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钢铁企业球团工序能耗分析方法研究

作　者: 杨茜
导　师: 李歧强
学　校: 山东大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 球团竖炉用能边界逐步分析能耗模型用能评价
分类号: TF046.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

能源是人类社会赖以生存和发展的基础,在国民经济中具有重要的战略地位,我国一直以来都很重视节约能源和能源的综合利用。作为能耗量占全国工业总能耗15%的钢铁行业,其节能减排工作一直被重点关注。在节能减排及能源综合利用工作的开展中,能耗分析是实施节能降耗措施的基础,正确可行的分析结果科学定位节能实施点,为进一步挖掘企业节能潜力提供思路和依据。当前钢铁企业能耗分析的研究有很多,但大多偏重于宏观的决策分析和专业的工艺分析,研究成果用于指导节能技改实施较为困难。钢铁生产流程长,工序间生产活动相对独立,能源利用效率的改善可以以生产工序为对象开展。而目前的研究正是缺乏针对钢铁企业生产工序能耗的系统分析,包括从分析对象的界定、影响因素分析再到能耗模型的建立。针对以上问题,本文以钢铁企业球团工序为对象研究工序能耗的分析方法。钢铁企业球团工序负责为高炉炼铁生产球团矿,其生产过程能源消耗的连续性、复杂性能够代表钢铁生产过程中其他工序能耗的特性,对其能耗状况进行研究可为其他工序能耗状况分析工作的开展提供借鉴。本文就工序能耗分析范围提出一种划定方法,用于确定生产工序中与能源消耗相关的物料、设备以及能源,排除无关因素对能耗分析的干扰,使分析对象更明确。在用能边界内,以各生产设备消耗的能耗量为能耗子项对工序能耗总量进行分解,将工序能耗分析转化为各能耗子项的分析,工序能耗看作各能耗子项的总和。对各能耗子项选择逐步回归法分析了其关键影响因素,汇总能耗子项的关键影响因素成工序关键影响因素集。在影响因素分析完成时,建立了各能耗子项与其关键影响的回归方程,即各能耗子项的逐步回归模型。利用能耗子项的回归模型建立了基于关键影响因素的工序能耗模型,通过能耗子项逐步回归模型的验证实现工序能耗模型验证。最后延续对工序能耗总量进行分解的思想,将工序能耗的评价转化为能耗子项的评价,讨论了利用逐步回归模型评价工序能耗的实施方法。本文以某联合钢铁企业下属球团厂为实例,对本文提出的能耗分析方法进行了验证。在该球团厂的用能边界内,将能耗总能分解为各设备能耗的总和,对竖炉煤气消耗和风机电耗两项重点能耗运用逐步回归分析关键影响因素,并建立了这两项能耗的逐步回归模型。实测数据和模型输出的对比结果显示模型的拟合程度可达到95%以上。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-12
1 绪论  12-20
  1.1 课题背景及研究意义  12-13
  1.2 能耗分析研究现状  13-18
    1.2.1 工业能耗分析发展  13-14
    1.2.2 能耗分析方法  14-17
    1.2.3 存在的问题  17-18
  1.3 课题研究思路  18
  1.4 本文章节安排  18-20
2 钢铁企业球团工艺及能耗概况  20-28
  2.1 球团生产流程  20-24
    2.1.1 配料  21-22
    2.1.2 造球  22
    2.1.3 焙烧  22-24
  2.2 竖炉球团能耗概况  24
    2.2.1 煤气消耗  24
    2.2.2 电能消耗  24
  2.3 球团工序实例  24-27
    2.3.1 生产工艺构成  25-27
    2.3.2 工序能耗概况  27
  2.4 本章小结  27-28
3 用能边界划定  28-40
  3.1 定界思路  28-29
  3.2 定界规则  29-33
    3.2.1 统一描述  29-30
    3.2.2 共性归纳  30-32
    3.2.3 认定准则  32-33
  3.3 定界步骤  33-35
  3.4 实例定界  35-39
    3.4.1 生产相关项集  35-36
    3.4.2 认定项集  36
    3.4.3 能耗相关项集  36-39
  3.5 本章小结  39-40
4 能耗影响因素分析  40-66
  4.1 工序能耗结构  40-42
  4.2 影响因素分析理论  42-49
    4.2.1 影响因素分析方法比较  43
    4.2.2 多元回归分析  43-47
    4.2.3 逐步回归  47-49
  4.3 竖炉煤气消耗影响因素  49-58
    4.3.1 影响因素集  49-52
    4.3.2 影响关系分析  52-54
    4.3.3 影响因素筛选  54-58
  4.4 风机电耗影响因素  58-63
    4.4.1 影响因素集  59-60
    4.4.2 影响因素筛选  60-63
  4.5 本章小结  63-66
5 球团工序能耗模型  66-76
  5.1 工序能耗模型建立  66-67
  5.2 重点能耗回归模型验证  67-70
  5.3 用能评价  70-74
    5.3.1 评价数据集  71-72
    5.3.2 建立逐步回归评价模型  72-73
    5.3.3 基准评价  73-74
  5.4 本章小结  74-76
6 结论与展望  76-80
  6.1 问题提出及解决  76
  6.2 本课题的优缺点  76-77
  6.3 需进一步研究的问题  77-80
附录  80-84
参考文献  84-86
致谢  86-87
攻读硕士学位期间参与的科研项目  87-88
学位论文评阅及答辩情况表  88

钢铁企业球团工序能耗分析方法研究

内容摘要

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