制氧信息化系統與節能減排研究論文

　　摘要：制氧信息化系統的建設與完善，是有效推動(dòng)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(huì )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(jìn)制氧系統節能減排，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)展現狀，繼而對制氧信息化系統定位進(jìn)行闡述，最后針對制氧信息化系統優(yōu)化功能進(jìn)行設想。

　　關(guān)鍵詞：制氧信息化系統；節能減排；唐鋼

　　制氧系統是鋼鐵公司進(jìn)行能源管理的重要設施，其主要作用為進(jìn)行高爐富氧冶煉工作，為各項工作開(kāi)展提供能源。但制氧系統在提供能源過(guò)程中，需要消耗大量能源，不僅造成資源過(guò)渡消耗，還加劇環(huán)境壓力[1,2]。因此如何在能源穩定供給基礎上，實(shí)現節能減排，控制供氧系統能源消耗量，是鋼鐵企業(yè)急需解決的問(wèn)題。供氧系統模型優(yōu)化是一項較為復雜的工作，其中涉及多方面知識與內容，因此在優(yōu)化過(guò)程中，需要從多方面考慮[3]。

　　1唐鋼發(fā)展現狀分析

　　現階段，唐山唐鋼氣體有限公司存在一定數量制氧機與壓縮機，同時(shí)還有兩套液化裝置，重液化裝置構成唐鋼制氧信息化系統。由于鋼鐵需求量逐漸變大，能源消耗過(guò)大，為實(shí)現能源有效控制與環(huán)境保護，因此需要實(shí)現跨區域制氧系統�？鐓^域制氧系統并不等同于單一制氧系統的擴大，同時(shí)也不是指多種單一制氧系統的簡(jiǎn)單羅列，跨區域制氧系統主要是采用多種制氧子系統的融合，各種子系統之間具有一定聯(lián)系，同時(shí)又是獨立運作與獨立發(fā)展�？鐓^域制氧系統的形成能夠在一定程度上形成制氧生產(chǎn)與用戶(hù)能源用量之間的補充，在故障狀態(tài)下能夠啟動(dòng)保護裝置，有效增強系統安全性能。由于制氧系統需要進(jìn)行跨區域輸送氣體，在輸送過(guò)程中，會(huì )造成一定資源浪費，針對此背景，需要實(shí)現資源與能源有效整合，不斷調節生產(chǎn)、運輸與使用的資源配置，在此基礎上，完善氧氣信息化調度系統十分重要。調度系統的完善，能夠在最大程度上節約能源，實(shí)現資源有效利用。

　　2制氧信息化系統定位闡述

　　2.1制氧信息化系統定位分析

　　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(kāi)發(fā)與利用內部與外部資源，獲取與企業(yè)發(fā)展相聯(lián)系的信息，并依據有效信息，為決策提供一定參考與借鑒，從而達到提升運行效率，增強企業(yè)核心精神力，調動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟增長(cháng)的作用。唐山唐鋼氣體有限公司在進(jìn)行信息化建設過(guò)程中，具備良好的.設備技術(shù)，主要是由于唐鋼在發(fā)展中，其生產(chǎn)設備較為先進(jìn)，為研究開(kāi)展提供一定條件，其次唐鋼制氧系統具備一定自動(dòng)化水平，在研究中，能夠基本實(shí)現信息獲取[4,5]。最后唐鋼發(fā)動(dòng)機管理系統較為完善，因此制氧系統在使用過(guò)程中，此系統能夠給予其一定外部信息，支撐其發(fā)展運行，例如系統故障信息、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，制氧系統使用時(shí)間較長(cháng)，在不斷使用過(guò)程中，逐漸掌握一定經(jīng)驗，以上種種條件，是推動(dòng)制氧信息化系統發(fā)展與運行的重要優(yōu)勢，并且加速運行效率，推動(dòng)企業(yè)發(fā)展。唐鋼企業(yè)在不斷發(fā)展中，其制氧系統發(fā)展十分完善，生產(chǎn)流程不斷完善，現今已十分完整。制氧信息化系統在建設過(guò)程中，其主要定位為生產(chǎn)調度系統與管理信息系統之間，將信息化系統建設在這兩種信息系統之間，主要作用為能夠充分發(fā)揮這兩種系統之間的信息優(yōu)勢，并能夠依據提供信息，綜合分析生產(chǎn)與能源消耗之間的問(wèn)題，并從系統優(yōu)化角度給予氧氣平衡預測的指導，繼而不斷保證氧氣信息化系統的平穩運行，在不影響正常工作前提下，節約能耗，為企業(yè)發(fā)展獲取一定利益[6]。

　　2.2制氧信息化系統建立

　　在建立制氧信息化系統過(guò)程中，需要充分利用信息化的優(yōu)勢，選取四個(gè)制氧單元，并詳細了解其信息，繼而需要查詢(xún)系統氧氣生產(chǎn)的相關(guān)信息。其次需要通過(guò)連接發(fā)動(dòng)機管理系統，并充分利用系統資源，在線(xiàn)獲取用戶(hù)設備相關(guān)信息，針對獲得信息進(jìn)行氧氣負荷變化分析[7]。為有效形成制氧信息化系統，有必要對企業(yè)氧氣生產(chǎn)現狀、氧氣運輸與配送、能源消耗情況等進(jìn)行集中處理，從而形成制氧系統集中管理系統。通過(guò)建立跨區域氧氣信息化系統，制氧系統需要在現有基礎上進(jìn)行改善，主要改善內容為：首先制氧信息化系統的建立，在一定程度上為氧氣專(zhuān)業(yè)調度提供條件，專(zhuān)業(yè)調度能夠優(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建立，主要為四個(gè)制氧單元組成，因此系統能夠同時(shí)具備四種單元的在線(xiàn)信息，通過(guò)一定監測設備，能夠同時(shí)實(shí)現對四個(gè)不同單元的檢測，觀(guān)察其生產(chǎn)狀況，有利于協(xié)調制氧設備運行。再次制氧信息系統已經(jīng)基本具備開(kāi)發(fā)氧氣系統與采用計算機決策的功能，對客觀(guān)存在數據進(jìn)行分析，能夠為指令提出提供借鑒與參考。最后此項系統的建立，能夠不斷挖掘制氧機的運用潛力。

　　3制氧信息化系統優(yōu)化功能設想

　　將所有制氧信息化系統的資料與信息進(jìn)行充分整理后，對制氧信息化系統將作出如下幾點(diǎn)設想，日常調整與優(yōu)化模型、故障狀態(tài)調整等，具體設想如下。

　　3.1日常調整與優(yōu)化模型

　　采用先進(jìn)信息化技術(shù)，構建制氧信息化系統模型，并分析企業(yè)中能源消耗系統對壓力的不同需求，繼而充分發(fā)揮各種不同調節手段的優(yōu)勢，在保障用戶(hù)需求上，不斷完善系統內部管網(wǎng)壓力運行模型。在制氧信息化系統中，對其中負荷進(jìn)行調整，是節約能源的有效手段。系統中的大部分空分裝置都具備一定調節功能，當空分負荷功能執行時(shí)間不斷增長(cháng)，會(huì )導致對管網(wǎng)的峰谷無(wú)法作出響應。針對此種現象，需要對管網(wǎng)的運輸條件進(jìn)行分析并結合，繼而對負荷作出一定調整。在電力資源價(jià)格較低的階段，制氧系統則會(huì )滿(mǎn)負荷運行，一旦出現電力資源價(jià)格較高現象時(shí)，制氧系統則呈現出低負荷運行狀態(tài)，系統內部的氧氣缺口主要利用管網(wǎng)的運輸進(jìn)行優(yōu)化與調整，采用此種方式，能夠在一定程度上將低制氧信息化系統工作中的能耗量。

　　3.2計劃定修調整與優(yōu)化模型

　　通過(guò)對優(yōu)化模型的建立，能夠對制氧機的運行能源消耗量進(jìn)行詳細分析，繼而確定消耗曲線(xiàn)，并通過(guò)精密計算，最后得出不同制氧機的能耗數據。對企業(yè)定修模型進(jìn)行分析，能夠得出不同氧氣用戶(hù)的定修時(shí)間與氧氣需求量等多種數據信息，繼而分析在定修時(shí)間內，制氧機的各項成本支出，并根據成本數據，決定是否要為制氧機提供一定信息技術(shù)輔助，在此同時(shí)，需要對制氧機最佳運行模式進(jìn)行分析，從而確定制氧機如何進(jìn)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，一種為用能設備故障，另一種為產(chǎn)能設備故障。其中用能設備故障指的是生產(chǎn)中的高爐出現減風(fēng)狀態(tài)，影響生產(chǎn)，需要及時(shí)維修，而產(chǎn)能設備故障則是指制氧機本身出現生產(chǎn)故障，需要進(jìn)行維修。針對這部分狀況，空分系統需要采取調整措施，但往往在調整中選用事后調整方式，當管網(wǎng)壓力逐漸升高達到最大壓力限值或者壓力逐漸現將達到最小壓力限值時(shí)，才會(huì )對系統進(jìn)行調整，但在調整過(guò)程中，不可避免會(huì )對氧氣平衡造成影響，因此被迫放散。由于設備出現故障具有一定不可預見(jiàn)性，因此在前期設計時(shí)也就不存在優(yōu)化模型，但在線(xiàn)信息具有一定及時(shí)性，因此能夠建立有效故障處理優(yōu)化調整模型，當設備出現故障時(shí)，能夠及時(shí)處理，同時(shí)還能夠起到節能減排的作用，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)，從而構建高效、節能的制氧信息化系統系統，需要分析用戶(hù)相關(guān)信息與需求，從而根據用戶(hù)意見(jiàn)，不斷對現有產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行提高與改善。此外利用信息技術(shù)構建優(yōu)化制氧系統，處理好產(chǎn)品存儲與運輸之間的關(guān)系，從而不斷推動(dòng)企業(yè)發(fā)展，達到節能減排目標，緩解環(huán)境壓力。

　　4結語(yǔ)

　　綜上所述，充分利用計算機技術(shù)的有效性，能夠分析用戶(hù)信息與需求，繼而推動(dòng)制氧信息系統的完善與發(fā)展。系統的完善，需要根據一部分數據處理方法與定量結果計算等，對其進(jìn)行有效分析與運用，繼而輔助氧氣調整方案的實(shí)施與構建。利用信息化技術(shù)對制氧系統進(jìn)行調整，不僅能夠起到節能減排的作用，還能夠推動(dòng)企業(yè)長(cháng)遠發(fā)展。

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