[01327927]基于物流对能耗影响分析的铁区能源管理关键技术研究

钢铁企业面临的突出问题是能耗高，资源消耗大，钢铁厂的能源消耗约占钢铁成本的20%-40%，而铁前系统又占整个钢铁企业能耗的60%-70%，是能耗大户。

随着我国钢铁生产规模迅速扩大， 造成炼铁原燃料供应紧张和价格猛涨， 严重影响到钢铁企业的经济效益;同时， 随着钢铁产能的增大，能源消耗量不断增加， 能源供需矛盾日益突出。因此，降低能源消耗成为钢铁企业降低生产成本，实施可持续发展战略的重要途径。

铁前系统是钢铁企业的耗能大户，是开展节能降耗攻关的最佳切入点。铁前系统的能耗降低，对于实现整个钢铁企业乃至实现整个流程工业的节能、降耗，具有重要意义。

钢铁生产过程中的物流是指含铁素的并作为各生产环节输入、输出的物料的物质流，包含了物流的流量和结构，其状况非常复杂，它的变化对能耗的影响十分明显。钢铁生产流程中物料的流动情况很复杂，一些钢铁联合企业里庞大的货运系统，至少从一个侧面反映了这一问题的复杂性。仅就流动本身而言，包括流向、流量、流速、流动距离等多个参数，何况在研究物流时，还必须注意到物料的物理、化学参数，所有这些参数对钢铁生产流程的吨材能耗均有直接影响。

因此，正确认识和分析钢铁生产流程中的物流问题，能对钢铁生产的节能降耗工作产生深远的影响。从生产单元入手，分析各生产单元之间和工序之间的物流约束关系，导出企业物流递推公式。

根据基准工序能耗的概念，分析物流与能源之间的关系，找出能源与物流的联系，具体到每种物流对每个工序甚至设备的能耗的影响，研究从物流的角度进行节能降耗的计算方法和实施方案。

与天津大象信息系统有限公司合作，将该项研究成果集成应用于天津天铁冶金集团炼铁厂企业能源管理信息化系统中，产生良好的社会经济效益：（1）获得各类物流对能耗影响的规律;（2）当炼铁返回率减少1%时，降低总能耗0.8%;（3）当板材返回率降低1%时，总能耗降低0.4%;（4）降低废品率和返回率方面的最大节能潜力达到总能耗的8%以上。

该项目研究期间，共发表学术论文11篇，其中EI收录10篇;申请专利4项，软件著作权3项;培养硕士研究生4人，课题组成员1人晋升教授，1人晋升副教授。