基于物質(zhì)流對鋼鐵企業(yè)能耗影響的節(jié)能分析研究

【摘要】：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是復雜的鐵-煤化工系統(tǒng),鋼鐵生產(chǎn)過程實質(zhì)上是物質(zhì)流在能量流的驅(qū)動和作用下,在流程網(wǎng)絡中按照一定的“程序”動態(tài)-有序地運行。對典型鋼鐵企業(yè)-鞍鋼能耗影響因素的分析表明,研究鋼鐵企業(yè)物質(zhì)流對能耗的影響,進而提出節(jié)能降耗的措施,對建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)具有重要意義。本文應用冶金流程工程學的理論和系統(tǒng)節(jié)能的方法,重新審視鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程的物理本質(zhì),把鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)抽象為物質(zhì)流轉(zhuǎn)變過程,剖析物質(zhì)流在鋼鐵生產(chǎn)過程中的運行行為、效果及作用機制,為鋼鐵企業(yè)的進一步節(jié)能減排尋求新的突破口。 鋼鐵企業(yè)的各種物料沿著產(chǎn)品生命周期的軌跡流動形成物質(zhì)流(以鐵素流為主體)。構(gòu)造了鋼鐵生產(chǎn)單元、生產(chǎn)工序及鋼鐵生產(chǎn)流程的物質(zhì)流圖,建立了物質(zhì)流輸入-輸出模型。各種能源沿著轉(zhuǎn)換、使用、回收、排放的路徑在鋼鐵企業(yè)內(nèi)流動形成能量流(以碳素流為主體)。構(gòu)造了能源轉(zhuǎn)換單元、轉(zhuǎn)換工序及轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡的能量流圖,建立了能量流輸入-輸出模型。 在鋼鐵生產(chǎn)工序上,分析了物質(zhì)流對能量流的作用:能量流推動物質(zhì)流的轉(zhuǎn)變,過剩的能量流或依附于物質(zhì)流進入下一道生產(chǎn)工序,或分離運行形成獨立的能源回收-轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡。生產(chǎn)工序的余熱余能回收水平越高,工序產(chǎn)品帶入下道工序的能量越多,則物質(zhì)流-能量流的協(xié)同度越高,二者的協(xié)同作用越大,相關(guān)工序的工序能耗越低。 針對流程網(wǎng)絡復雜、產(chǎn)品多樣化的大型聯(lián)合企業(yè)-鞍鋼,應用物質(zhì)流研究方法,分析了物質(zhì)流運行模式對鞍鋼的影響,結(jié)果表明:鞍鋼復雜的流程網(wǎng)絡使得物質(zhì)流運行周期加長、連續(xù)化程度降低,最終導致其噸鋼能耗明顯偏高,節(jié)能潛力很大。采取物質(zhì)流優(yōu)化措施后,鞍鋼噸鋼綜合能耗(不含冷軋)從760.2kgce/t降低到548.2kgce/t左右。 【關(guān)鍵詞】：鋼鐵聯(lián)合企業(yè) 物質(zhì)流分析 物質(zhì)流-能量流關(guān)系 節(jié)能
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TF083;F426.31
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 我國鋼鐵工業(yè)的能耗現(xiàn)狀及面臨的問題9-10
• 1.2 鋼鐵企業(yè)能耗的影響因素10-12
• 1.2.1 生產(chǎn)規(guī)模與技術(shù)裝備10-11
• 1.2.2 能源結(jié)構(gòu)與能源轉(zhuǎn)換水平11
• 1.2.3 生產(chǎn)布局與產(chǎn)品運輸11-12
• 1.2.4 余熱余能的回收與利用12
• 1.3 鋼鐵工業(yè)/企業(yè)節(jié)能方法研究進展12-14
• 1.3.1 系統(tǒng)節(jié)能方法的由來及發(fā)展12-13
• 1.3.2 鋼鐵企業(yè)能源模型研究進展13-14
• 1.4 鋼鐵企業(yè)的物質(zhì)流、能量流及其研究進展14-16
• 1.4.1 鋼鐵企業(yè)的物質(zhì)流與能量流14-15
• 1.4.2 鋼鐵企業(yè)物質(zhì)流、能量流分析方法15-16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容、研究思路和創(chuàng)新點16-18
• 第二章 鋼鐵企業(yè)物質(zhì)流分析18-31
• 2.1 生產(chǎn)工序的物質(zhì)流18-23
• 2.1.1 生產(chǎn)單元的物質(zhì)流模型18-20
• 2.1.2 生產(chǎn)工序的物質(zhì)流模型20-23
• 2.2 生產(chǎn)流程的物質(zhì)流23-25
• 2.3 關(guān)于物質(zhì)流的運行周期25-30
• 2.3.1 物質(zhì)流的運行模式25-26
• 2.3.2 物質(zhì)流的運行時間周期26-30
• 2.3.2.1 串聯(lián)網(wǎng)絡的物質(zhì)流運行時間周期及連續(xù)化度26-27
• 2.3.2.2 串-并聯(lián)網(wǎng)絡的物質(zhì)流運行時間周期及連續(xù)化度27-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 第三章 鋼鐵企業(yè)的能量流分析31-39
• 3.1 能源轉(zhuǎn)換的能量流31-36
• 3.1.1 能源轉(zhuǎn)換單元的能量流模型31-34
• 3.1.2 能源轉(zhuǎn)換工序的能量流模型34-36
• 3.2 能源轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡的能量流36-38
• 3.3 小結(jié)38-39
• 第四章 鋼鐵企業(yè)物質(zhì)流-能量流作用的研究與應用39-54
• 4.1 鋼鐵企業(yè)物質(zhì)流-能量流的協(xié)同作用39-49
• 4.1.1 物質(zhì)流-能量流作用對工序能耗的影響40-46
• 4.1.1.1 鋼鐵生產(chǎn)工序的工序能耗41-43
• 4.1.1.2 物質(zhì)流變化對工序能耗的影響43-44
• 4.1.1.3 能量流變化對工序能耗的影響44-46
• 4.1.1.4 物質(zhì)流－能量流作用對工序能耗的影響46
• 4.1.2 物質(zhì)流-能量流作用對噸鋼運輸能耗的影響46-47
• 4.1.3 物質(zhì)流-能量流作用對噸鋼能耗的影響47-49
• 4.2 鞍鋼物質(zhì)流-能量流的協(xié)同作用分析49-53
• 4.3 小結(jié)53-54
• 第五章 鞍鋼節(jié)能對策及其效果分析54-60
• 5.1 淘汰落后生產(chǎn)線，提高設備大型化程度54-57
• 5.2 簡化流程網(wǎng)絡，提高流程物質(zhì)流運行的連續(xù)化度57-58
• 5.3 節(jié)能效果分析58-59
• 5.4 小結(jié)59-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 研究結(jié)論60-61
• 6.2 不足與展望61-62
• 參考文獻62-65
• 發(fā)表論文和科研情況說明65-66
• 致謝66-67

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