钢铁联合企业是复杂的铁一煤化工系统，钢铁生产过程实质上是物质流在能量流的驱动和作用下，在流程网络中按照一定的“程序”动态-有序地运行。对典型钢铁企业-鞍钢能耗影响因素的分析表明，研究钢铁企业物质流对能耗的影响，进而提出节能降耗的措施，对建设资源节约型、环境友好型企业具有重要意义。本文应用冶金流程工程学的理论和系统节能的方法，重新审视钢铁企业生产过程的物理本质，把钢铁企业的生产系统抽象为物质流转变过程，剖析物质流在钢铁生产过程中的运行行为、效果及作用机制，为钢铁企业的进一步节能减排寻求新的突破口。钢铁企业的各种物料沿着产品生命周期的轨迹流动形成物质流(以铁素流为主体)。构造了钢铁生产单元、生产工序及钢铁生产流程的物质流图，建立了物质流输入-输出模型。各种能源沿着转换、使用、回收、排放的路径在钢铁企业内流动形成能量流(以碳素流为主体)。构造了能源转换单元、转换工序及转换网络的能量流图，建立了能量流输入-输出模型。
本文在钢铁生产工序上，分析了物质流对能量流的作用：能量流推动物质流的转变，过剩的能量流或依附于物质流进入下一道生产工序，或分离运行形成独立的能源回收-转换网络。生产工序的余热余能回收水平越高，工序产品带入下道工序的能量越多，则物质流-能量流的协同度越高，二者的协同作用越大，相关工序的工序能耗越低。针对流程网络复杂、产品多样化的大型联合企业-鞍钢，应用物质流研究方法，分析了物质流运行模式对鞍钢的影响，结果表明：鞍钢复杂的流程网络使得物质流运行周期加长、连续化程度降低，最终导致其吨钢能耗明显偏高，节能潜力很大。采取物质流优化措施后，鞍钢吨钢综合能耗(不含冷轧)从760.2kgce/t降低到548.2kgce/t左右。
- 作 者：
- 宋振
- 学科专业：
- 控制理论与控制工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 天津理工大学
- 导师姓名：
- 赵辉
- 学位年度：
- 2011
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
