

生产用水综合利用率(式中:为生产用水综合利用率,%;为新鲜水量,m3;为水排放量m3。)越趋于恒定,外排水污染物越少,内水循环系统做的越好,环境受污染越小。

工业烟气净化率(式中:为烟气净化率,%;为入口烟气污染物浓度,为出口烟气污染物浓度。)越大,说明工业烟气治理效果越好,环境受到工业烟气污染越小。

冶炼废渣回收率(式中:为冶炼矿利用率;为冶炼初始矿总量,为排放固废量,t)越大,说明废渣综合利用效果越好,固废排放带来的污染总量越小。

3 智能化控制

为了能够智能化分析节能减排各个环节数据,降低人工测算,实现智能化处理系统控制,模型如下:

通过对、、、进口端和、、、、出口端的监测,数据反馈至中央控制中心的数据存储库。反复工艺调整及进口端量的调整,充分反应、处理后出口端数值整合,通过对进出端数据矩阵分布,使得、、、数值最优,实现数据分析中心通过对数据进行二次线性回归分析,得出最佳的节能减排控制曲线或控制域模型。

4 结束语

国家政策准入限制和宏观调控有效控制产能,供给侧结构型改革去产能实施催生产业发展向好,淘汰过剩产能,从源头实现节能减排。通过技术改革、清洁生产,融入智能化控制系统,监测分析体现出的、、、、、、数值精确度越高,说明钢铁行业两化融合越好,节能减排的效果越好,实现工业化环保。

参考文献

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[9] 陈晓莉.钢铁行业“两化”融合成效显著为企业转型升级再作贡献[N].中国冶金报,2011-10-18(A01).

[10] 顾阳.供需结构更趋协调平衡[N].经济日报,2018-8-17(002).

[11] 京文.《钢铁行业清洁生产评价指标体系》4月实施[N].中国冶金报,2014-03-20(001).

作者简介

田军吉,男,贵州铜仁人;毕业院校:江苏科技大学,专业:冶金物理化学,学历:硕士研究生,现就职单位:六盘水市钟山区经济和信息化局,研究方向:节能环保、工业烟气治理、固废综合利用。