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摘要：钢铁企业属于高耗能企业，二次能源利用率低，二次能源的合理利用将会直接影响着企业的节能降耗工作，红钢属中小型钢厂，能耗相对更高。截止2017年末，煤气、蒸汽、余热余能使用情况不理想，二次资源浪费情况明显。通过信息化、自动化的在二次能源综合利用上的逐步应用探索，红钢的余能利用率稳步提升，副产煤气得到有效利用，吨钢自发电大跨越提升，吨钢综合能耗得到大幅降低。通过信息化、自动化的有效探索实践，直接产生经济效益3000余万元，间接产生了良好的社会效益。
关键词：自动化；信息化；二次能源；高炉余能
红钢公司涵盖原料加工、烧结、炼铁、炼钢、轧钢完整工序，目前具备了年产320万吨烧结矿、200万吨铁、200万吨钢、220万吨材的综合生产能力。2017年以来，全国钢铁行业在完成去产能任务的同时，重点推广了一大批节能新技术、新设施，降低了能源消耗，提升了节能降耗的水平。作为中小型钢厂的红钢基础能源管理水平相对较低，二次能源综合利用率不足，已经制约着红钢的健康长远发展。通过自动化、信息化的有效探索与实践将进一步提升红钢的二次资源综合利用率，实现节能降耗的目的。
一、实施信息化、自动化前存在的问题
实施信息化、自动化探索前，红钢高炉余能没有得到有效利用，内部工序煤气波动较大，煤气单耗偏高，吨钢自发电量低，吨钢综合能耗偏高。主要表现为：TRT余压发电少、各工序煤气单耗高、转炉煤气回收不足、煤气管网压力波动大、自发电厂煤气需求不足。
二、实施信息化、自动化探索的过程
1、提高高炉TRT余压利用率
红钢三号高炉煤气发电机组是TRT透平机，长期存在高炉煤气不能完全通过机组发电，造成余压资源和设备资源的双重浪费。经过多次讨论充分准备后实施了3#高炉顶压交由TRT机组自动控制的试验。TRT将控制程序中的设定值修改为比实际设定值低lOkPa的数值，TRT静叶投自动时，减压阀也投自动，极端情况时，若TRT静叶全开时还不能降低高炉顶压，待顶压上升超过高炉项压设定值时高炉减压阀介入控制，低于设定值时高炉减压阀将自动全关。通过实践测试，TRT静叶自动控制顶压时，高炉顶压波动在可控范围，对炉况影响较小，方案可行。通过不断的控制优化，平均小时功率达到了8160kWh的历史最好成绩。
2、积极推进能源管理系统建设
利用信息化优势推进能管系统建设，通过能管系统就能精确读取和分析各个工序实时和历史的数据。在能管系统中推行多级管理权限，无论哪一个层级，都能根据各自权限，在能管系统里看到相关的能源介质消耗数据，既保证了数据的保密性，又确保数据传递的有效性和实时性。
2、煤气管网压力平衡
煤气管理压力波动主要由三个方面原因造成，一方面是煤气产生的源头波动，另外一方面是由煤气放散系统调节不及时造成，其次是由用户端使用不均衡造成。通过TRT余压的自动化控制优化，煤气压力波动范围进一步缩小。再通过自动化的手段对煤气放散系统梯级放散参数进行优化控制，煤气管网压力波动得到进一步的遏制，煤气管网压力平稳。
3、降低各工序煤气消耗
高炉煤气属炼铁生产过程中的副产品，要想争取更多的煤气用来发电，只能通過管理手段降低各工序的煤气单耗，通过技术的手段平衡上下游之间的煤气，减少不必要的煤气消耗浪费。基于信息化和自动化的能源管控系统的建设投入及合理利用，红钢煤气产生输送及消耗的数据可以清晰的呈现在各级管理人员及操作人员的面前，更加方便管理和监督检查，煤气单耗大幅降低，富余煤气量进一步增加。
4、提升转炉煤气回收量
转炉煤气属于转炉生产过程中的副产品，相比较高炉煤气，热值更高，更加适合高炉热风炉使用。通过不断的优化煤气回收过程的工艺控制，转炉煤气回收数量大幅提升送入高炉热风炉使用置换出更多的高炉煤气，转炉煤气的大量使用，既降提高了高炉热风的送风温度，又置换出高炉煤气供下游用户使用，高炉煤气富余量进一步扩大。
5、增加自各电厂发电量
通过不断的优化控制，信息化、自动化在二次资源综合利用的深入探索，大量的高炉煤气富余，完全具备了增开一台自各电厂锅炉的需求，通过进一步的优化控制，形成从高炉到用户及自备电厂，全自动化、信息化的沟通交流渠道，自备电厂增开一台锅炉发电的工作顺利完成，自各电厂发电跨越提升。
三、信息化、自动化升级后的效果
1、实现了基础能源数据的精确计量
通过信息化、自动化的持续推进，能源介质计量仪表故障率逐步降低，计量精确程度大幅提升，能源计量管理工作水平整体上了一个新的台阶，完全实现了基础能源数据准确计量的飞跃。
2、高炉煤气消耗稳步降低，放散率得到有效控制
各工序煤气消耗指标控制都在稳步推进，煤气消耗稳步降低，放散率得到有效控制，炼钢通过合理控制钢包烘烤、合金烘烤，煤气单耗从最初的129m3下降到85m3左右，降幅高达44m3，其他工序的煤气消耗完成情况也较好。
2、3#高炉TRT小时发电量得到大幅提升
高炉顶压控制权交由TRT自动控制，3#TRT的发电水平大幅提升，当月达到7022kWh的历史最好成绩，目前稳定8000kWh。2018年1至12月3#TRT累计平均小时发电功率达到了6383kWh，比2017年全年小时发电功率平均值5207kWh，提高了1176kWh，以后每年将多发电1030.176万kWh。
2018年全年自发电量26182.383万kwh，占红钢总用电量的35.76%，平均每月吨钢自发电173.13kWh，对比2017年平均吨钢自发电上升了15.06kWh/t，全年共多发电2314.27万kWh，产生直接经济效益925.7万元。通过努力实现2x25MW双炉双机发电来消耗富余的煤气，高炉煤气放散率得到大幅度降低，实现红钢公司二次资源最大化利用，红钢吨钢自发电达到222.548kWh/吨钢历史水平，创下了当日发电量100.272万kWh的历史记录，当日自发电总量占全厂总用电的60.21%。
4、吨钢综合能耗稳步降低
2018年全年完成吨钢综合能耗完成523.4kgce/t，比2017年的559.5kgce/t下降了6.5%，完成情况大幅超预期，吨钢综合能耗再次刷新历史记录。
四、结语
通过自动化、信息化的有效探索与实践，红钢高炉余压得到有效利用，内部工序煤气压力稳定，煤气单耗降低，吨钢自发电量大幅提升，吨钢综合能耗稳步降低。
关键词：自动化；信息化；二次能源；高炉余能
红钢公司涵盖原料加工、烧结、炼铁、炼钢、轧钢完整工序，目前具备了年产320万吨烧结矿、200万吨铁、200万吨钢、220万吨材的综合生产能力。2017年以来，全国钢铁行业在完成去产能任务的同时，重点推广了一大批节能新技术、新设施，降低了能源消耗，提升了节能降耗的水平。作为中小型钢厂的红钢基础能源管理水平相对较低，二次能源综合利用率不足，已经制约着红钢的健康长远发展。通过自动化、信息化的有效探索与实践将进一步提升红钢的二次资源综合利用率，实现节能降耗的目的。
一、实施信息化、自动化前存在的问题
实施信息化、自动化探索前，红钢高炉余能没有得到有效利用，内部工序煤气波动较大，煤气单耗偏高，吨钢自发电量低，吨钢综合能耗偏高。主要表现为：TRT余压发电少、各工序煤气单耗高、转炉煤气回收不足、煤气管网压力波动大、自发电厂煤气需求不足。
二、实施信息化、自动化探索的过程
1、提高高炉TRT余压利用率
红钢三号高炉煤气发电机组是TRT透平机，长期存在高炉煤气不能完全通过机组发电，造成余压资源和设备资源的双重浪费。经过多次讨论充分准备后实施了3#高炉顶压交由TRT机组自动控制的试验。TRT将控制程序中的设定值修改为比实际设定值低lOkPa的数值，TRT静叶投自动时，减压阀也投自动，极端情况时，若TRT静叶全开时还不能降低高炉顶压，待顶压上升超过高炉项压设定值时高炉减压阀介入控制，低于设定值时高炉减压阀将自动全关。通过实践测试，TRT静叶自动控制顶压时，高炉顶压波动在可控范围，对炉况影响较小，方案可行。通过不断的控制优化，平均小时功率达到了8160kWh的历史最好成绩。
2、积极推进能源管理系统建设
利用信息化优势推进能管系统建设，通过能管系统就能精确读取和分析各个工序实时和历史的数据。在能管系统中推行多级管理权限，无论哪一个层级，都能根据各自权限，在能管系统里看到相关的能源介质消耗数据，既保证了数据的保密性，又确保数据传递的有效性和实时性。
2、煤气管网压力平衡
煤气管理压力波动主要由三个方面原因造成，一方面是煤气产生的源头波动，另外一方面是由煤气放散系统调节不及时造成，其次是由用户端使用不均衡造成。通过TRT余压的自动化控制优化，煤气压力波动范围进一步缩小。再通过自动化的手段对煤气放散系统梯级放散参数进行优化控制，煤气管网压力波动得到进一步的遏制，煤气管网压力平稳。
3、降低各工序煤气消耗
高炉煤气属炼铁生产过程中的副产品，要想争取更多的煤气用来发电，只能通過管理手段降低各工序的煤气单耗，通过技术的手段平衡上下游之间的煤气，减少不必要的煤气消耗浪费。基于信息化和自动化的能源管控系统的建设投入及合理利用，红钢煤气产生输送及消耗的数据可以清晰的呈现在各级管理人员及操作人员的面前，更加方便管理和监督检查，煤气单耗大幅降低，富余煤气量进一步增加。
4、提升转炉煤气回收量
转炉煤气属于转炉生产过程中的副产品，相比较高炉煤气，热值更高，更加适合高炉热风炉使用。通过不断的优化煤气回收过程的工艺控制，转炉煤气回收数量大幅提升送入高炉热风炉使用置换出更多的高炉煤气，转炉煤气的大量使用，既降提高了高炉热风的送风温度，又置换出高炉煤气供下游用户使用，高炉煤气富余量进一步扩大。
5、增加自各电厂发电量
通过不断的优化控制，信息化、自动化在二次资源综合利用的深入探索，大量的高炉煤气富余，完全具备了增开一台自各电厂锅炉的需求，通过进一步的优化控制，形成从高炉到用户及自备电厂，全自动化、信息化的沟通交流渠道，自备电厂增开一台锅炉发电的工作顺利完成，自各电厂发电跨越提升。
三、信息化、自动化升级后的效果
1、实现了基础能源数据的精确计量
通过信息化、自动化的持续推进，能源介质计量仪表故障率逐步降低，计量精确程度大幅提升，能源计量管理工作水平整体上了一个新的台阶，完全实现了基础能源数据准确计量的飞跃。
2、高炉煤气消耗稳步降低，放散率得到有效控制
各工序煤气消耗指标控制都在稳步推进，煤气消耗稳步降低，放散率得到有效控制，炼钢通过合理控制钢包烘烤、合金烘烤，煤气单耗从最初的129m3下降到85m3左右，降幅高达44m3，其他工序的煤气消耗完成情况也较好。
2、3#高炉TRT小时发电量得到大幅提升
高炉顶压控制权交由TRT自动控制，3#TRT的发电水平大幅提升，当月达到7022kWh的历史最好成绩，目前稳定8000kWh。2018年1至12月3#TRT累计平均小时发电功率达到了6383kWh，比2017年全年小时发电功率平均值5207kWh，提高了1176kWh，以后每年将多发电1030.176万kWh。
2018年全年自发电量26182.383万kwh，占红钢总用电量的35.76%，平均每月吨钢自发电173.13kWh，对比2017年平均吨钢自发电上升了15.06kWh/t，全年共多发电2314.27万kWh，产生直接经济效益925.7万元。通过努力实现2x25MW双炉双机发电来消耗富余的煤气，高炉煤气放散率得到大幅度降低，实现红钢公司二次资源最大化利用，红钢吨钢自发电达到222.548kWh/吨钢历史水平，创下了当日发电量100.272万kWh的历史记录，当日自发电总量占全厂总用电的60.21%。
4、吨钢综合能耗稳步降低
2018年全年完成吨钢综合能耗完成523.4kgce/t，比2017年的559.5kgce/t下降了6.5%，完成情况大幅超预期，吨钢综合能耗再次刷新历史记录。
四、结语
通过自动化、信息化的有效探索与实践，红钢高炉余压得到有效利用，内部工序煤气压力稳定，煤气单耗降低，吨钢自发电量大幅提升，吨钢综合能耗稳步降低。