基于铁钢比的能耗定量分析方法、系统、设备和计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种基于铁钢比的能耗定量分析方法、系统、设备和计算机可读存储介质。通过本申请提出的技术方案，能够准确地获取铁钢比变化对钢铁企业能耗的具体影响情况，根据定量分析结果可以关联于企业在调整铁钢比方面的支出和改进，进一步评估调整铁钢比对于企业节能减排的量化收益，使得钢铁企业更为直观地获取调整铁钢比为企业发展带来的收益效果；同时在根据铁钢比变化进行定量分析的过程中，数据的获取和分析可以依托现有的检测设备和计算机系统自主完成，易于实施，具有可推广价值。具有可推广价值。具有可推广价值。

【技术实现步骤摘要】
基于铁钢比的能耗定量分析方法、系统、设备和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及能耗分析
，具体地，公开了一种基于铁钢比的能耗定量分析方法、系统、设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]我国的炼钢以长流程为主，铁钢比高。世界平均铁钢比在0.7左右，除中国以外为0.56，中国为0.94。中国铁钢比要比世界平均水平高出0.24，比除中国以外的各国平均铁钢比水平高0.38。仅此一项，我国吨钢综合能耗就比工业发达国家高出80千克标准煤/吨～100千克标准煤/吨。日本和韩国虽然也以长流程炼钢为主，但我国与二者比较，能源结构不同(煤炭为主)，在钢铁制造流程的效率和效能方面存在差距。但与此同时，我国国内节能环保先进企业，如宝钢、太钢、首钢京唐、河钢唐钢等与上述日本、韩国企业的差距则不大。在近中期，也即5年～10年内，我国长流程的为主的炼钢流程不会发生变化。美国和欧洲各国的钢企铁钢比较低，电炉钢比重大，因此其吨钢综合能耗和CO2排放低。
[0003]然而，目前尚未可知降低铁钢比近十几年来，我国自产废钢和社会废钢的量逐年增长，从2001年到2014年，自产废钢增幅为207％，社会废钢增幅为149％；2014年自产废钢、社会废钢和进口废钢分别占45％、53％和2％。尽管我国近几年废钢资源量逐年升高，但由于粗钢产量增加太快，2014年与2001年相比，粗钢产量增幅(443％)远远大于废钢消耗量的增幅(约157％)，因此造成吨钢的废钢消耗量逐年下降，这就导致了钢铁企业的铁钢比仍处于居高不下的状态。
[0004]可以理解的是，钢铁企业可以通过改变废钢料消耗来调整铁钢比。在钢铁料消耗一定的前提下，增加废钢消耗比例可以相应减少铁水消耗，从而使铁钢比降低，反之则会使铁钢比提高。降低铁钢比可以降低钢铁企业吨钢综合能耗，在同等粗钢产量下，可以减少企业综合能耗，因此降低铁钢比是钢铁企业降低吨钢综合能耗的重要手段。然而目前并无方法能够实现对铁钢比调整后的对于钢铁企业能耗改变的具体化定量呈现，导致企业无法直观了解到铁钢比的合适调节幅度以及调节铁钢比为企业带来的实际收益。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种基于铁钢比的能耗定量分析方法、系统、设备和计算机可读存储介质。
[0006]在本申请的第一方面提供了一种基于铁钢比的能耗定量分析方法，该种基于铁钢比的能耗定量分析方法具体可以包括：
[0007]设置基准统计区间，并获取基准统计区间内的基准铁钢比；
[0008]设置待分析统计区间，并获取待分析统计区间内的统计铁钢比；
[0009]根据统计铁钢比相较于基准铁钢比的变化情况对能耗变化进行定量分析，其中：
[0010]统计铁钢比的变化对吨钢综合能耗的影响如下式：
[0011]ΔE＝ΔE1+ΔE2+ΔE3[0012]其中：ΔE为统计铁钢比的变化对吨钢综合能耗的影响；ΔE1为吨钢铁水消耗变化导致的吨钢综合能耗的变化；ΔE2为电炉钢比变化导致的吨钢综合能耗的变化；ΔE3为关联工序变化导致的吨钢综合能耗的变化；
[0013]统计铁钢比相对于基准铁钢比的单位变化对吨钢综合能耗的影响如下式：
[0014]ΔE
′
＝|ΔE
÷
[(p
II
‑
pⅠ)
÷
0.01]|
[0015]其中：ΔE
′
为统计铁钢比相对于基准铁钢比的单位变化对吨钢综合能耗的影响；pⅠ为基准铁钢比；p
II
为统计铁钢比。
[0016]在上述第一方面的一种可能的实现中，吨钢铁水消耗变化导致的吨钢综合能耗的变化根据下式确定：
[0017]ΔE1＝(e
LJⅠ×
a
LJⅠ+e
SJⅠ×
a
SJⅠ+e
QTⅠ×
a
QTⅠ+e
GLⅠ×
a
GLⅠ+e
CorexⅠ×
a
CorexⅠ)
×
(p
II
‑
pⅠ)
[0018]其中：ΔE1为吨钢铁水消耗变化导致的吨钢综合能耗的变化；e
LJⅠ为基准统计区间的炼焦工序能耗；a
LJⅠ为基准统计区间铁前工序消耗自产干全焦量与炼铁工序生铁产量比值；e
SJⅠ为基准统计区间的烧结工序能耗；a
SJⅠ为基准统计区间炼铁工序消耗自产烧结矿量与炼铁工序生铁产量比值；e
QTⅠ为基准统计区间的球团工序能耗；a
QTⅠ为基准统计区间工序消耗自产球团矿量与炼铁工序生铁产量比值；e
GLⅠ为基准统计区间高炉工序能耗；a
GLⅠ为基准统计区间高炉工序生铁产量与炼铁工序生铁产量比值；e
CorexⅠ为基准统计区间的Corex工序能耗；a
CorexⅠ为基准统计区间Corex工序生铁产量与炼铁工序生铁产量比值；pⅠ为基准铁钢比；p
II
为统计铁钢比。
[0019]在上述第一方面的一种可能的实现中，电炉钢比变化导致的吨钢综合能耗的变化根据下式确定：
[0020]ΔE2＝[e
ZLII
×
(1
‑
p
DLII
)+e
DLII
×
p
DLII
]‑
[e
ZLⅠ×
(1
‑
p
DLⅠ)+e
DLⅠ×
p
DLⅠ][0021]其中：ΔE2为电炉钢比变化导致的吨钢综合能耗的变化；e
ZLII
为待分析统计区间的转炉工序能耗；p
DLII
为待分析统计区间的电炉钢比；e
DLII
为待分析统计区间的电炉工序能耗；e
ZLⅠ为基准统计区间的转炉工序能耗；p
DLⅠ为基准统计区间的电炉钢比；e
DLⅠ为基准统计区间的电炉工序能耗。
[0022]在上述第一方面的一种可能的实现中，电炉工序能耗根据下式确定：
[0023][0024]其中：e
DL
为电炉工序能耗；e
dlz
为电炉工序消耗的各种能源折标准煤量总和；e
dlh
为电炉工序回收的各种能源折标准煤量总和；P
DL
为合格粗钢产量；r
ts
为铁水比，即兑入铁水量在入炉钢铁料总量中的占比。
[0025]在上述第一方面的一种可能的实现中，关联工序变化导致的吨钢综合能耗的变化包括各工序回收煤气发电量导致的吨钢综合能耗的变化和/或各工序回收蒸汽发电量导致的吨钢综合能耗的变化。
[0026]在上述第一方面的一种可能的实现中，各工序回收煤气发电量导致的吨钢综合能耗的变化根据下式确定：
[0027]ΔE
MQ
＝
‑
ΔQ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于铁钢比的能耗定量分析方法，其特征在于，所述能耗定量分析方法包括：设置基准统计区间，并获取所述基准统计区间内的基准铁钢比；设置待分析统计区间，并获取所述待分析统计区间内的统计铁钢比；根据所述统计铁钢比相较于所述基准铁钢比的变化情况对能耗变化进行定量分析，其中：所述统计铁钢比的变化对吨钢综合能耗的影响如下式：ΔE＝ΔE1+ΔE2+ΔE3其中：ΔE为所述统计铁钢比的变化对吨钢综合能耗的影响；ΔE1为吨钢铁水消耗变化导致的吨钢综合能耗的变化；ΔE2为电炉钢比变化导致的吨钢综合能耗的变化；ΔE3为关联工序变化导致的吨钢综合能耗的变化；所述统计铁钢比相对于所述基准铁钢比的单位变化对吨钢综合能耗的影响如下式：ΔE
′
＝|ΔE
÷
[(p
II
‑
pⅠ)
÷
0.01]|其中：ΔE
′
为所述统计铁钢比相对于所述基准铁钢比的单位变化对吨钢综合能耗的影响；pⅠ为所述基准铁钢比；p
II
为所述统计铁钢比。2.如权利要求1所述的基于铁钢比的能耗定量分析方法，其特征在于，所述吨钢铁水消耗变化导致的吨钢综合能耗的变化根据下式确定：ΔE1＝(e
LJⅠ×
a
LJⅠ+e
SJⅠ×
a
SJⅠ+e
QTⅠ×
a
QTⅠ+e
GLⅠ×
a
GLⅠ+e
CorexⅠ×
a
CorexⅠ)
×
(p
II
‑
pⅠ)其中：ΔE1为吨钢铁水消耗变化导致的吨钢综合能耗的变化；e
LJⅠ为所述基准统计区间的炼焦工序能耗；a
LJⅠ为所述基准统计区间铁前工序消耗自产干全焦量与炼铁工序生铁产量比值；e
SJⅠ为所述基准统计区间的烧结工序能耗；a
SJⅠ为所述基准统计区间炼铁工序消耗自产烧结矿量与炼铁工序生铁产量比值；e
QTⅠ为所述基准统计区间的球团工序能耗；a
QTⅠ为所述基准统计区间工序消耗自产球团矿量与炼铁工序生铁产量比值；e
GLⅠ为所述基准统计区间高炉工序能耗；a
GLⅠ为所述基准统计区间高炉工序生铁产量与炼铁工序生铁产量比值；e
CorexⅠ为所述基准统计区间的Corex工序能耗；a
CorexⅠ为所述基准统计区间Corex工序生铁产量与炼铁工序生铁产量比值；pⅠ为所述基准铁钢比；p
II
为所述统计铁钢比。3.如权利要求1所述的基于铁钢比的能耗定量分析方法，其特征在于，所述电炉钢比变化导致的吨钢综合能耗的变化根据下式确定：ΔE2＝[e
ZLII
×
(1
‑
p
DLII
)+e
DLII
×
p
DLII
]
‑
[e
ZLⅠ×
(1
‑
p
DLⅠ)+e
DLⅠ×
p
DLⅠ]其中：ΔE2为所述电炉钢比变化导致的吨钢综合能耗的变化；e
ZLII
为所述待分析统计区间的转炉工序能耗；p
DLII
为所述待分析统计区间的电炉钢比；e
DLII
为所述待分析统计区间的电炉工序能耗；e
ZLⅠ为所述基准统计区间的转炉工序能耗；p
DLⅠ为所述基准统计区间的电炉钢比；e
DLⅠ为所述基准统计区间的电炉工序能耗。4.如权利要求3所述的基于铁钢比的能耗定量分析方法，其特征在于，所述电炉工序能耗根据下式确定：其中：e
DL
为所述电炉工序能耗；e
dlz
为所述电炉工序消耗的各种能源折标准煤量总和；e
dlh
为所述电炉工序回收的各种能源折标准煤量总和；P
DL
为合格粗钢产量；r
ts
为铁水比，即兑入铁水量在入炉钢铁料总量中的占比。
5.如权利要求2所述的基于铁钢比的能耗定量分析方法，其特征在于，关联工序变化导致的吨钢综合能耗的变化包括各工序回收煤气发电量导致的吨钢综合能耗的变化和/或各工序回收蒸汽发电量导致的吨钢综合能耗的变化。6.如权利要求5所述的基于铁钢比的能耗定量分析方法，其特征在于，各工序回收煤气发电量导致的吨钢综合能耗的变化根据下式确定：ΔE
MQ
＝
‑
ΔQ
MQ
×
η
MQ
其中：ΔE
MQ
为回收煤气发电量导致的吨钢综合能耗的变化；ΔQ
MQ
为回收煤气折标准煤量的变化；η
MQ
为基准统计区间回收煤气发电机组的平均供电热效率；所述回收煤气折标准煤量的变化根据下式确定：ΔQ
MQ
＝[(q
LJmhⅠ‑
q
LJmxⅠ)
×
a
LJⅠ+q
SJmxⅠ×
a
SJⅠ+q
QTmxⅠ×
a
QTⅠ+(q
GLmhⅠ‑
q
GLmxⅠ)
×
a
GLⅠ]
×
(p
II
‑
pⅠ)+[(q
ZLmhII
‑
q
ZLmxII
)
×
(1
‑
p
DLII
)
‑
(q
ZLhⅠ‑
q
ZLmxⅠ)
×
(1
‑
p

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晶，金磊，杜滨，苏文俊，曹先常，朱杰人，
申请(专利权)人：上海宝钢节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：