制氧信息化系統(tǒng)與節(jié)能減排研究論文
摘要：制氧信息化系統(tǒng)的建設(shè)與完善，是有效推動鋼鐵公司發(fā)展的重要途徑。由于鋼鐵公司在生產(chǎn)中，不可避免會對環(huán)境造成一定影響，因此鋼鐵企業(yè)在發(fā)展中，需要充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，從而在一定程度上促進制氧系統(tǒng)節(jié)能減排，提高資源利用率。文章主要以唐山唐鋼氣體有限公司為例，闡述其發(fā)展現(xiàn)狀，繼而對制氧信息化系統(tǒng)定位進行闡述，最后針對制氧信息化系統(tǒng)優(yōu)化功能進行設(shè)想。
關(guān)鍵詞：制氧信息化系統(tǒng)；節(jié)能減排；唐鋼
制氧系統(tǒng)是鋼鐵公司進行能源管理的重要設(shè)施，其主要作用為進行高爐富氧冶煉工作，為各項工作開展提供能源。但制氧系統(tǒng)在提供能源過程中，需要消耗大量能源，不僅造成資源過渡消耗，還加劇環(huán)境壓力[1,2]。因此如何在能源穩(wěn)定供給基礎(chǔ)上，實現(xiàn)節(jié)能減排，控制供氧系統(tǒng)能源消耗量，是鋼鐵企業(yè)急需解決的問題。供氧系統(tǒng)模型優(yōu)化是一項較為復(fù)雜的工作，其中涉及多方面知識與內(nèi)容，因此在優(yōu)化過程中，需要從多方面考慮[3]。
1唐鋼發(fā)展現(xiàn)狀分析
現(xiàn)階段，唐山唐鋼氣體有限公司存在一定數(shù)量制氧機與壓縮機，同時還有兩套液化裝置，重液化裝置構(gòu)成唐鋼制氧信息化系統(tǒng)。由于鋼鐵需求量逐漸變大，能源消耗過大，為實現(xiàn)能源有效控制與環(huán)境保護，因此需要實現(xiàn)跨區(qū)域制氧系統(tǒng)�？鐓^(qū)域制氧系統(tǒng)并不等同于單一制氧系統(tǒng)的擴大，同時也不是指多種單一制氧系統(tǒng)的簡單羅列，跨區(qū)域制氧系統(tǒng)主要是采用多種制氧子系統(tǒng)的融合，各種子系統(tǒng)之間具有一定聯(lián)系，同時又是獨立運作與獨立發(fā)展�？鐓^(qū)域制氧系統(tǒng)的形成能夠在一定程度上形成制氧生產(chǎn)與用戶能源用量之間的補充，在故障狀態(tài)下能夠啟動保護裝置，有效增強系統(tǒng)安全性能。由于制氧系統(tǒng)需要進行跨區(qū)域輸送氣體，在輸送過程中，會造成一定資源浪費，針對此背景，需要實現(xiàn)資源與能源有效整合，不斷調(diào)節(jié)生產(chǎn)、運輸與使用的資源配置，在此基礎(chǔ)上，完善氧氣信息化調(diào)度系統(tǒng)十分重要。調(diào)度系統(tǒng)的完善，能夠在最大程度上節(jié)約能源，實現(xiàn)資源有效利用。
2制氧信息化系統(tǒng)定位闡述
2.1制氧信息化系統(tǒng)定位分析
信息化的概念即充分利用高速發(fā)展的信息技術(shù)，不斷開發(fā)與利用內(nèi)部與外部資源，獲取與企業(yè)發(fā)展相聯(lián)系的信息，并依據(jù)有效信息，為決策提供一定參考與借鑒，從而達(dá)到提升運行效率，增強企業(yè)核心精神力，調(diào)動企業(yè)經(jīng)濟增長的作用。唐山唐鋼氣體有限公司在進行信息化建設(shè)過程中，具備良好的.設(shè)備技術(shù)，主要是由于唐鋼在發(fā)展中，其生產(chǎn)設(shè)備較為先進，為研究開展提供一定條件，其次唐鋼制氧系統(tǒng)具備一定自動化水平，在研究中，能夠基本實現(xiàn)信息獲取[4,5]。最后唐鋼發(fā)動機管理系統(tǒng)較為完善，因此制氧系統(tǒng)在使用過程中，此系統(tǒng)能夠給予其一定外部信息，支撐其發(fā)展運行，例如系統(tǒng)故障信息、承載量信息與生產(chǎn)計劃等方面信息。此外唐鋼企業(yè)發(fā)展至今，制氧系統(tǒng)使用時間較長，在不斷使用過程中，逐漸掌握一定經(jīng)驗，以上種種條件，是推動制氧信息化系統(tǒng)發(fā)展與運行的重要優(yōu)勢，并且加速運行效率，推動企業(yè)發(fā)展。唐鋼企業(yè)在不斷發(fā)展中，其制氧系統(tǒng)發(fā)展十分完善，生產(chǎn)流程不斷完善，現(xiàn)今已十分完整。制氧信息化系統(tǒng)在建設(shè)過程中，其主要定位為生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)之間，將信息化系統(tǒng)建設(shè)在這兩種信息系統(tǒng)之間，主要作用為能夠充分發(fā)揮這兩種系統(tǒng)之間的信息優(yōu)勢，并能夠依據(jù)提供信息，綜合分析生產(chǎn)與能源消耗之間的問題，并從系統(tǒng)優(yōu)化角度給予氧氣平衡預(yù)測的指導(dǎo)，繼而不斷保證氧氣信息化系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，在不影響正常工作前提下，節(jié)約能耗，為企業(yè)發(fā)展獲取一定利益[6]。
2.2制氧信息化系統(tǒng)建立
在建立制氧信息化系統(tǒng)過程中，需要充分利用信息化的優(yōu)勢，選取四個制氧單元，并詳細(xì)了解其信息，繼而需要查詢系統(tǒng)氧氣生產(chǎn)的相關(guān)信息。其次需要通過連接發(fā)動機管理系統(tǒng)，并充分利用系統(tǒng)資源，在線獲取用戶設(shè)備相關(guān)信息，針對獲得信息進行氧氣負(fù)荷變化分析[7]。為有效形成制氧信息化系統(tǒng)，有必要對企業(yè)氧氣生產(chǎn)現(xiàn)狀、氧氣運輸與配送、能源消耗情況等進行集中處理，從而形成制氧系統(tǒng)集中管理系統(tǒng)。通過建立跨區(qū)域氧氣信息化系統(tǒng)，制氧系統(tǒng)需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行改善，主要改善內(nèi)容為：首先制氧信息化系統(tǒng)的建立，在一定程度上為氧氣專業(yè)調(diào)度提供條件，專業(yè)調(diào)度能夠優(yōu)化氧氣生產(chǎn)與管理，從而提升運行效率。其次制氧信息化系統(tǒng)建立，主要為四個制氧單元組成，因此系統(tǒng)能夠同時具備四種單元的在線信息，通過一定監(jiān)測設(shè)備，能夠同時實現(xiàn)對四個不同單元的檢測，觀察其生產(chǎn)狀況，有利于協(xié)調(diào)制氧設(shè)備運行。再次制氧信息系統(tǒng)已經(jīng)基本具備開發(fā)氧氣系統(tǒng)與采用計算機決策的功能，對客觀存在數(shù)據(jù)進行分析，能夠為指令提出提供借鑒與參考。最后此項系統(tǒng)的建立，能夠不斷挖掘制氧機的運用潛力。
3制氧信息化系統(tǒng)優(yōu)化功能設(shè)想
將所有制氧信息化系統(tǒng)的資料與信息進行充分整理后，對制氧信息化系統(tǒng)將作出如下幾點設(shè)想，日常調(diào)整與優(yōu)化模型、故障狀態(tài)調(diào)整等，具體設(shè)想如下。
3.1日常調(diào)整與優(yōu)化模型
采用先進信息化技術(shù)，構(gòu)建制氧信息化系統(tǒng)模型，并分析企業(yè)中能源消耗系統(tǒng)對壓力的不同需求，繼而充分發(fā)揮各種不同調(diào)節(jié)手段的優(yōu)勢，在保障用戶需求上，不斷完善系統(tǒng)內(nèi)部管網(wǎng)壓力運行模型。在制氧信息化系統(tǒng)中，對其中負(fù)荷進行調(diào)整，是節(jié)約能源的有效手段。系統(tǒng)中的大部分空分裝置都具備一定調(diào)節(jié)功能，當(dāng)空分負(fù)荷功能執(zhí)行時間不斷增長，會導(dǎo)致對管網(wǎng)的峰谷無法作出響應(yīng)。針對此種現(xiàn)象，需要對管網(wǎng)的運輸條件進行分析并結(jié)合，繼而對負(fù)荷作出一定調(diào)整。在電力資源價格較低的階段，制氧系統(tǒng)則會滿負(fù)荷運行，一旦出現(xiàn)電力資源價格較高現(xiàn)象時，制氧系統(tǒng)則呈現(xiàn)出低負(fù)荷運行狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)部的氧氣缺口主要利用管網(wǎng)的運輸進行優(yōu)化與調(diào)整，采用此種方式，能夠在一定程度上將低制氧信息化系統(tǒng)工作中的能耗量。
3.2計劃定修調(diào)整與優(yōu)化模型
通過對優(yōu)化模型的建立，能夠?qū)χ蒲鯔C的運行能源消耗量進行詳細(xì)分析，繼而確定消耗曲線，并通過精密計算，最后得出不同制氧機的能耗數(shù)據(jù)。對企業(yè)定修模型進行分析，能夠得出不同氧氣用戶的定修時間與氧氣需求量等多種數(shù)據(jù)信息，繼而分析在定修時間內(nèi)，制氧機的各項成本支出，并根據(jù)成本數(shù)據(jù)，決定是否要為制氧機提供一定信息技術(shù)輔助，在此同時，需要對制氧機最佳運行模式進行分析，從而確定制氧機如何進行科學(xué)制氧生產(chǎn)，并在最大程度上降低其生產(chǎn)電力能源消耗量。
3.3故障狀態(tài)調(diào)整優(yōu)化模型分析
故障狀態(tài)主要可分為兩種形式，一種為用能設(shè)備故障，另一種為產(chǎn)能設(shè)備故障。其中用能設(shè)備故障指的是生產(chǎn)中的高爐出現(xiàn)減風(fēng)狀態(tài)，影響生產(chǎn)，需要及時維修，而產(chǎn)能設(shè)備故障則是指制氧機本身出現(xiàn)生產(chǎn)故障，需要進行維修。針對這部分狀況，空分系統(tǒng)需要采取調(diào)整措施，但往往在調(diào)整中選用事后調(diào)整方式，當(dāng)管網(wǎng)壓力逐漸升高達(dá)到最大壓力限值或者壓力逐漸現(xiàn)將達(dá)到最小壓力限值時，才會對系統(tǒng)進行調(diào)整，但在調(diào)整過程中，不可避免會對氧氣平衡造成影響，因此被迫放散。由于設(shè)備出現(xiàn)故障具有一定不可預(yù)見性，因此在前期設(shè)計時也就不存在優(yōu)化模型，但在線信息具有一定及時性，因此能夠建立有效故障處理優(yōu)化調(diào)整模型，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，能夠及時處理，同時還能夠起到節(jié)能減排的作用，避免造成能源浪費。
3.4其他輔助優(yōu)化模型
充分利用信息技術(shù)，從而構(gòu)建高效、節(jié)能的制氧信息化系統(tǒng)系統(tǒng)，需要分析用戶相關(guān)信息與需求，從而根據(jù)用戶意見，不斷對現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量進行提高與改善。此外利用信息技術(shù)構(gòu)建優(yōu)化制氧系統(tǒng)，處理好產(chǎn)品存儲與運輸之間的關(guān)系，從而不斷推動企業(yè)發(fā)展，達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)，緩解環(huán)境壓力。
4結(jié)語
綜上所述，充分利用計算機技術(shù)的有效性，能夠分析用戶信息與需求，繼而推動制氧信息系統(tǒng)的完善與發(fā)展。系統(tǒng)的完善，需要根據(jù)一部分?jǐn)?shù)據(jù)處理方法與定量結(jié)果計算等，對其進行有效分析與運用，繼而輔助氧氣調(diào)整方案的實施與構(gòu)建。利用信息化技術(shù)對制氧系統(tǒng)進行調(diào)整，不僅能夠起到節(jié)能減排的作用，還能夠推動企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻
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