基于改进灰色模型的钢铁工业生产能耗预测研究

在双碳目标背景下,开展钢铁工业生产能耗预测研究对于钢铁工业降低生产能耗和提升效益具有重要作用。为科学预测钢铁工业生产能耗,基于2010—2022年钢铁能耗数据,通过建立DNGM(1,1)、IDGM(1,1)和DDGM(1,1)3种改进的灰色预测模型,对吨钢综合能耗和吨钢可比能耗进行数据预测和误差对比分析,选出最优模型,得到2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗预测结果。研究表明:灰色预测模型在钢铁能耗预测中具有可行性和适应性;DNGM(1,1)模型在钢铁工业生产能耗预测中整体模拟性能最优;2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗将持续下降。基于研究结果,建议我国钢铁行业进一步优化生产工艺和技术,改善能源结构,并加大对节能减排技术研发的投资,以达到节能降耗的效果,促进节能减碳目标的早日实现。

过去20年及今后5年中我国钢铁工业节能与能耗剖析

总结了 19世纪最后 2 0年我国钢铁工业节能降耗的显著成绩。我国钢铁工业的节能成就 ,其中一半靠直接节能 ,一半靠间接节能 ;我国吨钢能耗与发达国家的主要差距是矿钢比和铁钢比高、电炉和轧钢工序能耗高 ;钢铁工业结构优化是降低钢比系数 ,进而降低吨钢能耗的根本途径。预测 2 0 0

1995～2010年中国钢铁工业能源消耗影响因素分析

基于1995～2010年中国钢铁工业能源消耗及钢产量数据，采用对数平均迪氏分解法对中国钢铁工业能源消耗进行因素分解，包括能源消费结构、吨钢能耗和钢产量．结果显示，1995～2010年中国钢铁工业能源消耗总体上升了35967．00tce，其中钢产量变化对其影响作用最大，贡献率为157．50％，吨钢能耗的影响次之，为-57．53％，能源消费结构对其影响作用最小，仅为0．03％．降低吨钢能耗是降低钢铁工业能源消耗的关键措施，2010年吨钢能耗较1995年降低404．35kgce／t钢，其中钢比系数贡献率为29．37％，工序能耗贡献率高达70．63％．

实际物流下能耗及节能潜力的计算分析

运用系统节能理论 ,通过对宣钢实际生产中的能耗和物流分析 ,提出了降低宣钢工序能耗的措施及工序节能效果。根据宣钢实际生产流程做出了基准物流图 ,通过基准物流图与实际物流图的对比计算和分析 ,得知物流不合理分配是造成宣钢吨钢能耗较高的主要原因 ;降低企业能耗 ,必须重视对宣钢现有物流的合理调整 ,尤其是对炼铁工序钢比系数的调整 ;只有降低铁钢比 。

钢铁冶金流程节能空间研究

分两方面对钢铁企业全流程节能空间进行了研究。一方面把冶金全流程按照冶金功能进行了划分,分析了各工序能耗目前的能源消耗状况;计算了钢铁业正在推广的6项节能新技术(包括CDQ技术、TRT技术、高炉喷煤技术、球团矿技术、转炉负能炼钢技术、连铸坯热装热送和直接轧制技术)的节能效果。计算表明,如果这6项技术全部实施,冶金过程吨钢标煤能耗将下降132.27 kg/t;对钢铁全流程中目前还未引起重视的低温余热回收及其对钢铁全流程的能耗降低进行了计算评估,计算表明,如果这些低温余热全部回收,中国钢铁业吨钢能耗(折合标煤)将下降33.55 kg/t。

中国钢铁工业能源环境负荷分析及减负对策

首次依据钢铁工业的生产统计数据,剖析和总结了1980-2003年中国钢铁工业在钢产量、能耗和环境方面的重大变化以及取得的成绩;指出了中国吨钢能耗与发达国家相比的主要差距是矿钢比、铁钢比高,转炉、电炉和辅助工序能耗高;并认为今后20年中国钢铁工业节能降耗的主要方向是:优化生产工艺流程和结构调整,进一步降低有关工序的钢比系数和工序能耗,尤其是辅助工序的能耗,加强余热、余能的回收与利用,进而降低钢铁工业的环境负荷。

钢铁生产能耗评估指标分析

系统分析了吨钢综合能耗、吨钢可比能耗及工序能耗等指标的计算方法和主要特点,重点阐述了其中的不可比因素及存在的弊端。根据能源的精细化管理需求,提出了以吨材能耗、修正工序能耗、重要耗能单元能耗以及能耗影响关键因子为核心的层次化能耗指标体系,可解决传统综合能耗指标因产品结构差异和以中间产品为计算单元导致的不可比。同时,将原料和产品的有效载能量纳入工序能耗的计算,使修正工序能耗指标更加科学合理,并将指标细化,有利于能耗评估的精细化,也为企业挖掘节能潜力、探寻低能效生产环节提供了参考。

我国钢铁工业节能方向的研究

以１９８０～１９９２年我国钢铁工业生产和能源消耗的统计数据为依据，用吨钢能耗的ｅ—ｐ分析方法剖析了我国钢铁能耗状况，得出我国钢铁工业钢比系数高，特别是铁钢比高是限制我国钢铁工业节能工作深入进行的重要因素，而钢铁工业结构优化是降低铁钢比，进而降低吨钢能耗的主要方法和根本途径．

钢渣综合利用优化方案的试验研究

针对钢渣粉生产过程中能耗大、成本高的问题,提出并论证了一种钢渣综合利用的优化方案。即在工业利用钢渣前,首先在实验室对钢渣的耐磨性等进行分类试验,用耐磨性来反映其磨细能耗的大小,易磨细即磨细能耗较低的钢渣可作为水泥活性掺合料的首选,然后再进行替代水泥的可行性试验,据其替代后的效果做最终判断。磨细能耗高的钢渣则用作普通的路基骨料。这种优化利用方案不仅可以为企业创造更好的效益而且还能更有效地利用废物,节约能源。

钢铁二次能源利用效率的评估

通过建模、模拟、评估和优化的整体思路,对钢铁企业二次能源的利用效率进行评估.结合国际标准和国家标准的对象-过程方法对钢铁企业二次能源利用过程进行建模和模拟,采用综合能耗指标进行评估,并分析了钢铁可燃气体副产煤气的利用消耗过程.最后,对其利用效率进行评估.

轧钢工序吨钢综合能耗及其影响因素分析

为了找出影响热轧工艺吨钢综合能耗的主要因素,将人工神经网络法运用于鞍钢新轧钢公司热轧带钢厂轧钢工序大量的能耗与物耗数据统计分析中,并进行定性分析,为轧钢厂节能及能源管理提供了准确的依据。

补偿模型误差的采油过程多目标优化

通过对采油过程的分析,本文建立了以最大化区块产油量和最小化单位产油量综合能耗为目标的优化模型.针对单位产油量综合能耗模型的输出与实际值存在较大误差,利用高斯混合模型(GMM)对单位产油量综合能耗混合模型误差特性进行描述,实现对模型的误差补偿,并将误差补偿后的单位产油量综合能耗引入到已建的优化模型中,使得优化结果更接近实际最优值.在此基础上,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)用于所建的多目标优化模型求解.最后,以某采油作业区一区块生产过程为例进行仿真验证,结果表明了所建模型和优化算法的有效性.

钢铁企业能源消耗指标浅析

分析了吨钢综合能耗与吨钢可比能耗的含义及二者的区别 。

连铸节能量的e－p分析

本文以钢铁工业能耗的ｅ－ｐ分析法为基础，分析了连铸工艺节能的影响因素，并对我国到本世纪末连铸比达到８０％的节能效果进行了定量研究．

钢铁行业节能降耗对全社会用电量的影响

采用比较研究法和灰色关联分析法,找出钢铁行业节能潜力的主要影响因子,建立解释吨钢电耗的计量模型,并采用情景分析法预测钢铁行业未来的耗电情况。在预测钢铁行业产量的基础上,计算钢铁行业节能降耗对全社会用电量的影响,指出如能及时采取加大科技投入力度、增加钢铁行业固定资产投资和稳步提高工业电价等措施,预计2020年钢铁行业可实现节电1 430亿度,约占当年全社会用电量的1.88%。

限产对钢铁联合企业吨钢综合能耗的影响

从系统节能的思想出发 ,分析了限产对典型钢铁联合企业吨钢综合能耗的影响 。

面向吨钢综合能耗预测的基因表达式编程方法

钢铁是国民经济的基础用材,我国吨钢综合能耗仍与发达国家存在较大差距。准确预测吨钢综合能耗,有利于制定节能方针和减少能源浪费。根据我国钢铁工业吨钢综合能耗历史数据,利用基因表达式编程(Gene Expression Programming,GEP)算法,构建吨钢综合能耗预测模型。首先,将吨钢综合能耗进行等间隔时序化、函数表达式符号化,在终端集中添加常量数组;其次,利用选择操作、变异操作、重组操作和移项操作进行遗传操作,获得吨钢综合能耗预测模型。结果表明,基于GEP的预测值与实测值平均误差为0.31,该模型较准确地预测我国钢铁工业吨钢综合能耗发展趋势。

线性回归模型在吨钢综合能耗分析中的应用

文章以包钢过去几年的吨钢综合能耗数据及其趋势变化为基础,利用线性回归模型对其进行吨钢综合能耗分析,给出未来3年吨钢综合能耗的理想预测值。

兴澄特钢主要工序电耗和能耗研究

对兴澄特钢的一些主要工序:烧结、炼铁、炼钢和轧钢的能源物质消耗和耗能工质消耗数据进行收集、整理、分析,基于相同的统计和计算方法,得到生产每吨产品的工序电耗、能耗以及折算的全流程吨钢电耗、能耗值.特炼分厂电炉炼钢年产量2002年为79.18万t,2004年为91.60万t,增长15.69%;电炉吨钢冶炼电耗由340.20kW·h·t-1降至166.30kW·h·t-1,降幅51.12%;而全流程吨钢能耗由289.51kgce·t-1上升到615.44kgce·t-1,增长1.13倍.

宣化钢铁公司物流管理对能耗的影响

根据宣化钢铁公司(宣钢)实际生产流程物流图做出基准物流图。通过基准物流图与实际物流图的对比、计算和分析得知:物流的不合理分配是造成宣钢吨钢能耗较高的主要原因。通过考察宣钢生产流程中各种辅助物流对吨钢能耗的影响,得到了各种辅助物流对输出主流和能耗的影响程度及规律:对吨钢能耗影响最大的3项辅助物流为外购废钢物流、烧结返矿物流和外卖铸铁物流;各种辅助物流对能耗的影响程度不同,外销物流最大,外购物流次之,输出返回物流最小;同一辅助物流对不同工序的影响各异,炼铁工序所受影响最大,能耗值的变化最为显著。分析并计算了现有条件下宣钢辅助物流的最大节能潜力。