鋼鐵工業(yè)：IT助力循環(huán)經(jīng)濟(jì)
寶鋼不銹鋼分公司的生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)投入運(yùn)行后，降低能耗5%，僅降低煤氣排放量一項(xiàng)每年可為企業(yè)節(jié)約資金3000萬元以上。
中國鋼鐵工業(yè)在產(chǎn)能快速增長的同時(shí)，也帶來了資源消耗過大、環(huán)境污染嚴(yán)重、能源和運(yùn)輸供給不足等問題，這些問題始終制約著鋼鐵工業(yè)穩(wěn)定快速發(fā)展。鋼鐵企業(yè)既要發(fā)展，還要降低消耗; 既有社會(huì)發(fā)展的任務(wù)，又要承擔(dān)社會(huì)進(jìn)步的責(zé)任。
“三高”現(xiàn)狀亟待改變
眾所周知，鋼鐵工業(yè)是高能耗、高物耗、高污染的典型“三高”產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鋼鐵工業(yè)能耗占全國工業(yè)總能耗的15.18%，所排放的廢水和廢氣占工業(yè)總排放量的14%，固體廢棄物占工業(yè)廢棄物總量的16%。
在鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品制造的各工序中，煉鐵系統(tǒng)（包括焦化、球團(tuán)、燒結(jié)、煉鐵）的能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗近70%; 煉鋼系統(tǒng)的能耗與國際先進(jìn)水平的差距是鋼鐵工業(yè)各工序能耗與國際先進(jìn)水平差距最大的; 鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣，對其進(jìn)行回收并優(yōu)化利用的任務(wù)更艱巨。
所以說，鋼鐵工業(yè)實(shí)施節(jié)能降耗，提高資源有效利用率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程廢棄物的零排放，建立完善的鋼鐵工業(yè)生態(tài)循環(huán)體系，走可持續(xù)發(fā)展道路，是確保我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的根本保障。而利用信息及自動(dòng)化技術(shù)對鋼鐵生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、對能源進(jìn)行管理，是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、改善環(huán)境的重要任務(wù)之一。
“十一五”期間，國家要求推進(jìn)鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，發(fā)揮鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換和廢物消納處理功能。在國家發(fā)改委公布的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中，提出了降低原料、能源和水消耗，提高資源利用效率和資源回收率，建設(shè)污水和廢渣綜合處理系統(tǒng)，提高鋼材使用效率，到2010年實(shí)現(xiàn)全行業(yè)噸鋼綜合能耗降到0.73噸標(biāo)煤，噸鋼水耗降至8噸以下的鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)意見。
鋼鐵工業(yè)發(fā)展要按循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，利用信息技術(shù)，走出一條產(chǎn)品質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、競爭能力強(qiáng)的鋼鐵強(qiáng)國之路。利用信息技術(shù)對鋼鐵生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、對能源進(jìn)行管理，是鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要手段。
節(jié)能降耗: IT大有可為
為了綜合利用能源，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，我國鋼鐵企業(yè)使用先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、柔性制造和精細(xì)化管理，通過對生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，合理分配資源，降低了資源消耗，改善了環(huán)境，促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
首鋼的“鋼鐵企業(yè)利用信息技術(shù)節(jié)約能源及能源預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用”列入國家電子信息技術(shù)應(yīng)用(倍增計(jì)劃)項(xiàng)目?！疤撃茉从?jì)量信息系統(tǒng)”、“武鋼焦?fàn)t控管一體化”等國家電子信息技術(shù)應(yīng)用(倍增計(jì)劃)項(xiàng)目通過了驗(yàn)收?！皩氫撃茉垂芾硐到y(tǒng)”、“濟(jì)鋼大型焦?fàn)t控制系統(tǒng)”、“重鋼加熱爐控制系統(tǒng)”均被列為國家信息技術(shù)應(yīng)用示范優(yōu)秀項(xiàng)目?！盁Y(jié)終點(diǎn)判斷與智能控制系統(tǒng)研究”、“煉焦配煤優(yōu)化系統(tǒng)”、“鞍鋼高爐人工智能系統(tǒng)技術(shù)研究”、“寶鋼鐵水運(yùn)輸計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)研究”、“板帶鋼集成制造執(zhí)行系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用”榮獲了中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)頒發(fā)的冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一、二等獎(jiǎng)。這些信息化、自動(dòng)化項(xiàng)目的特點(diǎn)是節(jié)能降耗效果顯著、技術(shù)先導(dǎo)性強(qiáng)、在全行業(yè)具有帶動(dòng)作用。
在現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝中，應(yīng)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化和最優(yōu)工藝控制，可以大大降低能源和材料消耗。信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)全面、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理各種資源提供了現(xiàn)代化手段，這些資源包括保證企業(yè)生產(chǎn)安全運(yùn)營的水、電、煤、氣、油以及原材料。
鋼鐵企業(yè)要積極部署信息技術(shù)在資源、環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，推進(jìn)綠色制造和清潔生產(chǎn)，合理利用資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。這是我們在資源、能源缺乏的情況下推動(dòng)鋼鐵工業(yè)化進(jìn)程的良好途徑。到目前為止，信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。
近年來，鋼鐵企業(yè)以計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制、數(shù)學(xué)模型、人工智能、計(jì)量檢測、監(jiān)視監(jiān)控等信息及自動(dòng)化技術(shù)搭建平臺(tái)，使之與管理、工藝、流程相結(jié)合，走自主創(chuàng)新、引進(jìn)消化再創(chuàng)新之路，開發(fā)了一大批先進(jìn)適用的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的應(yīng)用項(xiàng)目，為鋼鐵工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、優(yōu)化控制、動(dòng)態(tài)管理、輔助決策發(fā)揮了重要作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
信息技術(shù)在解決鋼鐵企業(yè)能耗高、污染重的問題中發(fā)揮著重要作用。對高能耗、高物耗和高污染生產(chǎn)過程進(jìn)行信息技術(shù)改造，為節(jié)能降耗和污染減排做貢獻(xiàn)，這是鋼鐵企業(yè)信息化的重要工作之一。幾年來，鋼鐵企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)管理和控制方面應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗取得了重要進(jìn)展。
1．能源管理
能源管理是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置、合理利用能源、改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)從單一的裝備節(jié)能向系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的重要措施，也是創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)、實(shí)施清潔生產(chǎn)的必然要求。要從企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認(rèn)識建設(shè)能源管理系統(tǒng)的必要性。努力實(shí)現(xiàn)能源集中控制，提高勞動(dòng)效率，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行; 努力形成自主知識產(chǎn)權(quán)的燃?xì)獍l(fā)電控制技術(shù)。
現(xiàn)代化的能源管理中心是體現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能水平的標(biāo)志。能源管理中心應(yīng)能做到確保生產(chǎn)用能的穩(wěn)定供應(yīng); 充分利用低價(jià)能源代替高價(jià)能源; 對能源進(jìn)行集中管理與自動(dòng)化操作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。積極推廣利用信息及自動(dòng)化技術(shù)，促進(jìn)節(jié)能降耗、提高能源利用效率。
2．過程自動(dòng)化控制
先進(jìn)的過程自動(dòng)化控制也是節(jié)能降耗的重要手段。利用數(shù)學(xué)模型和智能控制理論對工業(yè)爐窯進(jìn)行計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制，可直接取得顯著的節(jié)能效果。推廣應(yīng)用高爐專家系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制模型、電爐能量輸入優(yōu)化模型、智能精煉爐控制系統(tǒng)、加熱爐優(yōu)化控制模型和模糊控制系統(tǒng)等先進(jìn)的過程控制模型系統(tǒng)，由此提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少設(shè)備故障、保障生產(chǎn)順行，間接起到節(jié)能降耗的目的。
3．檢測和控制設(shè)備
先進(jìn)的檢測和控制設(shè)備是節(jié)能工藝和裝備的基礎(chǔ)。研制和選用靈敏可靠的檢測儀表、操作靈活的閥門及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化裝備，保證節(jié)能工藝和裝備發(fā)揮節(jié)能效果。
4．電氣傳動(dòng)設(shè)備
電氣傳動(dòng)設(shè)備本身的節(jié)能構(gòu)成了鋼鐵工業(yè)節(jié)能的重要組成部分。大力推廣交流變頻調(diào)速等自動(dòng)化技術(shù)，使鋼鐵工業(yè)中的電機(jī)設(shè)備節(jié)電節(jié)能。
涌現(xiàn)出許多成功案例
濟(jì)鋼大型焦?fàn)t集中控制系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代化大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、檢測技術(shù)及控制技術(shù)，首次成功實(shí)現(xiàn)煤氣凈化半負(fù)壓流程控制技術(shù)和低水熄焦控制技術(shù)的國產(chǎn)化。無蒸汽蒸氨控制技術(shù)的應(yīng)用，消除了傳統(tǒng)蒸汽蒸氨帶來的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制后能耗降低1.5%～3%。濟(jì)鋼大型高爐零返礦技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目投運(yùn)后，優(yōu)化了原料生產(chǎn)工藝，消化了高爐產(chǎn)生的返礦，降低了高爐生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源，緩解了原燃料供應(yīng)緊張的局面。
太鋼能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了主要耗能介質(zhì)（風(fēng)、水、電、氣）的數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)算電子化、計(jì)量現(xiàn)代化和管理精細(xì)化的目標(biāo)。
重鋼大型軋鋼加熱爐模糊控制系統(tǒng)，使?fàn)t溫變化控制在5℃以內(nèi)，提高了加熱質(zhì)量，降低了燒損，延長了爐窯壽命。同時(shí)，由于對加熱爐的風(fēng)機(jī)采取了模糊控制變頻調(diào)速，防止了因關(guān)小閥門減少風(fēng)量而造成的風(fēng)機(jī)喘振; 加之對空燃比的精確控制，減少了能源浪費(fèi)，年節(jié)約天然氣76.5萬m3，年節(jié)電43.9萬kWh，年減排二氧化碳3112噸。
武鋼焦?fàn)t干熄焦自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用具有自主創(chuàng)新的干熄焦裝置自動(dòng)化控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正式投入運(yùn)行，全部完成了控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的模擬調(diào)試和仿真運(yùn)行，焦炭的冷強(qiáng)度M40將提高3%，M10降低至0.47%，熱強(qiáng)度提高2%，用干法熄焦產(chǎn)生的熱能每年發(fā)電近4000萬千瓦。
優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，盡可能回收利用鋼鐵生產(chǎn)中的余熱，緩解生產(chǎn)中電能和熱能的供需矛盾，是當(dāng)前鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗的重要課題。例如: 寶鋼能源管理系統(tǒng)按循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本要求規(guī)劃設(shè)計(jì)，以能源調(diào)度為中心，扁平化管理，建立客觀能源消耗評價(jià)體系，完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和有效利用，加快系統(tǒng)的故障處理，提高對全廠性能源事故的反應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)在公司層面對能源系統(tǒng)分散控制和集中管理，優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，達(dá)到能源管理高效、敏捷、經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)能源管控一體化。
南京鋼鐵集團(tuán)能源管理系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整氣電負(fù)荷，回收轉(zhuǎn)爐煤氣，投運(yùn)電除塵設(shè)備。煤氣儲(chǔ)備中心回收轉(zhuǎn)爐煤氣供機(jī)組發(fā)電，目前回收量已達(dá)到76立方米／噸鋼以上，煤氣綜合利用后，創(chuàng)下自投產(chǎn)以來發(fā)電量最高紀(jì)錄，達(dá)到同類企業(yè)先進(jìn)水平。通過EMS系統(tǒng)監(jiān)視水電氣運(yùn)行，掌握實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)。對異常參數(shù)，通過調(diào)節(jié)能源介質(zhì)的發(fā)生量或用戶的使用量進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，力求保證能源系統(tǒng)供需平衡。平衡生產(chǎn)用能需求，不斷優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)配置，使鋼鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的富余煤氣、蒸汽有效利用，緩解了生產(chǎn)用電用熱的矛盾。
寶鋼、通鋼、杭鋼、南京鋼鐵、興澄特鋼等企業(yè)則率先建設(shè)了企業(yè)能源綜合平衡管理系統(tǒng)（EMS），使能源資源得到有效利用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)能源的優(yōu)化和平衡。
節(jié)能降耗任重道遠(yuǎn)
我國鋼鐵工業(yè)的節(jié)能降耗任重道遠(yuǎn)，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的道路還很長，還有許多生產(chǎn)、管理過程中的能源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題完全可以通過信息技術(shù)的應(yīng)用得到解決。
2007年，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的總體要求是，大力加強(qiáng)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)工作，努力實(shí)現(xiàn)速度、質(zhì)量、效益相協(xié)調(diào)，生產(chǎn)發(fā)展、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，真正做到又好又快地發(fā)展。我們要堅(jiān)持信息及自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程高效化、物料消耗最優(yōu)化、設(shè)備監(jiān)控智能化、環(huán)境監(jiān)測實(shí)時(shí)化。
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)最新發(fā)布的《“十一五”中國鋼鐵企業(yè)信息化發(fā)展建議》中提出了“鋼鐵企業(yè)以構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源節(jié)約型社會(huì)為目標(biāo)，利用信息技術(shù)努力降低能源和資源消耗，控制廢氣廢水排放; 建設(shè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，加大對環(huán)境污染的監(jiān)控，促使鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！?/FONT>
中國鋼鐵工業(yè)在產(chǎn)能快速增長的同時(shí)，也帶來了資源消耗過大、環(huán)境污染嚴(yán)重、能源和運(yùn)輸供給不足等問題，這些問題始終制約著鋼鐵工業(yè)穩(wěn)定快速發(fā)展。鋼鐵企業(yè)既要發(fā)展，還要降低消耗; 既有社會(huì)發(fā)展的任務(wù)，又要承擔(dān)社會(huì)進(jìn)步的責(zé)任。
“三高”現(xiàn)狀亟待改變
眾所周知，鋼鐵工業(yè)是高能耗、高物耗、高污染的典型“三高”產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鋼鐵工業(yè)能耗占全國工業(yè)總能耗的15.18%，所排放的廢水和廢氣占工業(yè)總排放量的14%，固體廢棄物占工業(yè)廢棄物總量的16%。
在鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品制造的各工序中，煉鐵系統(tǒng)（包括焦化、球團(tuán)、燒結(jié)、煉鐵）的能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗近70%; 煉鋼系統(tǒng)的能耗與國際先進(jìn)水平的差距是鋼鐵工業(yè)各工序能耗與國際先進(jìn)水平差距最大的; 鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣，對其進(jìn)行回收并優(yōu)化利用的任務(wù)更艱巨。
所以說，鋼鐵工業(yè)實(shí)施節(jié)能降耗，提高資源有效利用率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程廢棄物的零排放，建立完善的鋼鐵工業(yè)生態(tài)循環(huán)體系，走可持續(xù)發(fā)展道路，是確保我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的根本保障。而利用信息及自動(dòng)化技術(shù)對鋼鐵生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、對能源進(jìn)行管理，是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、改善環(huán)境的重要任務(wù)之一。
“十一五”期間，國家要求推進(jìn)鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，發(fā)揮鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換和廢物消納處理功能。在國家發(fā)改委公布的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中，提出了降低原料、能源和水消耗，提高資源利用效率和資源回收率，建設(shè)污水和廢渣綜合處理系統(tǒng)，提高鋼材使用效率，到2010年實(shí)現(xiàn)全行業(yè)噸鋼綜合能耗降到0.73噸標(biāo)煤，噸鋼水耗降至8噸以下的鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)意見。
鋼鐵工業(yè)發(fā)展要按循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，利用信息技術(shù)，走出一條產(chǎn)品質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、競爭能力強(qiáng)的鋼鐵強(qiáng)國之路。利用信息技術(shù)對鋼鐵生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、對能源進(jìn)行管理，是鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要手段。
節(jié)能降耗: IT大有可為
為了綜合利用能源，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，我國鋼鐵企業(yè)使用先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、柔性制造和精細(xì)化管理，通過對生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，合理分配資源，降低了資源消耗，改善了環(huán)境，促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
首鋼的“鋼鐵企業(yè)利用信息技術(shù)節(jié)約能源及能源預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用”列入國家電子信息技術(shù)應(yīng)用(倍增計(jì)劃)項(xiàng)目?！疤撃茉从?jì)量信息系統(tǒng)”、“武鋼焦?fàn)t控管一體化”等國家電子信息技術(shù)應(yīng)用(倍增計(jì)劃)項(xiàng)目通過了驗(yàn)收?！皩氫撃茉垂芾硐到y(tǒng)”、“濟(jì)鋼大型焦?fàn)t控制系統(tǒng)”、“重鋼加熱爐控制系統(tǒng)”均被列為國家信息技術(shù)應(yīng)用示范優(yōu)秀項(xiàng)目?！盁Y(jié)終點(diǎn)判斷與智能控制系統(tǒng)研究”、“煉焦配煤優(yōu)化系統(tǒng)”、“鞍鋼高爐人工智能系統(tǒng)技術(shù)研究”、“寶鋼鐵水運(yùn)輸計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)研究”、“板帶鋼集成制造執(zhí)行系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用”榮獲了中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)頒發(fā)的冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一、二等獎(jiǎng)。這些信息化、自動(dòng)化項(xiàng)目的特點(diǎn)是節(jié)能降耗效果顯著、技術(shù)先導(dǎo)性強(qiáng)、在全行業(yè)具有帶動(dòng)作用。
在現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝中，應(yīng)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化和最優(yōu)工藝控制，可以大大降低能源和材料消耗。信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)全面、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理各種資源提供了現(xiàn)代化手段，這些資源包括保證企業(yè)生產(chǎn)安全運(yùn)營的水、電、煤、氣、油以及原材料。
鋼鐵企業(yè)要積極部署信息技術(shù)在資源、環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，推進(jìn)綠色制造和清潔生產(chǎn)，合理利用資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。這是我們在資源、能源缺乏的情況下推動(dòng)鋼鐵工業(yè)化進(jìn)程的良好途徑。到目前為止，信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。
近年來，鋼鐵企業(yè)以計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制、數(shù)學(xué)模型、人工智能、計(jì)量檢測、監(jiān)視監(jiān)控等信息及自動(dòng)化技術(shù)搭建平臺(tái)，使之與管理、工藝、流程相結(jié)合，走自主創(chuàng)新、引進(jìn)消化再創(chuàng)新之路，開發(fā)了一大批先進(jìn)適用的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的應(yīng)用項(xiàng)目，為鋼鐵工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、優(yōu)化控制、動(dòng)態(tài)管理、輔助決策發(fā)揮了重要作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
信息技術(shù)在解決鋼鐵企業(yè)能耗高、污染重的問題中發(fā)揮著重要作用。對高能耗、高物耗和高污染生產(chǎn)過程進(jìn)行信息技術(shù)改造，為節(jié)能降耗和污染減排做貢獻(xiàn)，這是鋼鐵企業(yè)信息化的重要工作之一。幾年來，鋼鐵企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)管理和控制方面應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗取得了重要進(jìn)展。
1．能源管理
能源管理是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置、合理利用能源、改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)從單一的裝備節(jié)能向系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的重要措施，也是創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)、實(shí)施清潔生產(chǎn)的必然要求。要從企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認(rèn)識建設(shè)能源管理系統(tǒng)的必要性。努力實(shí)現(xiàn)能源集中控制，提高勞動(dòng)效率，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行; 努力形成自主知識產(chǎn)權(quán)的燃?xì)獍l(fā)電控制技術(shù)。
現(xiàn)代化的能源管理中心是體現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能水平的標(biāo)志。能源管理中心應(yīng)能做到確保生產(chǎn)用能的穩(wěn)定供應(yīng); 充分利用低價(jià)能源代替高價(jià)能源; 對能源進(jìn)行集中管理與自動(dòng)化操作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。積極推廣利用信息及自動(dòng)化技術(shù)，促進(jìn)節(jié)能降耗、提高能源利用效率。
2．過程自動(dòng)化控制
先進(jìn)的過程自動(dòng)化控制也是節(jié)能降耗的重要手段。利用數(shù)學(xué)模型和智能控制理論對工業(yè)爐窯進(jìn)行計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制，可直接取得顯著的節(jié)能效果。推廣應(yīng)用高爐專家系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制模型、電爐能量輸入優(yōu)化模型、智能精煉爐控制系統(tǒng)、加熱爐優(yōu)化控制模型和模糊控制系統(tǒng)等先進(jìn)的過程控制模型系統(tǒng)，由此提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少設(shè)備故障、保障生產(chǎn)順行，間接起到節(jié)能降耗的目的。
3．檢測和控制設(shè)備
先進(jìn)的檢測和控制設(shè)備是節(jié)能工藝和裝備的基礎(chǔ)。研制和選用靈敏可靠的檢測儀表、操作靈活的閥門及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化裝備，保證節(jié)能工藝和裝備發(fā)揮節(jié)能效果。
4．電氣傳動(dòng)設(shè)備
電氣傳動(dòng)設(shè)備本身的節(jié)能構(gòu)成了鋼鐵工業(yè)節(jié)能的重要組成部分。大力推廣交流變頻調(diào)速等自動(dòng)化技術(shù)，使鋼鐵工業(yè)中的電機(jī)設(shè)備節(jié)電節(jié)能。
涌現(xiàn)出許多成功案例
濟(jì)鋼大型焦?fàn)t集中控制系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代化大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、檢測技術(shù)及控制技術(shù)，首次成功實(shí)現(xiàn)煤氣凈化半負(fù)壓流程控制技術(shù)和低水熄焦控制技術(shù)的國產(chǎn)化。無蒸汽蒸氨控制技術(shù)的應(yīng)用，消除了傳統(tǒng)蒸汽蒸氨帶來的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制后能耗降低1.5%～3%。濟(jì)鋼大型高爐零返礦技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目投運(yùn)后，優(yōu)化了原料生產(chǎn)工藝，消化了高爐產(chǎn)生的返礦，降低了高爐生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源，緩解了原燃料供應(yīng)緊張的局面。
太鋼能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了主要耗能介質(zhì)（風(fēng)、水、電、氣）的數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)算電子化、計(jì)量現(xiàn)代化和管理精細(xì)化的目標(biāo)。
重鋼大型軋鋼加熱爐模糊控制系統(tǒng)，使?fàn)t溫變化控制在5℃以內(nèi)，提高了加熱質(zhì)量，降低了燒損，延長了爐窯壽命。同時(shí)，由于對加熱爐的風(fēng)機(jī)采取了模糊控制變頻調(diào)速，防止了因關(guān)小閥門減少風(fēng)量而造成的風(fēng)機(jī)喘振; 加之對空燃比的精確控制，減少了能源浪費(fèi)，年節(jié)約天然氣76.5萬m3，年節(jié)電43.9萬kWh，年減排二氧化碳3112噸。
武鋼焦?fàn)t干熄焦自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用具有自主創(chuàng)新的干熄焦裝置自動(dòng)化控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正式投入運(yùn)行，全部完成了控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的模擬調(diào)試和仿真運(yùn)行，焦炭的冷強(qiáng)度M40將提高3%，M10降低至0.47%，熱強(qiáng)度提高2%，用干法熄焦產(chǎn)生的熱能每年發(fā)電近4000萬千瓦。
優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，盡可能回收利用鋼鐵生產(chǎn)中的余熱，緩解生產(chǎn)中電能和熱能的供需矛盾，是當(dāng)前鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗的重要課題。例如: 寶鋼能源管理系統(tǒng)按循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本要求規(guī)劃設(shè)計(jì)，以能源調(diào)度為中心，扁平化管理，建立客觀能源消耗評價(jià)體系，完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和有效利用，加快系統(tǒng)的故障處理，提高對全廠性能源事故的反應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)在公司層面對能源系統(tǒng)分散控制和集中管理，優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，達(dá)到能源管理高效、敏捷、經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)能源管控一體化。
南京鋼鐵集團(tuán)能源管理系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整氣電負(fù)荷，回收轉(zhuǎn)爐煤氣，投運(yùn)電除塵設(shè)備。煤氣儲(chǔ)備中心回收轉(zhuǎn)爐煤氣供機(jī)組發(fā)電，目前回收量已達(dá)到76立方米／噸鋼以上，煤氣綜合利用后，創(chuàng)下自投產(chǎn)以來發(fā)電量最高紀(jì)錄，達(dá)到同類企業(yè)先進(jìn)水平。通過EMS系統(tǒng)監(jiān)視水電氣運(yùn)行，掌握實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)。對異常參數(shù)，通過調(diào)節(jié)能源介質(zhì)的發(fā)生量或用戶的使用量進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，力求保證能源系統(tǒng)供需平衡。平衡生產(chǎn)用能需求，不斷優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)配置，使鋼鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的富余煤氣、蒸汽有效利用，緩解了生產(chǎn)用電用熱的矛盾。
寶鋼、通鋼、杭鋼、南京鋼鐵、興澄特鋼等企業(yè)則率先建設(shè)了企業(yè)能源綜合平衡管理系統(tǒng)（EMS），使能源資源得到有效利用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)能源的優(yōu)化和平衡。
節(jié)能降耗任重道遠(yuǎn)
我國鋼鐵工業(yè)的節(jié)能降耗任重道遠(yuǎn)，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的道路還很長，還有許多生產(chǎn)、管理過程中的能源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題完全可以通過信息技術(shù)的應(yīng)用得到解決。
2007年，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的總體要求是，大力加強(qiáng)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)工作，努力實(shí)現(xiàn)速度、質(zhì)量、效益相協(xié)調(diào)，生產(chǎn)發(fā)展、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，真正做到又好又快地發(fā)展。我們要堅(jiān)持信息及自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程高效化、物料消耗最優(yōu)化、設(shè)備監(jiān)控智能化、環(huán)境監(jiān)測實(shí)時(shí)化。
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)最新發(fā)布的《“十一五”中國鋼鐵企業(yè)信息化發(fā)展建議》中提出了“鋼鐵企業(yè)以構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源節(jié)約型社會(huì)為目標(biāo)，利用信息技術(shù)努力降低能源和資源消耗，控制廢氣廢水排放; 建設(shè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，加大對環(huán)境污染的監(jiān)控，促使鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！?/FONT>
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