[发明专利]一种基于高炉能效分析的优化节能方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于高炉能效分析的优化节能方法及系统，所述方法具体包括以下步骤：S1：实时监测并采集高炉生产系统运行设备在不同批次生铁生产过程中的生产参数，计算对应的经济指标；S2：对同一批次生铁生产过程中不同时刻的生产参数取均值，生产参数均值与对应批次的经济指标作为一组数据存储；S3：根据不同批次生铁生产过程中，生产参数均值与经济指标对应关系，计算拟合生产参数与经济指标之间的函数关系式；S4：根据采集到的生产参数区间，带入函数关系式求取经济指标最小值；S5：将经济指标最小值在一定区间范围内的取值带入函数关系式得到生产参数区间，调整生产。通过生产参数确定高炉生产经济指标区间，指导生产以达到节约成本的效果。

技术领域

本发明涉及能源管理和节能技术领域，特别是涉及一种基于高炉能效分析的优化节能方法及系统。

背景技术

目前，国际、国内的经济环境和钢铁行业产能过剩的现状，给钢铁行业各企业的生存发展带来了巨大的压力。节能降耗是企业的经济效益最大化和竞争力不断增强的有效手段。钢铁行业对一次能源的消耗主要以煤炭、石油、天然气、一次电力为主，其中煤炭消耗比例维持在70％左右，而钢铁企业中煤炭的消耗主要集中在炼铁高炉。

高炉节能的措施一是增加廉价的热源，二是降低热消耗或者减少热损失。高炉节能的途径和方向，主要是以顺行为基础，以低热消耗或减少热损失为手段。增加廉价的热源主要有提高热风温度和提高煤比两个方向。高炉内热量来源于两方面，一是风口前碳素燃烧放出的化学热，二是热风带入的物理热，后者增加，前者则减少，焦比即可降低。提高煤比和提高置换比，可以降低焦比，利用焦炭和煤的差价获得经济效益。提高煤比主要措施有提高热风温度、进行富氧鼓风和进行脱湿鼓风。降低热消耗或者减少热损失主要有如下几个方向：控制焦炭质量、精料技术、富氧鼓风、提高炉顶压力和降低风耗等。因此高炉节能主要关注热风温度、炉顶压力、富氧率、鼓风湿度等较易控制的参数。

许多钢铁企业高炉生产中对风压、风温、风量、喷煤量、炉顶压力、焦炭指标和原料结构等基础参数进行监测，继而计算利用系数、焦比、煤比、燃料比、富氧率等技术经济指标。通过对每批次、每月的指标数据是否达标作为高炉经济分析的依据。以指标完成情况作为依据对高炉生产进行管控指导，缺乏精细化管理和有效地生产控制。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提出了一种基于高炉能效分析的优化节能方法及系统，解决现有高炉生产缺乏精细化管理，生产控制效率低、成本高的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于高炉能效分析的优化节能方法，具体包括以下步骤：

S1：实时监测并采集高炉生产系统运行设备在不同批次生铁生产过程中的生产参数，计算对应的经济指标；

S2：对同一批次生铁生产过程中不同时刻的生产参数取均值，生产参数均值与对应批次的经济指标作为一组数据存储，以此得到各不同批次生铁生产参数均值与经济指标对应关系；

S3：根据S2中的不同批次生铁生产过程中，生产参数均值与经济指标对应关系，计算拟合生产参数与经济指标之间的函数关系式；

S4：根据S1中采集到的生产参数区间，带入函数关系式求取经济指标最小值；

S5：将经济指标最小值在一定区间范围内的取值带入函数关系式，计算得到对应的生产参数区间即为高炉生产参数最佳区间，反馈调整高炉生产系统运行设备的生产。

进一步的，S1中所述生产参数包括有高炉热风温度、炉顶压力、富氧率、鼓风湿度、生铁产量、喷煤量、焦炭用量；经济指标包括喷煤比、焦比，根据生铁产量、喷煤量计算得到喷煤比，根据生铁产量、焦炭用量计算得到焦比。

进一步的，S3中计算生产参数与经济指标之间的函数关系式的具体过程包括：