[發明專利]一種衡量加熱爐能耗分攤的方法

在審

• 申請號: 202010013584.1
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111159919A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 陸彪;陳德敏;湯凱;劉瑩惠;王索軍
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/04;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 金貝貝;于婉萍

本發明公開了一種衡量加熱爐能耗分攤的方法，屬于鋼鐵生產領域。本發明包括以下步驟：S1、將整個加熱爐劃分為k個能耗累積段，進行能耗累積的離散處理；S2、進行單個鋼坯能耗累積比例的確定；S3、加熱爐單個鋼坯能耗的計算，計算可得出加熱單個鋼坯所需能耗和鋼坯的有效吸收熱，且可探究不同坯料寬度、生產節奏及等級等因素對加熱爐生產鋼坯的影響。本發明克服了現有算法中加熱爐生產鋼坯過程中生產單個鋼坯能源消耗量及成本的計算空白，且可有效探究加熱爐生產過程中不同因素條件下加熱爐能耗分攤量。

技術領域

本發明涉及鋼鐵行業節能減排技術領域，更具體地說，涉及一種衡量加熱爐能耗分攤的方法。

背景技術

鋼鐵行業是現代社會的支柱產業，為建筑、機械等行業提供原材料和半成品。但同時由于鋼鐵行業具有資源密集、能源密集、污染排放高等特點，鋼鐵行業消耗的能源約占全球能源消耗5％，二氧化碳排放量約占人為排放量的7％。因此，鋼鐵行業能源分析是實現節能減排的關鍵因素。加熱爐是鋼鐵行業的重要耗能設備之一，其能耗占軋制過程能耗的70％，因此，加熱爐節能是鋼鐵行業節能研究的熱點領域。

目前，加熱爐節能研究包括通過改進控制方法提高燃燒過程控制精度的燃燒過程控制，基于數值建模，通過分析溫度場，得出優化加熱策略的傳熱過程機理分析及通過在爐子之間調度坯料，實現節能和質量提高的優化調度模型。但事實上，鋼坯個體的差異對鋼坯能耗也存在重要的影響。因此，如何得到單個鋼坯能耗，將有利于制定生產計劃、能源消耗管理和評價機制，實現能源精益生產。

經檢索，公開號為CN107350295A的專利公開了一種軋鋼系統生產能效評估方法，通過計算基準工序能耗值和實際工序能耗值，并將二者能耗值比較，以評估軋鋼系統各工序的生產能效。該申請案引入原料初始載能與外供產品載能，提高了計算工序能耗準確性、真實性，但并未對各個工序的實際運行能耗降低提供可行方案。

公開號為CN108646637A的專利公開了一種加熱爐節能運維智控系統，由供電單元、可編程邏輯控制器、視頻采集與存儲單元、網絡交換單元、光纖收發器、配電接線單元、人機交互單元、節能運維智控系統、客戶端等單元組成。該技術可實現加熱爐自動控制以及能耗實時監控，加熱效果優化調節，提高了加熱爐加熱質量，但加熱爐中單個鋼坯能耗節能分析是實現加熱爐整體節能的有效途徑，該申請案并未真正觸及。

公開號為CN108062583A的專利公開了一種面向節能減排的加熱爐工藝參數尋優方法，利用加熱爐相關數據，構建加熱爐能耗模型，配置加熱爐工藝參數范圍，利用加熱爐能耗模型，獲得加熱爐最優工藝參數。該算法簡單可靠，但同樣地，如何在確保加熱爐鋼坯質量的前提下，得到單個鋼坯能耗，實現加熱爐節能減排，該申請案也并未涉及。

綜上所述，目前如何能有效計算出加熱爐能耗分攤，實現鋼坯質量提升的同時，達到節能減排是行業從未停止的研究。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

針對現有技術中加熱爐節能減排形勢依然嚴峻的問題，本發明擬提供一種衡量加熱爐能耗分攤的方法，可有實現對加熱爐單個鋼坯能源消耗量的有效衡量計算，有助于鋼鐵企業制定生產計劃、能源消耗管理和評價機制，還可以實現能源精益生產，對加熱爐節能減排提供了新的思路。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種衡量加熱爐能耗分攤的方法，包括以下步驟：

S1、能耗累積的離散處理；

將加熱爐內鋼坯數量恒定的每個時間段記為一個能耗累積段，鋼坯在加熱爐中停留的時間段可劃分為k個能耗累積段，進行能耗累積的離散處理；

S2、進行單個鋼坯能耗累積比例的確定；