首钢2008减产方案能耗分析

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。

目录

文摘

英文文摘

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