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鋼鐵行業節能技術

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鋼鐵行業節能技術范文第1篇

關鍵詞:變頻技術 鋼廠行業 工業生產

中圖分類號:TM921.51 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(a)-00-01

隨著我國國民經濟持續快速發展,帶動了能源消費長期高速增長。目前我國能源供給已呈現出緊張局面。大力推進節約降耗,緩解資源瓶頸制約,實現能源環境和經濟社會的可持續發展是我國用能工作的核心。鋼鐵行業是我國國民支柱行業,也是我國高能耗部門。因此,鋼鐵企業日常生產的節能改造成為降低企業能耗,實現鋼鐵行業節能減排目標的關鍵。而分析鋼鐵行業中的重要用能設備,發現鋼鐵的熔煉爐是整個鋼鐵企業中最為重要的用能設備,如何提高熔煉爐的能源利用效率,降低能耗,成為當前研究的熱點問題。而變頻技術是當前最為熱門的節能技術,其通過智能化的控制系統功率的方式,實現設備整體能耗的降低,該文就變頻技術在鋼廠生產中應用進行了分析,提出了一套降低鋼鐵行業能耗的方法。

1 變頻技術原理

因此需要在降低頻率的同時也要降低電壓,這就提出了頻率與電壓協調控制。而這種頻率與電壓協調控制的方案又稱為可變頻率可變電壓調速(VVVF),簡稱變頻調速。

2 鋼廠生產系統的變頻改造方法

2.1 改造方法

對于鋼鐵生產的熔煉爐往往通過對其送風電機的變頻改造,通過改吧熔煉爐燃燒效率的方式,實現整個高能耗設備的變頻節能改造。而送風風機的主要驅動設備是電機,因此將對三相異步電機進行變頻改造,是完成整個系統能耗降低目標的關鍵。

變頻節能技術主要是通過改變電機轉速的方式,通過優化異步電機在不同工作狀態下的轉速,實現電機的節能。一般是對驅動電源的電壓和頻率進行優化,這樣使異步電動機的轉速實現平滑地調節,這樣可以實現根據輸出量的要求來改變輸出功率來達到節能的目的。

該文設計了一種專門針對鋼廠高能耗設備的變頻控制系統,這個系統的硬件組成主要有以下幾個部分:智能PID控制器、電源切換柜、傳感器、變頻器和空氣壓縮機組成。在變頻系統中安裝電源切換柜,主要是為了加大系統安全系數。當變頻系統出現故障時,仍能保證空氣壓縮機的正常運行;變頻器的主要作用就是控制電機的轉速,實現變頻節能技術;壓力傳感器的作用主要就是監控氣體的壓力;智能PID控制器主要作用是,通過相關算法保持系統輸出的氣體壓力恒定。

變頻控制系統是通過安裝在熔煉爐中的溫度傳感器,通過傳感器檢測鋼水的溫度,將實際溫度與設定溫度的差值傳送給PID控制器,PID控制器按照設定溫度信號輸出一個電流信號送到變頻器。當溫度傳感器檢測到的溫度差值為正數時,PID控制器輸出的信號減弱,使變頻器輸出頻率降低,降低送風量,以降低熔煉爐中的溫度。反之當溫度傳感器檢測到的溫度差值為負數時,PID控制器輸出的信號增強,使變頻器輸出頻率增加,提高送風量,以提高熔煉爐中的溫度的目的。這樣實現了鋼廠高能耗設備智能化控制的目的。

2.2 改造效果

3 實際鋼廠中高能耗設備變頻改造

分析

該文對某鋼廠的所有的大功率機電設備安裝變頻節能系統,主要包括合成工序11臺功率55 kW電機,過濾工序12臺55 kW電機,干燥工序6臺75 kW電機,熱風爐用引風機、鼓風機6臺55 kW電機及其他設備用小功率電機等。機電類負載多是根據滿負荷工作需用量來選型,實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態。采用變頻器直接控制機電類負載是一種最科學的控制方法,利用變頻器內置PID調節軟件,直接調節電動機的轉速保持恒定,從而滿足系統要求的壓力。當電機在額定轉速的80%運行時,理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)3,即51.2%,去除機械損耗、電機銅、鐵損等影響。節能效率也接近40%,同時也可以實現閉環恒壓控制,節能效率將進一步提高。由于變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起,避免了啟動時的電壓沖擊,減少電動機故障率,延長使用壽命,同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。

參考文獻

[1] 鐘偉強.變頻調速電機節能分析[J].研究與探討,2004(2):28-29.

[2] 任宏.三相異步電動機降壓節能研究及應用[J].應用能源技術,2011(5):32-34.

鋼鐵行業節能技術范文第2篇

近年來,隨著全球氣候變暖問題的日益突出,國際先進鋼鐵國家為了更好的應對環境和氣候的挑戰,在鋼鐵行業節能減排和可持續發展方面均取得了很多的成功經驗。河北省鋼鐵行業在不斷的探索低碳經濟發展過程中,有必要學習先進國家的成功經驗,使得自身在技術和管理方面不斷提升,實現鋼鐵行業的可持續發展。

一、國際先進鋼鐵國家發展低碳經濟的新特點

(一)充分利用能源,積極開發突破性節能技術

由于發達國家長期致力于開發和采用節能技術,能效水平較高,進一步降低能耗的潛力有限,因此先進鋼鐵國家紛紛致力于突破性節能技術的研發。ESTEP(歐洲鋼鐵技術平臺)于2004年專門設立了歐洲超低二氧化碳排放項目(ULCOS),該項目計劃持續的時間為15—20年,目標是至少實現一項碳排放量減半的突破性煉鋼技術。環境和諧型煉鐵工藝技術(COURSE50)是日本鋼鐵業為實現溫室氣體大幅減排而正在進行的突破性技術研發項目。該項目是通過減少高爐CO2排放以及分離、回收高爐煤氣中CO2,將CO2排放量減少約30%的技術,預計2030年前后確立該技術,2050年前后應用和普及。韓國浦項鋼鐵公司全氫高爐煉鐵技術是將碳排放降至最低程度的長期技術,這一技術路線設定的可行期限是2050年,目前,浦項鋼鐵公司正致力于二氧化碳捕獲與分離技術(CCS) ,到2030年有10%的減排任務將依靠CCS技術完成,該技術與FINEX 工藝相結合,還可以獲得45%的CO2減排目標。美國鋼鐵協會目前正致力三項降低鋼鐵工業CO2排放的技術研發項目,一是用氫閃速熔煉生產生鐵,通過氫作燃料替代煉鐵生產過程中所用的煤和焦炭,目前該研究仍處于初步階段。二是熔融氧化物電解工藝煉鐵,該項技術不產生二氧化碳。三是新型懸浮煉鐵技術、二氧化碳地質儲存研究。

(二)保持高水平的環保投入強度

目前國際先進鋼鐵國家紛紛投入巨額經費進行節能減排研發工作。歐盟2007—2013在提高能源使用效率、增加可再生能源所占比例、低碳發電以及溫室氣體減排等方面的預算為23.5億歐元;歐洲鋼鐵技術平臺(ESTEP)設立的歐洲超低二氧化碳排放項目(ULCOS)第一研發階段(2004—2009)總投資7500萬歐元,第二研發階段(2009—2015年)中的TRGBF中試和示范階段項目總預算達到5—5.5億歐元。美國是世界上低碳經濟研發投入最多的國家,在2010年年度預算中,僅對清潔燃煤技術的研究就提供了150億美元;美國鋼鐵行業估計用于環境保護的投資約為鋼鐵行業總投資的15%左右。日本2008年—2012年投入300億美元來推進“環境能源革新技術開發計劃”,日本鋼鐵業為實現溫室氣體大幅減排而正在進行的環境和諧型煉鐵工藝技術(COURSE50)項目2008—2012年投資100億日元,2013—2017年投資預算150億日元。韓國浦項鋼鐵公司2000—2010年投資14000億韓元安裝了能源回收設備,用于提高能源效率;為了實現2020年每噸鋼的平均二氧化碳排放強度比2010年降低9%這一目標,浦項鋼鐵公司預計到2020年還將投資15000億韓元,截止到2020年,浦項集團在新綠色增長方面將合計投資55000億韓元。

(三)重視環保型高附加值新產品研發

世界先進鋼鐵企業在研發突破性低碳技術的同時,為了達到節能減排的效果,也非常重視高附加值環保型產品的開發。例如減輕汽車重量是提高燃油效率及減排CO2的最有效途徑之一,通常汽車總重量減輕10%將會使 CO2排放量減少5%—8%。日本鋼鐵業致力于開發汽車輕量化的高強度鋼板,日本通過向汽車、造船、電力等行業提供高張力鋼板取得的CO2減排效果達到了每年650萬噸CO2。美國鋼鐵公司與卡特彼勒技術公司共同開發汽車用輕型高強度鋼,卡特彼勒技術公司擁有TEMPER TOUGHTM特殊合金鋼的專利技術,該合金鋼能在保證車身強度的前提下有效降低車身重量,以降低汽車的廢氣排放。韓國浦項鋼鐵公司優先發展超輕型高強度汽車用鋼、高級別電工鋼等高附加值產品,高附加值產品比例高達60%以上。同時浦項鋼鐵公司2011年新開發出LED電視機用散熱鋼板、鉍基易切削鋼、高光澤度紫外線涂層鋼板等33種高附加值產品,特別是世界頂級產品種類由99種增加到124種,銷售比例達到17.8%。

(四)開發利用新能源

積極開發利用新能源是各個先進鋼鐵國家減少鋼鐵行業碳排放的有效措施之一。目前很多國家都在致力于氫能產業的發展,日本COURSE50項目中就包括將氫用于鐵礦石還原的反應控制技術。韓國浦項鋼鐵公司也致力于重點開發能大量使用高純度氫氣作為還原劑的全氫高爐煉鐵技術,而在獲取氫氣方面,浦項鋼鐵公司與韓國核能研究所合作共同開發溫度達到950℃以上的超高溫氫氣發生核反應堆。美國紐柯鋼鐵公司于2011年參與美國天然氣開發項目,以獲得穩定的低成本天然氣供應,此外紐柯還參與了 Encana石油與天然氣公司的長期投資計劃,雙方簽署了20年的長期供給合同,保證天然氣的長期穩定供應。與此同時,各個發達先進鋼鐵國家還致力于新能源技術的研發,日本新日鐵從焦爐煤氣中提取氫供應燃料電池汽車加氫站,為社會節油減排做貢獻,日本JFE還應用污泥硝化產生的沼氣發電;浦項鋼鐵公司高度重視合成天然氣、智能核反應堆、風力發電、氫燃料電池和智能電網等新能源技術開發,共設立氫燃料電池等9項綠色新能源研發項目和智能電網等29項未來成長事業研發項目。

二、河北省鋼鐵行業低碳經濟發展中的問題

(一)鋼鐵企業多而散的局面致使產業集中度不高,能源損失嚴重

河北省作為鋼鐵大省,已經連續多年鋼鐵產量居全國第一位。來自河北省工信廳的數據顯示,2013年河北省全省粗鋼產量18849.6萬噸、鋼材產量22861.6萬噸、分別占全國產量的24.2%和21.4%,粗鋼產量和鋼材產量都位居全國第一位。目前河北省具有冶煉能力的鋼鐵企業數量有150家,企業眾多致使能源損失嚴重。河北省民營鋼鐵企業目前占據三分之二,且多數為中小企業,在官方統計的數據里,唐山市只有40多家鋼鐵企業,但是實際上唐山豐潤區就有200多家鋼鐵小企業。雖然河北省多年來一直強調提高鋼鐵產業集中度,減少企業數量,但是從河北省官方的數據中,我們也能發現河北省鋼鐵企業數量不斷增長的現象,數字顯示省內涉鋼企業已達到700多家。

實際上近年來河北省為了解決鋼鐵產業發展過程中長期存在的問題和矛盾,一直在謀求通過聯合重組提高鋼鐵產業集中度,提升企業競爭力。2005年以來河北省鋼鐵企業先后經歷了四次重組,出現了河北鋼鐵“國有資產整體劃撥”模式、渤海鋼鐵“聯合入股”模式、長城鋼鐵“集體加入”模式、新武安鋼鐵“資源紐帶”模式以及最近的漸進式股權融合模式,但最終這些集團并沒有實現真正意義上的重組,目前仍處于生產、財務、人員等各要素分而治之的狀態。其中2010年年底河北鋼鐵集團以“漸進式股權融合”模式先后整合重組了12家民營鋼鐵企業,但是這一模式在后續實施過程中也偏離了最初的構想,2014年以來河北鋼鐵集團與這12家民營鋼鐵企業解除了此前簽署的聯合重組協議,這一模式也宣告失敗。致使目前河北省鋼鐵產業集中度不升反降,大量中小鋼鐵企業無序經營,能源損失嚴重。

(二)低碳工藝技術創新力不足,節能減排技術不到位

與發達國家相比,我國鋼鐵行業低碳技術明顯落后,尤其是作為高比重煤炭消費的河北省在這方面的問題更為突出。我國企業所采用的技術大多依賴于高校和科研院所開發的技術,科技成果轉化率僅為20%,而最后與產業結合的只有5%,遠遠低于發達國家的70%-80%的水平。同時,現階段我國鋼鐵企業對技術創新的資金投入僅占企業銷售收入的0.8%左右,而工業發達國家則達到5%左右。早在2004年日本鋼鐵企業在煉鐵工藝環節二氧化碳排放量為966.78噸,而我國河北省鋼鐵產業煉鐵工藝二氧化碳排放量在2012年前三季度就已經達到1049.44噸,高于日本鋼鐵產業煉鐵工藝2004年碳排放7.87個百分點,可見研發資金的缺乏造成鋼鐵行業整體研發能力缺乏,低碳工藝技術創新力明顯不足,致使河北省鋼鐵行業節能減排技術明顯落后。

與此同時河北省節能減排技術不到位,造成煤氣回收以及二次能量回收率很低。我國轉爐煤氣回收平均值為54立方米每噸鋼,而國外工業發達國家是在100立方米每噸鋼。日本的新日鐵已經回收的二次能源在可回收部分中占92%,中國寶鋼也回收二次能源中的68%,而河北省大多數鋼鐵企業的二次能源的回收量在50%以下,甚至一部分中小企業的二次能源回收只是剛剛起步。

(三)傳統能源利用效率低,新能源研發動力不足

中國鋼鐵工業一次能源以煤炭為主,在能源消費總量中占70%左右,全流程鋼鐵企業消耗的煤炭更是占到其一次能源的95%以上。目前鋼鐵生產主要分為以礦石為主要原料的高爐轉爐長流程和以廢鋼為主要原料的電爐短流程兩種方式,其中高爐生產流程能耗是電爐生產流程的2倍以上,CO2排放是電爐生產流程的3.8倍。而我國目前處于廢鋼短缺時期,致使我國鋼鐵生產以長流程為主,導致我國鐵鋼比2008年高達0.94,而美國鋼鐵企業的鐵鋼比已經小于0.4,德國為0.65左右,日本為0.73左右。同時我國電價較高,這些因素導致我國電爐鋼比明顯偏低,2008年世界電爐鋼比為32%,美國為58.1%,中國僅為12.37%。

作為中國鋼鐵第一大省的河北省鋼鐵工業同樣一次能源以煤炭為主,鋼鐵生產以長流程為主,這種以煤為主的能源結構決定了能效水平的先天不足。河北省的煤炭利用率僅有27%,低于全國平均水平5個百分點,低于世界先進水平15個百分點,因此,河北省鋼鐵行業發展中傳統能源利用效率低,“高碳”特征非常明顯。另一方面,河北省雖然擁有豐富的以風能、太陽能為代表的新能源,但是由于新能源產業是資金、技術密集型產業,本身具有高投入、高風險的特點,河北省新能源企業除保定天威、英利集團、秦皇島哈電等企業規模較大外,其余多為中小型民營企業,這些企業資金明顯不足,高端技術人才和具有專門從業經驗的技術人才尤為匱乏,致使新能源的研發動力不足,嚴重制約了新能源的產品研發、產能擴大和技術升級以及推廣應用。

(四)工業技術裝備落后,環保治理設施缺乏

由于鋼鐵企業減排CO2前期需要投入大,成本高,這顯然帶來了企業的短期行為。河北省存在大量中小民營鋼鐵企業,這一現象就更為突出。統計數據顯示,2013年河北省主要鋼鐵企業有燒結機165臺,平均單臺燒結面積109平方米,低于全國平均水平。在這些企業中,僅有53家鋼企已建成或正在建設煙氣脫硫裝置,2013年3月,環保部華北督查中心對河北省鋼鐵企業進行了聯合調查,發現唐山、邯鄲、秦皇島、邢臺近年內建成或在建的鋼鐵項目有34個,均無任何環保手續。此次督查共發現不符合國家產業政策的90平方米以下燒結機49臺,400立方米以下高爐 44座,有60%的運行企業存在環保問題,其中70%屬除塵設施運行不正常,八成以上企業的生產廢水僅通過簡單沉淀過濾后即用于沖渣和熄焦,使污染物由液態轉化成氣態排放。

2012年,全國大中型鋼鐵企業僅盈利15.81億元,銷售利潤率為0.04%,河北省鋼鐵行業盈利153.52億元,銷售利潤率為1.34%,而這中間有141.83億元是由民營鋼鐵企業創造的。數據顯示民營鋼鐵企業噸鋼成本較重點鋼企低近千元,其中環保投入少是民營鋼鐵企業成本低的重要原因,在目前盈利的一些小企業中,大多環保投入低甚至是零投入,一個小鋼廠不啟用環保設備,每年可省下上千萬元的成本,這就導致河北省鋼鐵落后產能由于環保投入少,成本低,反而利潤高,也造成了在河北鋼鐵產能嚴重過剩的情況下,河北鋼鐵民企產量卻在不斷創新高。

三、促進河北省鋼鐵行業低碳發展的對策建議

(一)提高產業集中度,削減過剩產能,避免能源浪費

河北省近幾年提交了多份鋼鐵產業結構調整方案,在具體實施過程中,河北鋼鐵產業多種整合重組模式多遭失敗,沒有達到預期效果,而河北省鋼鐵產能已從2005年的1億多噸上升到2013年的3.14億噸,這說明通過行政審批手段嚴格控制鋼鐵產能收效甚微。最近一次《河北省鋼鐵產業結構調整規劃》中,在縮減規模總量和企業數量方面提出了明確的目標,即到2015年煉鋼產能總量調整到2.2億噸,有冶煉能力的鋼鐵企業數量由目前的150家壓縮到50家左右,到2020年減少到30家左右。目前,河北省鋼鐵行業集中度低,存在大量過剩產能,落后產能規模較大,大多數企業污染防治存在不同程度的問題。因此對于河北省鋼鐵行業來說,嚴格的環保標準是淘汰鋼鐵落后產能的有效方式,在具體實施過程中應該依據能源消耗、環保標準兩個方面限制鋼鐵產能,同時與“稅價機制”相結合,使得那些不符合環保標準的鋼鐵企業無利可圖,難以生存,最終自動退出市場,進而達到提高產業集中度,削減過剩產能的目的。

(二)加大研發投入,促進低碳技術創新

技術進步是實現節能降耗的關鍵,研究分析顯示,技術進步對節能的貢獻率達到40%~60%,世界先進鋼鐵國家非常注重低碳技術的研發。雖然河北省鋼鐵行業也意識到了科技創新的重要性,如河北省科技廳與河北鋼鐵集團聯合設立“河北省鋼鐵產業技術升級專項資金”,每年投入6000萬元,十二五期間總計投入3億元資金,主要用于高附加值產品研發與節能減排技術研發;同時作為國內規模最大的鋼鐵企業,河北鋼鐵集團2011年技術開發費投入34.86億元,比上年增加20.27億元,技術投入比率達到1.39%,比上年增加0.75個百分點。但是相比于工業發達國家鋼鐵企業對技術創新的資金投入已經占企業銷售收入的5%左右的水平,我們的研發投入明顯不足。目前要想改變河北省鋼鐵行業這種產量巨大、能源消耗和污染排放量也大的局面,必須結合省內鋼鐵行業的具體情況,借鑒國外先進環保技術,加大研發資金的投入,掌握核心的鋼鐵節能減排技術。

(三)積極開發清潔環保的新能源,降低煤炭等化石能源的使用

目前,以消費煤炭等化石能源帶來的環境污染日益嚴重,減少煤炭等化石能源的消費,開發清潔環保的新能源已經勢在必行。河北省擁有豐富的新能源,其中河北省風能資源儲量在7400萬千瓦左右,分布在張家口、承德和太行山、燕山山區以及唐山、秦皇島、滄州沿海地區。河北省張家口、承德地區每年光照3000-4000小時,太陽能資源豐富且擁有良好的電網構架,截至2011年底,全省風電裝機容量達到580萬千瓦,太陽能發電裝機容量達到6.5萬千瓦。目前河北省已形成光電、風電、節電、儲電、輸變電等比較完備的新能源產業體系,保定的“中國電谷”已經成為世界級新能源設備制造業聚集區,可以說河北省在新能源發展方面具有的天獨厚的條件。但是由于國內新能源應用成本高,河北省新能源產品90%出口到國外,因此目前的關鍵是加大技術創新力度,掌握核心技術,降低應用成本,提高新能源轉換率,推動太陽能和風能發電平價上網,促進新能源的廣泛使用,進而降低煤炭等化石能源的使用。

(四)提高工業技術裝備水平,淘汰落后產能

工藝技術裝備是鋼鐵產品提升競爭力,節能降耗的重要基礎。有資料顯示, 煉鐵高爐爐體容量越大,單位煉鐵成本越低。1000立方米高爐相比400立方米噸鋼綜合煤耗降低80%,噸鐵焦耗降低60%。因此,淘汰落后產能是節能減排的有力措施。雖然2008年以來,河北省共淘汰落后煉鐵產能4892萬噸,占全國淘汰落后產能的41.8%;淘汰落后煉鋼產能3496萬噸,占全國淘汰落后產能的44.8%。但是由于河北省民營鋼鐵企業占到三分之二,企業規模小,環保投入小,運行機制比較靈活,眾多民營鋼鐵企業借助低成本優勢不斷增產,其投資也在大幅增長,所以造成了河北省鋼鐵產能越減越多的局面。目前河北省已經提出到2017年壓減6000萬噸鋼鐵、其中民營鋼企聚集的唐山、邯鄲、石家莊這幾個鋼鐵重鎮分別將壓減粗鋼產能4000萬噸、1204萬噸和482萬噸,而且2014年確定了壓減1500萬噸鋼鐵產能的目標任務。但是截至2013年年底,河北省鋼鐵企業每年新增鋼鐵產能3000萬噸,是政府計劃2017年以前平均每年淘汰落后產能1500萬噸的兩倍。這說明應該進一步加大落后產能的淘汰步伐,切實做好落后產能的退出工作。

參考文獻:

[1]張京萍.發達國家鋼鐵工業低碳技術研發方向[J]. 冶金信息導刊,2012.(06):6-7.

[2]饒蕾, 曹雙雙. 歐盟鋼鐵業節能減排措施對我國的啟示[J]. 理論與改革,2013(5):107.

鋼鐵行業節能技術范文第3篇

【關鍵詞】我國 鋼鐵企業 能源 管理 消耗 節能

從1996年開始,我國的鋼鐵產業迅速發展,鋼鐵生產量已經連續15年位居世界第一。隨著鋼鐵生產量的不斷增加,其能源消耗也隨之增長。到2010年的時候我國已經處于世界第二大能源消費國。作為能源消耗的重頭產業,我們必須要加強對鋼鐵企業的節能優化,減少鋼鐵企業的能源消耗量,努力走新型工業化道路。

一、我國鋼鐵企業能源管理現狀

21世紀之前,我國的鋼鐵企業大都還沒有形成節能減排的意識,很多鋼鐵企業把工作重點都放在了如何提高企業的生產總量上,對于能源消耗基本沒有做出過高的重視。進入21世紀以來,我國鋼鐵企業更是迎來了百年難得的發展機遇,在這種大環境下幾乎所有的企業都開足馬力加大鋼鐵的生產總量,這種情況一直持續到2008年。哥本哈根會議之后,中國政府對鋼鐵行業為代表的高耗能產業做出了全面的反思,下定決心要做好本國企業的節能減排工作。事實上,在鋼鐵生產過程中,能源已經占據到鋼鐵生產成本的30%左右,除了保護環境、節省能源之外,很多鋼鐵企業為了降低生產成本也在不斷的進行反思,反思如何進一步的減少能源消耗,降低生產成本。

但是,經過多年的發展我們發現,我國鋼鐵企業的節能減排工作進行的并不是很理想,很多鋼鐵企業的節能工作都是在不斷的改建和擴建中所完成的。事實上這也給鋼鐵企業的節能減排工作帶來了一定的麻煩:要想在這種結構復雜、先天設計不足,后天隨意變更的鋼鐵企業中全面科學實施節能減排談何容易?基于此種情況,當前我國鋼鐵企業大都面臨一種非常尷尬的局面:鋼鐵企業的節能減排工作勢在必行,但是究竟如何進行節能減排工作卻是一籌莫展。

二、未來鋼鐵企業的節能方向與途徑

為了進一步降低能源消耗,我國鋼鐵企業節能可以沿著下面幾個方向開展:

(一)建立節能工作的基礎

如何建立好鋼鐵企業節能工作的基礎呢?筆者認為鋼鐵生產的各道工序必須要重視節省能源,對鐵水和燒結礦等重要能源的消耗更要投以必要的重視。與此同時,我們還要降低鋼鐵生產工序中溶劑料以及零部件與耐火材料等非能源物質的單耗。眾所周知,對于生產鋼鐵的企業來講,影響其噸鋼能源消耗的其中一個非常重要的因素就是“鐵鋼比”。假如一個企業噸鋼能耗高的話,我們就可以很容易判斷其“鐵鋼比”就一定會高。但是,要想降低“鐵鋼比”不是單純依靠企業的力量就能做到的,這主要是與我國所儲存的廢鋼資源密切相關。為了改變這一現狀,國內的很多鋼鐵企業都采用了擴大電爐鋼比例的做法。雖然收到了一定的成效,但是筆者認為這種做法是不明智的,正確的做法應該是走精細化道理,實施精料方針,努力提高燒結礦和球團礦的品位,這樣才是降低鋼鐵產業能源消耗的正確途徑。

(二)抓住節能工作的重點

所謂鋼鐵企業節能工作的重點,主要是要大力提高鋼鐵企業能源系統生產、轉換、加工等環節的能源轉換效率。遺憾的是,鋼鐵企業的能源高效轉換本應該得到有效發揮的,它也是鋼鐵聯合企業的3大功能之一。但是如今卻成為制約我國鋼鐵企業發展的重要瓶頸,拉大了我國鋼鐵企業與國際先進鋼鐵企業的差距。分析其原因,筆者認為主要是因為焦炭、電力等重要能源在鋼鐵企業的生產以及加工過程中的能源消耗過高所造成的。基于此種情況,我國的鋼鐵企業在未來的節能減排過程中,必須要加強相關的技術手段研究和運用,努力提高鋼鐵生產過程中能源系統的轉換效率,盡量減少鋼鐵生產、轉換和加工等環節過程中的能源消耗。另外,還要努力降低鋼鐵各生產環節中燃料、電力、氧氣、蒸汽以及工業水等能源動力的單耗,這也是我國鋼鐵企業未來節能減排工作的重要努力方向。

(三)降低回收生產過程中的能源消耗

最后,我們還需要注意的是:我國鋼鐵企業在廢鋼的回收和生產過程中也存在著大量的能源消耗,回收生產過程中所散失的各種余熱、余能和廢棄物等都是造成我國鋼鐵企業能源消耗的重點。相關學者通過其研究表明:中國整個鋼鐵行業對余熱資源的回收和利用效率,與國外先進的鋼鐵制造業相比,整整落后他們20%左右,與韓國和日本的差距還要大。基于此種情況,我國的鋼鐵企業要想降低在回收生產過程中的能源消耗,還需要不斷發展自身的技能技術,依靠先進的技術來降低能源消耗。與此同時,還要組織相關專家對余熱余能資源的回收利用理論進行深入的研究,進而促進節能技術和裝備的發展和進步。筆者建議可以將以往余熱資源的單一間接回收方式改變為間接或者是直接聯合回收;還可以將單純的熱回收改變為熱電聯產。這些都是降低回收生產過程中能源消耗的有效途徑。

三、結語

由于我國鋼鐵企業一直在能源管理方面所做的工作都不到位,現在突然實施節能減排確實給一些鋼鐵企業帶來了壓力,顯得力不從心。即使是到了今天,我國鋼鐵產業的能耗水平仍然比韓、日等國高出40%左右。面對這些情況,我們必須要積極克服,努力進行鋼鐵企業的節能減排工作。面對我國鋼鐵企業巨大的能源消耗現狀,我們必須要改變以往的生產方式,加大節能投入。只有在這樣的前提下我國的鋼鐵行業才能取得更快、更長遠的發展。

參考文獻

鋼鐵行業節能技術范文第4篇

關鍵詞:鋼鐵廠燒結工藝 節能降耗 設計要點 作用

中圖分類號:TF046.4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)009-131-02

在我國工業領域發展過程中,鋼鐵行業的耗能量較大,從而給鋼鐵行業帶來了巨大的經濟壓力,過大的能量消耗不僅影響生產量,還在一定程度上阻礙鋼鐵行業的發展。在消耗能量較為嚴重的鋼鐵行業,節能降耗成了眾廠商所關注的話題。提高整個鋼鐵廠燒結工藝的生產設備,彌補生產中存在的不足,及時解決生產中的問題,是鋼鐵燒結廠發展的關鍵。確保產品質量,同時兼顧節能降耗的重任,達到節能降耗的目的,如此一來不僅增加鋼鐵廠利潤額,提高經濟效益,還促進鋼鐵廠更為長遠的發展。

1 鋼鐵廠燒結工藝的概念

鋼鐵等原材料根據其不同特性所選擇的加工程序就稱為鋼鐵廠的燒結工藝。在鋼鐵廠燒結中,燒結工藝發揮著關鍵性作用,直接影響著燒結過程中生產的產品質量好壞。燒結工藝方法的運用是在了解燒結原材料的整體特性后,而選擇的適合于材料燒結的工藝程序。鋼鐵廠燒結工藝的正確應用在保證了燒結過程中產品質量的基礎上,還能夠起到一定的節能降耗作用。

2 鋼鐵廠燒結工藝節能降耗設計要點及作用

2.1 燒結設備上采用大型燒結設備

為了減少燒結工藝中的材料浪費,降低環境污染,鋼鐵廠摒棄了以往的小型燒結設備,采用大型燒結設備,原因在于大型燒結設備能起到節能降耗的作用,為鋼鐵廠創造最大化利益。

(1)大型燒結設備在燒結工藝中能夠合理利用資源,減少燒結中不必要的資源浪費,起到一個節能降耗的作用;(2)大型燒結設備生產出來的材料質量好,可以減少返工率,在一定程度上節約制造時間,提高鋼鐵廠工作效率;(3)大型燒結設備在燒結工程中比較節約資源,這樣一來,整個生產過程就大大降低了生產成本,提高鋼鐵廠的整體經濟效益。

2.2 高堿度燒結的運用

以往的酸性及自熔性燒結到高堿度燒結技術的轉變,是由于高堿度燒結技術更加適用于現在不斷發展的鋼鐵廠燒結工藝。高堿度燒結技術對于鋼鐵材料的回收利用有很好的還原性,它的運用可以將廢棄的鋼鐵材料做一個二次利用,還原材料的利用率,在燒結工藝中起到節約能源,降低鋼鐵廠損耗的作用。

2.3 薄料層燒結向厚料層燒結的轉變

在燒結工藝中,傳統薄料層燒結技術存在很大的缺陷,首先,雖然它也可進行燒結工藝,但在實施的過程中材料浪費十分嚴重,并且對鋼鐵廠的環境也會造成很大的污染,影響整個鋼鐵廠的空氣質量。

隨著燒結工藝技術的不斷優化,不斷創新,現在大部分鋼鐵廠在燒結工藝過程中已經采用厚料層燒結技術,原因在于厚料層燒結技術可以保證燒結工藝中加工材料的質量,不僅如此,厚料層燒結技術透氣性能好,減少燒結工藝中的污染,提高鋼鐵廠的空氣質量。

在一些先進的鋼鐵廠中,不僅大力提倡厚料層燒結技術的運用,還在此基礎上加入生石灰強化劑,而生石灰強化劑具有強化料層透氣性與強化顆粒的功能,可以促使厚料層燒結在燒結工藝中提煉出質量好的材料,同時還能夠減少能量的損耗,起到一定的節能降耗的作用,促進鋼鐵廠的發展,現在這一設計已被諸多鋼鐵廠所沿用。

2.4 采用小球與小球團燒結工藝

采用小球與小球團燒結工藝是降低鋼鐵廠燒結工藝中的能源消耗。因為小球燒結工藝原理在于小球燒結能夠將燒結工藝中大量的燃料粘于其表面,此作用可以改變燒結工藝中燃料所處的狀態,給予燃料一定的空間感,促使燃料與空氣中氧氣的充分接觸,這一原理可以使燃料產生燃燒反應,減少燒結工藝中殘余燃料的產生,使燃料得以有效利用。燒結工藝這一原理的運用大大提高了鋼鐵廠能源利用率,降低了生產成本,提高了鋼鐵廠的經濟效益。

2.5 強化原料混勻燒結技術

強化原料混勻是為了提高燒結工藝中所生產產品的質量。一般的原料混勻技術雖能起到混勻的效果,但卻不能保證混勻的質量,一般原料混勻技術中混勻顆粒差別大,大小參差不齊,這樣一來,生產的產品會相對比較粗糙,影響整個燒結產品質量。強化原料混勻是現在鋼鐵廠生產中十分必要的燒結技術,它能夠將材料顆粒混勻成大小相似的顆粒,這一舉措可使燒結工藝順利進行,生產出高質量的產品,從而加強鋼鐵廠的生產力。

2.6 燒結工藝中進行余熱回收再利用

余熱回收利用原理是將冷卻機中廢氣與燒結煙氣中儲存的余熱進行回收再利用,以達到節能降耗的目的。目前部分鋼鐵燒結廠已經為余熱的回收利用研發了一種翅片管式蒸汽發生系統,該系統高頻的焊接制片管,更加有利于余熱傳送,傳熱效率高,推動了燒結工藝的工作進程,余熱的回收二次利用,也給鋼鐵廠減少了能源開支,起到節能降耗的作用。

2.7 燒結工藝設備中運用變頻技術

鋼鐵廠燒結工藝中要用到多種設備,比如說水泵、塵風機,燒結風機等都是在燒結工藝生產中常用的設備,在這些設備中加入變頻技術可以更好的進行燒結工藝生產。原因在于變頻技術它可以根據生產的需求自動變換生產設備中所需要的電能功率或者是轉動頻率。

在設備中利用變頻技術可以使設備進入良好的運行狀態,通過變頻技術的自動頻率轉換,合理調整設備中所需頻率 ,根據生產需求自動轉換頻率,減少了不必要的能量消耗,在一定程度上大大減少了生產中水電能源的浪費,保證了燒結設備運行中水電能源的合理利用,提高了整個鋼鐵廠生產技術水平,促進鋼鐵廠的現代化發展。

2.8 自動化生產操作

現在鋼鐵廠燒結工藝中已不再過多運用人工操作燒結生產,首先傳統的人工操作生產效率低,因為操作人員要兼顧各個生產程序的運行,人力有限,阻礙生產;其次,人存在惰性,若生產操作人員出現工作疏忽的現象,會直接影響產品的質量。而自動化生產操作的運用,生產全程都有計算機自動化操作,對生產過程進行嚴格檢測和質量把控,避免了一些人為因素造成的產品質量問題,提高了燒結工藝的生產效率,保證了生產質量,不僅如此,自動化的生產操作還為鋼鐵廠節省了大量勞動力,降低了生產成本,增加了鋼鐵廠的利潤額,促進鋼鐵廠的長遠發展,促進其在整個社會經濟中的地位。

3 總結

鋼鐵廠根據現時代工業發展的要求,不斷完善燒結工藝生產環節,更新生產設備,優化生產材料結構是為了提高鋼鐵廠整體生產力發展水平,為了減少生產中能量消耗,更為了鋼鐵廠在整個鋼鐵行業的發展地位。生產力水平高低與節能減排的實現都是影響鋼鐵廠發展的關鍵因素,在鋼鐵廠燒結工藝節能降耗設計上需兩者兼顧,才能促進鋼鐵廠的整體發展,增加經濟收益,從而擴大規模,提升鋼鐵廠在工業發展中的主體地位。

參考文獻:

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鋼鐵行業節能技術范文第5篇

關鍵詞:電氣自動化技術;應用;發展;

中圖分類號:TD614 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-11-00-01

一、引言

隨著電子信息技術及智能控制技術的快速發展,近年來,冶金電氣自動化技術取得了很大進步,推動了鋼鐵、冶金產業的發展,為實現冶金行業的現代化,發揮了有效的促進作用。把握當前冶金電氣自動化技術的發展形勢,全面分析其發展現狀,掌握其發展趨勢,對于解決行業問題,推動我國冶金電氣自動化技術的應用與發展,有著重要的現實意義。

二、電氣自動化技術的特點

(一)技術涵蓋面廣泛。電氣自動化技術應用比較廣泛,同時涉及的各類技術比較復雜,大部分工業企業都或多或少會涉及。另外,因為電氣自動化技術是建立在電子信息與網絡技術基礎上的,其技術含量比較高,所以在整個電氣自動化系統的設計過程中既要進行硬件設計也要進行軟件設計,而且用途不同,其設計方案也就不同,必須與行業、場合需求相結合來確定設計方案,因此此種技術的應用需要比較寬的知識面。

(二)對電子技術依賴性強。對于一個完整的電氣自動化系統,無論是采集信號的傳感器,還是對信號進行處理運算的控制器,乃至執行運算結果的執行機構等都與電子技術密切相連。因此,電氣自動化技術建立在電子技術應用的基礎上,對電子技術具有強烈的依賴性。

三、我國電氣自動化技術的應用現狀

(一)電氣自動化技術在鋼鐵行業中的應用。在鋼鐵行業中運用電氣自動化技術,是鋼鐵行業實現現代化的必經之路。近年來,現代科學技術的飛速發展使得我國的鋼鐵行業對生產環境安全、原材料以及產品質量等等的檢測力度大大提高,而這一系列的堅持工作必須要依靠電氣自動化技術才能很好的完成。而且鋼鐵行業的生產環境是比較特殊的,而且其中很多的生產工藝環節是無法利用人工的操作來完成的,因此,由于電氣自動化技術的高效率、高性能以及高整合性等的優勢恰恰為鋼鐵行業提供了很多的便利。

(二)電氣自動化技術在火力發電系統中的應用。在火力發電系統中運用電氣自動化技術,不僅能夠使得火力發電產的機器、鍋爐以及電等運行系統實現一體化的目標,而且能夠對火電設備中出現的一些故障以及安全隱患能夠進行提前通知和預測。事實證明,如果能夠及早的發現并且處理火電設備中遇到的一些安全隱患以及故障,則能夠減少甚至是消除火力發電廠的經濟損失以及一些安全事故的發生。而且在火力發電系統中運用電氣自動化技術能夠在很大程度上實現通用網絡結構的構件,從而實現火力發電廠中電氣設備運轉的自動化,進而能夠代替操作人員對整個火力發電廠設備的監測以及火力發電廠的管理,并且能夠使得計算機控制系統、管理系統以及控制系統這三個系統之間的數據傳輸通暢無阻,在整個數據的處理以及傳輸以及監督實現自動化。

(三)電氣自動化技術在建筑工程中的應用。在建筑中,照明、配電、空調以及配電系統在電氣自動化技術的結合下能夠使之成為一個整體,使得這些系統的聯動性能夠取得大大的提高,同時使得電梯系統能夠根據各層用戶的流量實現速度的自動條件,還能夠使得在水管爆裂以及火災情況下能夠進行自動的判斷與識別,及時實現預設的應急處理方案,及時調整水壓、開啟緊急照明系統等等。

四、電氣自動化技術在冶金中的發展趨勢

電氣自動化技術在冶金行業中已經取得了一定的成效,但是受到各方面的影響,自動化技術在目前的應用過程中還存在很大的差距,要創新電氣自動化技術在冶金行業的應用需要不斷的在實踐中改善和優化,其以后的應用重點主要表現在:

(一)提高自主集成大型數字化的控制水平和能力。對于自主的集成的數字化的控制系統,要不斷的在為我所用的原則的指導下,通過對整套的控制系統進行實時的監控來提高去控制的有效性和高效性,實現對冶金過程中的快速判斷、快速診斷以及快速和及時的處理。并且在提高企業的競爭力的目標指引下,提高數據挖掘技術的應用水平。

(二)進一步提高智能化程度。在過去,電氣自動化受限于電子化和機械化,新世紀以來計算機技術才被慢慢引入電氣自動化程序并發展成為主導的。信息化和工業化的融合,還有待加強。這是節省勞動力,提高生產效率的需要。生產過程的信息化主導,有利于實現自動化和機械化,從而改善生產模式,提高生產質量。把電氣自動化技術與計算機技術兩者相融合,將進一步促進冶金生產過程自動化和機械化。特別是互聯網技術的高速發展對于促進電氣自動化的進一步發展發揮了十分關鍵的作用。

(三)進一步提升生產自動化程度。冶金生產自動化,包含了全部的生產流程和環節,每個步驟都應深化技術創新與改造。例如,加強質量檢測,需引入先進的儀器,比如質量在線直接檢測儀;引入信息工程技術,不斷對操作流程進行創新,優化技術性能;又比如引入節能技術,建立物料和能量優化模型,以縮短生產周期,提高效率,達到降耗、節能的目的。引入高精度預報模型技術,建立高精度預報模型,達到優化控制的目的。另外,進一步優化連鑄技術,以此提升電磁連鑄自動控制技術。

五、結語

電氣自動化技術的生命力在于結構的完整性,當前電氣自動化技術實現了對各行業生產的廣泛適應性,并成為相關產業的主要技術,因此要不斷提高電氣自動化技術的研究水平,以便更好地把握電氣自動化技術的核心。應該從電氣自動化技術的特點認知出發,探尋火電、鋼鐵、建筑等各行業應用電氣自動化技術的要點,以此來為電氣自動化技術的發展找到基礎,從發展趨勢上和技術的關鍵上來實現電氣自動化技術的進一步把握。

參考文獻:

[1]侯碧菲.電氣自動化技術的潛在發展空間與應用分析[J].科技創新與應用,2013,(19):104-104.

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