钢铁行业节能量定量分析模型的研究与应用.pdf

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1、第22卷增刊矿冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember20l3文章编号：1005—7854(2013)S0-0164-04钢铁行业节能量定量分析模型的研究与应用李辉(冶金工业规划研究院，北京100711)摘要：建立一种新型钢铁行业节能量分析模型，解决了以往因不同时期粗钢产量、能耗强度同时变化而造成的无法定量分析如何影响钢铁行业的节能量这一难题，并将新建模型用于河jE省钢铁行业“十一五”期间节能量的分析，为节能降耗工作在钢铁行业能够做到定量考核奠定了基础。关键词：节能量分析模型；粗钢产量变化；能耗强

2、度变化中图分类号：F407．3文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2013．z1．040l问题研究背景2节能量分析模型的提出钢铁工业是国民经济建设的基础产业，同时也20世纪70年代，能量密度分解模型在国际上是高耗能产业，其能耗占全国总能耗的15％左右。被广泛应用于各行业能耗影响分析⋯，该模型经过然而，随着我国国民经济的高速发展，资源、能源的了30多年的实践，已经得到了很好的发展与完善，约束Et益增强，国家下达的GDP能耗约束指标日益为一个国家和地区的工业节能管理工作提供了十分受到各级政府的重视。在一些钢铁大省，钢

3、铁行业有效的分析方法。。一直是节能工作的重点和难点。Cai等从物质流和能量流的角度用下式分析目前，我国各地钢铁行业能耗水平主要是以吨吨钢综合能耗：钢综合能耗这一指标作为评判依据，而对某一时期E=∑eiPi吨钢综合能耗变化量的影响因素如粗钢产量变化、式中，E为吨钢综合能耗；e为工序能耗；P为钢能耗强度变化、以及二者对能耗变化影响的协同作比系数。式中包含了物质流和能量流的变化对于吨用，许多能源工作者还不能清晰认识，更难以做出准产品综合能耗影响。本模型就是基于上述两种理论确的定量描述。由此扩展到某一地区或城市粗钢产而研究得出的。量、能耗强度的变化对于整体

4、吨钢综合能耗节能量的影响、所做出的贡献，更是无法做到定量分析。所3节能量分析模型以节能降耗工作也无法做到定量考核，赏罚分明，长节能量分析模型通过分析不同时期吨钢综合能此以往必将影响某些城市开展钢铁工业节能降耗工耗变化是由哪些因素引起的，筛选出吨钢综合能耗作的积极性。下降影响最大的因素作为制约因素。模型的主要内本文尝试性地建立针对整个钢铁行业的节能量容是从“全省一地区一城市”三个层次上将吨钢综分析模型，将上述影响因素进行定量分析，明确各种合能耗的变化“分解”为粗钢产量的变化和能耗强因素对吨钢综合能耗节能量的影响，为钢铁行业节度的变化。能降耗能够做到定

5、量考核提供一种手段，也为国家首先假设：E为全省整个钢铁行业消耗的总能有关管理部门更加系统、全面的掌握钢铁企业节能源量，简称总能耗；E为某个城市或区域总能耗，简降耗情况奠定了基础。称区域总能耗；Y为整个钢铁行业的粗钢产量；Y为某个城市或区域总产量，简称区域总产量；为能耗权重，即某个城市或区域总能耗与总能耗之比(E／作者简介：李辉，硕士，工程师，从事钢铁行业节能减排技术研E)；y为产量权重，区域总产量与整个钢铁行业的粗钢产量之比(Y／Y)；e为城市或区域能耗强度(E／李辉：钢铁行业节能量定量分析模型的研究与应用Yi)；e为吨钢综合能耗(E／Y)。面上的

6、定量分析。则吨钢综合能耗可以写作：4．1总体分析研究e=∑E‘／l，(、1)将两个不同年份之间吨钢综合能耗的变化分解为SE和饱的乘积。通过总体分解可以从总体上分式(1)可以写成：析粗钢产量变化与能耗强度变化对吨钢综合能耗变e=∑(Yi／Y)(Ei／)=∑Yi·e(2)化的影响大小。如果以第0年作为基准，其吨钢综合能耗为e。，在此，本文用贡献指数来描述SE、IE的变化对第年的吨钢综合能耗为e，第年和第0年吨钢吨钢综合能耗变化的影响大小。如果C=AxB，则综合能耗的比值可以写成：A对结果C的贡献为(InA／InC)x100％，B对结果Total=et／

7、e0(3)C的贡献为(InB／lnC)×100％，计算值可正可负，Total称作综合变化，实际上也是吨钢综合能耗若为正值即对于总体结果做出正面贡献，反之亦然。的变化。将式(2)进行微分：本文选取河北省钢铁行业“十一五“期间的开局年d(1ne)／dt=∑[dln(y)／dt+din(ei)ldt]与收官年作为分析对象，所需原始数据见表1。(4)表1河北9城市“十一五”粗钢产量与能耗总量表从第0年到第年对式(4)进行定积分并作如下定义：SE表示粗钢产量变化，表示能耗强度变化，则：．rsE=exp{_J∑Wi[dln(y)／dtldt}(5)．IE=ex

8、p{『n∑Wi[din(e)／dt]dt}(6)则式(5)可写成：Total=SE·IE(7)这样，就把能耗指标的变化(T