Розробка енергозберігаючих режимів роботи металургійного комбінату на основі оптимізації роботи доменних печей з використанням нелінійних енерготехнологічних характеристик основних цехів та агрегатів. Зниження паливовикористання на підприємстві.
При низкой оригинальности работы "Зниження паливовикористання металургійного комбінату на основі вдосконалення енерготехнологічних режимів роботи доменних печей", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Тому вирішення питання енергозбереження, як правило, повязано з вибором режиму роботи як конкретних агрегатів, так і всього комплексу в цілому. Впровадження відомих систем глобального оптимуму роботи металургійного комбінату потребує виміру й коректування багатої кількості параметрів у різних технологічних елементах, зміни в структурі підприємства й системі управління ним. Таким чином, у теперішній час та на оглядну перспективу для вітчизняних металургійних підприємств актуальною є задача розробки раціональних енергозберігаючих режимів роботи усього металургійного комплексу, що відповідає можливостям практичної їх реалізації, в тому числі й основних споживачів палива - доменних печей. Наукова новизна отриманих результатів: Уточнено рішення задачі оптимального розподілу дуттєвих добавок і продуктивності доменних печей, що враховує технологічні особливості агрегатів на основі багатофакторних нелінійних енерготехнологічних характеристик доменних печей. Вперше проведено комплексне дослідження впливу температури доменного дуття, використання коксового газу і інших енергозберігаючих заходів на споживання різних видів палива у рамках металургійного комбінату при оптимізації його паливного балансу, зокрема встановлено, що підвищення температури доменного дуття призводить до росту споживання природного газу (в т у.п.) на комбінаті на 20-40% від економії коксу , що буде отримана.Аналіз споживання палива на комбінаті і фінансових витрат на його придбання дозволив сформулювати задачу вибору енергозберігаючих режимів роботи металургійного комбінату як послідовне вирішення двох задач оптимізації: мінімум витрат коксу в доменних печах () при виконанні заданої виробничої програми; мінімум витрат природного газу споживачами, що споживають доменний газ (). Особливістю моделі паливоспоживання доменними повітронагрівачами явилося те, що у якості показника продуктивності використано здобуток витрат дуття на його температуру, окрім цього враховувався вплив витрат природного газу. Модель споживання палива печами основана на відомій експоненціальній залежності витрат палива від продуктивності і уточнена показником, що визначає склад паливної суміші (табл. Основними факторами, які визначають енергоспоживання відділення нагрівальних колодязів обтискного цеху, є: продуктивність, температура посада, угар металу, тривалість простоїв по стану, теплова доля доменного газу в енерговитратах на нагрів, різниця в технічному стані колодязів.Системний аналіз споживання палива на комбінаті і фінансових витрат на його придбання дозволив сформулювати рішення задачі вибору енергозберігаючих режимів роботи підприємства як послідовне вирішення двох задач : мінімум витрат коксу в доменних печах () при виконанні заданої виробничої програми; На основі багатофакторного регресійного аналізу отримані нелінійні енерготехнологічні характеристики доменних печей , блоків повітронагрівачів і інших технологічних агрегатів металургійного комбінату, що споживають доменний газ, котрі враховують реальні умови виробництва, показники сировини, субєктивні фактори, технічний стан обладнання. Оптимальні режими роботи доменного цеха можуть бути досягнуті при підвищенні продуктивності печей в наступній послідовності: піч №4, далі піч №3, піч №5 (оптимальний режим №1) чи в зворотному порядку (оптимальний режим №2). В тому числі: · визначені кількісні данні о впливі температури нагріву доменного дуття на зміни споживання коксу і природного газу на підприємстві; в дослідженому діапазоні параметрів підвищення температури дуття приводить до росту споживання природного газу на 20-40% від отриманої економії коксу (в тут), в результаті чого економічна ефективність від зниження витрат коксу зменшується в середньому на 20%; · встановлено додатковий ефект зниження витрат природного газу шляхом його заміни коксовим в звязку з зменшенням споживання доменного газу нагрівальними печами і його перерозподілом між елементами системи (потенціал економії природного газу за рахунок підвищення поставок коксового газу складає більш 30% по порівнянню з базовим режимом роботи).
План
2. Основний зміст роботи
Вывод
В дисертації вирішена важлива науково-технічна задача визначення енергозберігаючих режимів роботи металургійного комбінату на основі оптимізації роботи доменних печей і паливного балансу комбінату з використанням багатофакторних нелінійних енерготехнологічних характеристик основних цехів і агрегатів. Розроблені режими пройшли промислову апробацію. Проведені дослідження дозволяють зробити наступні узагальнення та висновки: 1. Системний аналіз споживання палива на комбінаті і фінансових витрат на його придбання дозволив сформулювати рішення задачі вибору енергозберігаючих режимів роботи підприємства як послідовне вирішення двох задач : мінімум витрат коксу в доменних печах ( ) при виконанні заданої виробничої програми;
мінімум витрат природного газу споживачами, які використують доменний газ ( ).
2. На основі багатофакторного регресійного аналізу отримані нелінійні енерготехнологічні характеристики доменних печей , блоків повітронагрівачів і інших технологічних агрегатів металургійного комбінату, що споживають доменний газ, котрі враховують реальні умови виробництва, показники сировини, субєктивні фактори, технічний стан обладнання.
3. На основі математичного моделювання і промислових досліджень визначені залежності споживання палива шахтними вапняково-обпалювальними печами від продуктивності і обємної долі доменного газу в паливній суміші, можливий діапазон зміни котрої досягає 75%.
4. Стосовно до умов доменного цеха Алчевського металургійного комбінату вирішена задача оптимізації режимів роботи комплексу доменних печей по мінімуму витрат коксу і проведена оцінка їх ефективності. Встановлено, що у всьому дослідженому діапазоні продуктивності доменного цеха існує два локальних екстремума. Оптимальні режими роботи доменного цеха можуть бути досягнуті при підвищенні продуктивності печей в наступній послідовності: піч №4, далі піч №3, піч №5 (оптимальний режим №1) чи в зворотному порядку (оптимальний режим №2).
5. Впровадження оптимальних режимів роботи доменного цеха в другому півріччі 2004 року показало практичну можливість їх реалізації і дозволила досягти зниження питомих витрат коксу на 1 кг/т, природного газу - на 5,7м3/т, вугілля - на 2,6 кг/т у порівнянні з першим півріччям 2004 року. В результаті отримаю економічний ефект 5855283 грн.
6. На основі рішення задачі оптимального розподілу доменного газу між споживачами розроблені і досліджені енергозберігаючі режими роботи металургійного комбінату. В тому числі: · визначені кількісні данні о впливі температури нагріву доменного дуття на зміни споживання коксу і природного газу на підприємстві; в дослідженому діапазоні параметрів підвищення температури дуття приводить до росту споживання природного газу на 20-40% від отриманої економії коксу (в тут), в результаті чого економічна ефективність від зниження витрат коксу зменшується в середньому на 20%;
· встановлені величини додаткових витрат природного газу, що повязані з ростом втрат доменного газу на свічі, при умовах базового режиму роботи (додаткові фінансові витрати на придбання природного газу складають 25%);
· встановлено додатковий ефект зниження витрат природного газу шляхом його заміни коксовим в звязку з зменшенням споживання доменного газу нагрівальними печами і його перерозподілом між елементами системи (потенціал економії природного газу за рахунок підвищення поставок коксового газу складає більш 30% по порівнянню з базовим режимом роботи).
7. Розроблено новий комплексний показник - коефіцієнт зниження витрат природного газу при впровадженні енергозберігаючих заходів, що дозволяє ранжирувати цехи і агрегати металургійного комбінату по ефективності енергозбереження.
Позначення: - коефіцієнти рівняння регресії; продуктивність i-го технологічного агрегату (елемента системи), т/мес; - температура дуття, ° С; - витрати дуття тис м 3; - обємна доля доменного газу в паливній суміші; - теплова доля природного газу в паливній суміші; - виробництво пари на ТЕЦ-ППС, т /міс; - витрати умовного палива i-им елементом системи тут/мес; - втрати доменного газу тут/міс, - коефіцієнт зниження витрат природного газу i-им елементом системи, тут/тут.
Основні результати дисертації опубліковані в роботах
1. Сазонов С.И., Цкитишвили Э.О., Губинский М.В. Влияние эффективности использования доменного газа на энергосбережение металлургического комбината// Металлургическая теплотехника: Сб. научн. тр. НМЕТАУ.- Днепропетровск, 2004.- С. 102-109.
2. Сазонов С.И., Шевченко Г.Л., Федоров О.Г. Оптимизация режимов работы группы котельных агрегатов ТЭЦ-ПВС// Металлургическая теплотехника: Сб. научн. тр. НМЕТАУ.- Днепропетровск, 2004.- С. 109-115.
3. Сазонов С.И. Моделирование использования топлива при производстве чугуна на Алчевском металлургическом комбинате// Интегрированные технологии и энергосбережение.- 2002.- №2.-С. 82-85
5. Федоров О.Г., Бойко В.Н., Сазонов С.И., Форись С.Н Определение теплотехнологических показателей работы газовых шахтных известково-обжиговых печей//Сб. “Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в теплотехнологических процессах”.- Иваново,2003,- С.68-69.
6. Губинский М.В., Сазонов С.И., Шевченко Г.Л. Оптимизация топливного баланса - основа энергосбережения металлургического предприятия.// Сучасні проблеми металургії. Наукові праці, Т7.-Днепропетровск:Системні технології, 2004. - С.4-11.
7. Сазонов С.И., Губинский М.В. Исследование рациональных энерготехнологических режимов работы металлургического комбината на основе оптимизации его топливного баланса// Металлургическая теплотехника: Сб. научн. тр. НМЕТАУ.-Днепропетровск, 2005.-С.281-294
8. Сазонов С.И., Форись С.Н., Федоров О.Г. Эффективность замены природного газа доменным при отоплении шахтных известково-обжиговых печей// Теория и практика металлургии.-2005.-№4.С.7-10
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
