Управление режимами электропотребления агломерационного производства с целью повышения его эффективности

• Автор: Шеметов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 185 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Обзор исследований в области электропотребления агломерационного производства
1.2. Цели и задачи исследования
2. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ
НА ЭНЕРГОЗАТРАТЫ ПРИ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
2.1. Структура электропотребления агломерационного производства по уровням управления и переделам
2.1.1. Участок усреднения концентрата
2.1.2. Корпус дробления известняка
2.1.3. Сероулавливающие установки
2.2. Технологические особенности процесса агломерации с точки зрения энергозатрат
2.3. Режимы работы газодутьевого оборудования и их влияние на электропотребление аглофабрики
3. МATEMАТИЧ ЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ДЛЯ
НИЖНЕГО УРОВНЯ УПРАВЛЕНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА
3.1. Основные закономерности электропотребления при агломерации железорудных концентратов
3.2. Статистическая оценка исходных данных
3.3. Обоснование набора переменных модели электропотребления
3.4. Нечеткая идентификация электропотребления агломерационного производства
3.4.1. Основные понятия и элементы теории нечетких множеств
3.4.2. Методика нечеткой идентификации технологических объектов
3.4.3. Нечеткая идентификация электропотребления для нижнего уровня управления агломерационного производства
3.4.4. Проверка адекватности нечетких моделей электропотребления
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ В АГЛОМЕРАЦИОННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
4.1. Общая постановка задачи оптимизации электропотребления
4.2. Особенности оптимизационной задачи в условиях нечеткой информации
4.3. Нечеткая оптимизация процесса спекания шихты на агломашине
4.4. Оптимизация электропотребления на высших уровнях управления
агломерационного производства
5. ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1. Особенности формирования энергозатрат на уровне аглоцеха
5.2. Совершенствование системы нормирования и планирования расхода электроэнергии
5.3. Оперативное управление режимами электропотребления по комплексному критерию
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 - Теоретический расчет электропотребления для агломашины №
ОАО «ММК» по методике ВНИИМТ и ПТП «Уралэнергочермет»
Приложение 2 - Процедура пошаговой регрессии электропотребления для агломашины №7 ОАО «ММК»
Приложение 3 - Процедура пошаговой регрессии электропотребления для аглофабрики №2 ОАО «ММК»
Приложение 4 - Акт внедрения диссертационной работы
Приложение 5 - Справка о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы: Общей проблемой современной черной металлургии является сокращение железорудной базы и увеличение доли бедных руд в поступающем сырье, которые в процессе подготовки к доменной плавке должны подвергаться обогащению и окускованию, что значительно повышает себестоимость конечной продукции - чугуна, стали и проката. В настоящее время основным способом окускования металлургического сырья при подготовке его к доменной плавке является спекание железорудных концентратов - агломерация. При этом агломерационное производство является одним из наиболее энергоемких переделов металлургической отрасли - его доля в электропотреблении предприятий черной металлургии сегодня достигает 8-10%. Производство агломерата только в ОАО «ММК» в 2000 г. составило 8,6 млн.т (прирост по сравнению с 1995 г. составил 2,8 млн.т), а при росте нагрузки аглоцеха, с учетом морального и физического износа большей части технологического оборудования и постоянного роста тарифов на электроэнергию, энергетическая составляющая затрат в себестоимости продукции ежегодно возрастает на 5-7%.
Как показали проведенные исследования, расход электроэнергии в агломерационном производстве зависит, помимо производительности, от множества других технологических и режимных параметров, большинство из которых в настоящее время при анализе и планировании на всех уровнях управления не учитывается. На практике это приводит или к необоснованному завышению нормативного электропотребления, или к перерасходу электроэнергии при неблагоприятных режимах производства. Такой подход не позволяет получить технически обоснованные нормы расхода электроэнергии и не стимулирует персонал к рациональному расходованию энергоресурсов.
Переход к новым экономическим отношениям добавил к прежним традиционным задачам управления электропотреблением (учет, нормирование, планирование) принципиально новые, связанные с анализом эффективности оборудования и режимов работы, оптимизацией и оперативным управлением технологическим процессом, прогнозом развития энергетики передела и направления инвестиций и др. Без решения всего комплекса этих проблем невозможно осуществить эффективное использование электрической энергии и повысить технико-экономические показатели производства.

Если для каждого конкретного насоса или дымососа принять напор величиной постоянной, его электропотребление можно считать прямо пропорциональным производительности.
Как показали результаты проведенных нами исследований, в силу преобладания «вентиляторной» нагрузки подобная закономерность справедлива и для всей системы СУУ в целом - рис. 2.9.
Л/ -103 кВт.ч
лосю
1500 _______,_______;_______________4_______, _____ ,
800 1 ООО 1 200 1 400 1 600 1
Q 103 м3/ ч
Рис. 2.9. Зависимость электропотребления СУУ от производительности.
Кроме того, при рассмотрении закономерностей электропотребления четко выделяется сезонный фактор, связанный как с некоторым снижением производительности в летнем сезоне (в результате проведения плановых ремонтов) так и с повышением плотности холодного воздуха в зимний период (рис. 2.10).
W103 кВт.ч
месяцы
Рис. 2.10. Зависимость электропотребления СУУ от сезонного фактора.