鞍钢蒸汽管理与监测系统开发及应用
The Application and Development of Steam Management and Monitoring System in ANSTEEL
钢铁生产作为一个高能耗过程,其能源使用量约占整个工业生产能源消耗的4%,截至2014年12月世界粗钢产量已超过8亿吨.由于钢铁的高循环再利用率(65%),在未来很长一段时间内以废钢和铁矿石为原料的生产工艺钢铁生产工艺仍然钢铁生产的主流,在这个生产流程中蒸汽总量占整个生产流程能源投入约10%.蒸汽钢铁企业能源系统中发挥调节和平衡作用,富余副产煤气和余热的回收利用都可以转换成蒸汽.蒸汽还为高炉鼓风、转炉RH真空冶炼以及冷轧酸洗和彩涂等工艺不可或缺的能源物质.与一般蒸汽系统相比较,钢铁企业蒸汽生产、传输和使用过程均更为复杂.从生产环节看,设备包括:热电厂锅炉、余热回收系统;从压力看,包括高压、中压和常压,传输为动态变化过程;从用户来看,包括生产工序和发电机组,对于北方企业还包括供暖.蒸汽系统节能降耗,成为钢铁企业降本增效的重要举措.以此为研究背景,本文以鞍钢本部研究对象,完成了蒸汽系统管理和监测系统软件开发并投入使用,主要研究内容如下:完成了研究对象蒸汽系统现状调研,涉及两方面的内容:蒸汽的生产设备现状和研究对象蒸汽系统存在的问题.通过调研可看出:研究对象蒸汽生产设备主要包括:发电锅炉,余热回收设备:炼焦CDQ回收、烧结余热回收、转炉煤气余热回收、加热炉汽化冷却蒸汽回收以及加热炉烟气余热回收等,蒸汽的总发生量占整个生产系统能源消耗的8%.蒸汽系统存在的主要问题包括:余热回收蒸汽放散、高品质蒸汽降级使用、不同参数蒸汽并入同一条汽道、调度系统功能不全、计量信息不准、缺少蒸汽产生和使用监控画面、缺失信息共享平台等问题.为了提高研究对象生产系统的能源效率,需要开发和建立蒸汽管理和监测系统.完成了蒸汽管理系统程序开发及应用.具体涉及主页面、汽道信息管理、阀门信息管理、汽道点检管理、阀门调整作业管理、汽道变更管理、检修作业票管理、计划检修管理和系统维护等9个模块.完成了蒸汽在管道中流动的数学模型开发,主要涉及管网拓扑模型、水蒸汽水力学模型和水蒸汽热力学模型,蒸汽参数的计算以IAPWS-IF97为基础,结果表明:计算结果与仪表监测结果具有很好的一致性,偏差为6%,满足生产调度人员对蒸汽管网进行有效监测的需求.完成了蒸汽监测系统程序开发及应用,具体包括汽道基础信息维护功能模块和管网运行模型计算功能模块两部分.
- 作者：
- 张天赋
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 专业名称：
- 动力工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 刘坤
- 中图分类号：
- TF083
- 关键词：
- 钢铁联合企业；蒸汽系统；管理系统；数学模型；蒸汽监测系统
- integrated steel industry; steam management system; mathematic mode; steam monitoring system;