专利名称：高炉鼓风系统能效分析方法
技术领域：
本发明涉及能效分析技术，特别是一种在炼铁高炉鼓风系统的能效分析方法。
背景技术：
冶金流程工业既是能源、各种原材料的产生者，也是能源的主要消耗者，节能降耗至关重要。我国冶金工业综合能耗水平远高于全球的平均水平。以2007年统计数据为例， 2007年我国重点钢铁企业平均炼铁燃料比为529. 9kg/t,首钢炼铁燃料比为46^g/t，宝钢集团为483kg/t，太钢为491kg/t，湘钢为501kg/t，马钢股份为503kg/t，邢钢为520kg/t。 据国际钢铁协会统计，2006年德国Chland为4^kg/t，中国台湾为48mcg/t，欧盟15国平均为494kg/t，南美洲为4%kg/t，日本为4^kg/t。从以上情况可以看出，国际先进水平的炼铁燃料比是低于500kg/t。我国的首钢、宝钢、武钢等企业已达到国际先进水平。但是，全国重点钢铁企业大多数炼铁厂仍存在较大差距。炼铁系统是焦化、烧结、炼铁等工序的总称。该系统直接消耗的能源占钢铁联合企业总能耗的70%左右，是钢铁联合企业节能的重点。高炉鼓风系统作为炼铁系统的心脏，其能耗也占据炼铁系统的主要部分。高炉鼓风消耗在炼铁工序能耗中所占比例较大。高炉鼓风能耗约占炼铁工序能耗10% 15%。因此对高炉鼓风系统的节能降耗对于冶金行业的节能减排具有重要的意义。为了能控制低鼓风系统的能源消耗，首先就是要对高炉鼓风系统的能效进行综合评估与分析，并在适当时候发出能耗偏高的预警或提示。同时，能耗分析的结果还能为提高能耗的提供准确的方向。高炉鼓风系统涉及的流程和设备复杂，其中还包含了非常多的化学反应以及物理过程，因此如何对高炉鼓风系统的能效进行分析、评价及预警，建立一种可应用于实际的分析方法是冶金行业节能减排过程中急需解决的问题。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种高炉鼓风系统能效分析及预警方法。为解决其技术问题，本发明的解决方法是提供一种高炉鼓风系统能效分析及预警方法，包括以下步骤(1)采集高炉鼓风系统中用于能效分析各种运行数据，经模数转换后传送至上位机；(2)利用内置于上位机中的电动机能效计算模块、鼓风机能效计算模块、透平机能效计算模块、热风炉能效计算模块根据运行数据分别得到电动机、鼓风机、透平机和热风炉的能效数据；(3)利用一阶滞后滤波算法模块对得到的能效数据进行滤波处理，以去除噪声；(4)根据下述公式得到高炉鼓风系统的能效数值η α = Ii1+ Ii2C1+ η 3 + rI4C3
上式中，1^、n2, n3> n4为经滤波处理后的热风炉、电动机、鼓风机、透平机的能效数据；其中，能耗最高的设备赋予加权系数为1，根据耗能比设定其他设备的耗能系数为 C” c2> C3 ；(5)将获得的能效数值以电信号形式传送并显示于显示装置中。本发明中，当最终获得的高炉鼓风系统能效数值超过设定的范围时，上位机发出
警报信号。本发明的步骤O)中，电动机能效计算模块直接采用电动机的效率曲线计算得到其能效数据，或者直接采用其额定效率。本发明的步骤O)中，鼓风机的能效根据采集到的静叶开度ε b、鼓风机出口压缩比及出口流量的测量数据，利用鼓风机的效率曲线获得。本发明的步骤O)中，透平机的能效是通过下述方式获得的步骤一，通过下述方式获得鼓风机空气的焓值增量P3(单位为kW)(1)将标态下测量的出口流量QNb。转换为Qb。
101.32(273.15 + Γ,ο)
Ubo - iJNbo (^o+101 32)(273.15)3600(2)出口处空气的密度P b0
(
权利要求
1.一种高炉鼓风系统能效分析方法，包括以下步骤(1)采集高炉鼓风系统中用于能效分析的各种运行数据，经模数转换后传送至上位机；(2)利用内置于上位机中的电动机能效计算模块、鼓风机能效计算模块、透平机能效计算模块、热风炉能效计算模块根据运行数据分别得到电动机、鼓风机、透平机和热风炉的能效数据；(3)利用一阶滞后滤波算法模块对得到的能效数据进行滤波处理，以去除噪声；(4)根据下述公式得到高炉鼓风系统的能效数值 na = H1+ H2C1+ Il3C2+ 1I4C3上式中，ι、n2> n3> n4为经滤波处理后的热风炉、电动机、鼓风机、透平机的能效数据；其中，能耗最高的设备赋予加权系数为1，根据耗能比设定其他设备的耗能系数为Cl、C2、C3 ；(5)将获得的能效数值以电信号形式传送并显示于显示装置中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当最终获得的高炉鼓风系统能效数值超过设定的范围时，上位机发出警报信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤O)中，电动机能效计算模块直接采用电动机的效率曲线计算得到其能效数据，或者直接采用其额定效率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤O)中，鼓风机的能效根据采集到的静叶开度ε b、鼓风机出口压缩比及出口流量的测量数据，利用鼓风机的效率曲线获得。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤O)中，透平机的能效是通过下述方式获得的步骤一，通过下述方式获得鼓风机空气的焓值增量P3(单位为kw)(1)将标态下测量的出口流量QNb。转换为Qb。 101.32(273.15 + 1)
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤O)中，热风炉的能效是通过下述方式获得的(1)热风单位质量的焓值增加为(单位为kj/kg)
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述滤波是通过下述公式获得的
全文摘要
本发明涉及能效分析技术，旨在提供一种高炉鼓风系统能效分析方法。该方法包括(1)采集高炉鼓风系统运行数据，经模数转换后传送至上位机；(2)根据运行数据分别得到电动机、鼓风机、透平机和热风炉的能效数据；(3)利用一阶滞后滤波算法模块对得到的能效数据进行滤波处理，以去除噪声；(4)得到高炉鼓风系统的能效数值；(5)将获得的能效数值以电信号形式传送并显示于显示装置中。本发明能够对高炉鼓风系统的能效进行综合评估与分析，并在能耗偏高时发出预警或提示。同时，能耗分析的结果还能为提高能耗的提供准确的方向。有助于技术人员根据系统提供的各设备能效数据，提出对应的处理方案。
文档编号G06F19/00GK102559969SQ201210011258
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者吴平, 杨春节, 王小华, 郁辉球, 麻剑锋, 黄龙诚 申请人:杭州哲达科技股份有限公司