首钢2008减产方案能耗分析

论文摘要

钢铁生产过程是一个消耗资源、能源,并向外界环境排放污染物和废弃物的过程。随着钢铁产量的逐步增大,生产过程中所消耗的资源和能源也在大幅增加,排放的污染物和废弃物也相应增加,这样就给资源和能源的长期使用带来压力,并对外界环境造成严重污染。因此,从长远角度考虑,人们在钢铁企业兴起的过程中不断地摸索能源节约的方法,以期用较少的资源和能源生产出较多的钢铁产品,并排放较少的污染物和废弃物。在上世纪80年代,陆钟武院士提出了系统节能的概念,就是运用系统工程的思想和方法,实现各项技术措施和生产要素的优化组合,达到增加企业整体节能效果的目的。近年来,随着系统节能在生产实践中的逐步应用和各项节能成果的实现,系统节能的思想得到了推广,系统节能理论也逐步完善,并在工程上得到了更多地应用。本文以首钢（北京地区）整个生产系统为研究对象,将系统节能的方法和理论应用在首钢减产方案的能耗分析上。2008年,面临北京奥运会的召开,按照国家中央和北京市对首钢节能减排的要求,首钢必须将钢产量由年产800万吨降低到400万吨,并逐步迁出首都北京。一个年产800万吨粗钢的联合企业,产能在非常短的时间内压缩一半,在国内外绝无仅有,更无先例借鉴。因此,经过多方研究和讨论,为保证生产的安全和顺利过渡,首钢将实施阶段性的减产方案,分三步实现钢产量的锐减,保证不影响奥运期的环境质量。本文选用系统节能方法中的投入产出法和e-p分析法,以首钢2006年的能源平衡表和其他生产数据为基础数据库,分别建立了首钢生产系统的能源投入产出模型和吨钢能耗的e-p模型,并应用MATLAB软件编制了计算程序,使得计算过程更加便捷,计算结果更加直观。本文首先是对首钢基础数据库的验算,在验证了MATLAB计算程序准确性的基础上,分别对首钢三个阶段的减产方案进行投入产出表的程序编制,并以工序产品产量、吨钢综合能耗、吨钢可比能耗、工序能耗、钢比系数等指标为主要目标函数进行相应计算,预测各阶段实施减产后,各指标的变化情况,尤其是吨钢综合能耗和吨钢可比能耗的变化,并分析影响吨钢综合能耗和吨钢可比能耗的因素。此外,由于产量的降低必然带来设备的删减,各生产工序所需的能源和动力,以及副产的煤气情况都将发生变化,针对这些问题,本文也编制了计算程序来预测各阶段减产后能源和动力的供需平衡,以及煤气的供需平衡问题,为首钢减产方案的可行性提供理论支持,并为首钢节能降耗提出可行建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 钢铁工业的现状
• 1.1.1 钢铁工业是中国能源消耗和污染物排放"大户"
• 1.1.2 节能减排是钢铁工业实现可持续发展的战略措施
• 1.2 系统节能的发展
• 1.2.1 我国节能工作的发展阶段
• 1.2.2 系统节能的方法
• 1.3 课题研究的提出
• 1.3.1 本文研究的背景
• 1.3.2 本文研究的主要思路
• 第2章 首钢现状
• 2.1 系统结构及组成
• 2.2 基础数据库
• 2.2.1 主系统
• 2.2.2 子系统
• 第3章 计算模型的建立
• 3.1 投入产出模型的建立
• 3.1.1 单级投入产出模型
• 3.1.2 多级投入产出模型
• 3.1.3 首钢多级投入产出系统
• 3.2 吨钢能耗模型的建立
• 3.2.1 吨钢综合能耗模型
• 3.2.2 吨钢可比能耗模型
• 3.3 软件应用
• 3.3.1 MATLAB软件介绍
• 3.3.2 MATLAB软件应用的环境
• 3.3.3 MATLAB软件的矩阵运算功能
• 3.3.4 MATLAB与Excel数据传递
• 3.3.5 程序功能
• 第4章 首钢减产方案能耗分析
• 4.1 压产方案阶段一
• 4.1.1 压产方案阶段一内容
• 4.1.2 压产方案阶段一分析
• 4.1.3 小结与建议
• 4.2 压产方案阶段二
• 4.2.1 压产方案阶段二内容
• 4.2.2 压产方案阶段二的对比和分析
• 4.2.3 小结与建议
• 4.3 压产方案阶段三
• 4.3.1 压产方案阶段三内容
• 4.3.2 压产方案阶段三的对比分析
• 4.3.3 小结与建议
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢