钢铁工业的能效评估方法与节能减排措施

　　《钢铁工业的能效评估方法与节能减排措施》内容涉及钢铁流程能耗评价方法与能源优化调控领域。首先，在对现有钢铁生产能耗指标分析的基础上，提出了适用于不同流程结构能效差异对比的“吨钢定比能耗”指标，并对我国钢铁生产能源效率变化进行比较分析。其次，从钢铁生产电力需求端和电力供给端出发，提出了炼钢工序电力负荷调配和发电煤气资源储能调峰两种钢铁生产电力负荷控制方法，并分析了其为钢铁企业带来的经济效益，及通过平衡电网获得的节能减排效益。后，结合多因素耦合模型分析，明晰了中国钢铁工业能耗实际水平和节能潜力，提出了未来钢铁行业的主要节能方向。《钢铁工业的能效评估方法与节能减排措施》适合于冶金工程、能源动力工程等相关学科的科研工作者和研究生阅读，也可供钢铁生产、能源效率评价、节能潜力分析等相关领域的科研、工程技术人员参考。

　　王立，工学博士，北京科技大学能源与环境工程学院教授、院长，博士生导师，英国伯明翰大学客座教授。历任中国金属学会理事、中国金属学会能源与热工学会副理事长、北京制冷学会副理事长和北京热物理与能源工程学会理事。长期从事制冷与低温、热能工程领域的教学与科研工作，主要研究方向包括能量的转换、储存和有效利用，气体分离新技术与新工艺，气固流态化理论及应用等。出版著作四部（包括“十二五”重量规划教材一部），发表论文三百余篇，获国家二十佘项。获省部级科技进步奖八项、重量教学成果奖一项、省部级教学成果奖三项。获中国青年科技奖和全国很好教师称号。

1 概论
1．1 背景
1．2 研究意义
1．3 研究内容及创新点
1．3．1 研究内容和技术路线图
1．3．2 研究创新点
2 理论基础及文献综述
2．1 钢产量及主要钢铁生产流程
2．1．1 钢产量及消费量
2．1．2 钢铁生产流程及能耗
2．2 能源效率评价方法和主要指标
2．2．1 整体能耗指标
2．2．2 工序能耗指标
2．3 能耗影响因素及节能潜力研究进展
2．3．1 主要能耗影响因素研究进展
2．3．2 节能潜力分析研究进展
2．4 基于分时电价的工业生产电力负荷控制
2．4．1 工业生产中的电力负荷控制
2．4．2 负荷波动对调峰机组能耗影响
2．5 本章小结
3 典型钢铁生产能耗影响因素及约束关系
3．1 原材料中废钢比对生产能耗的约束
3．1．1 钢铁生产废钢比
3．1．2 废钢比对电炉钢比例的影响
3．2 生产规模对工序能耗和整体能耗的影响
3．3 能源结构对能源工业转换效率的约束
3．3．1 能源结构的差异
3．3．2 天然气与煤炭的工业转换效率差异
3．3．3 电力参数对能耗的影响
3．4 节能技术对工序能耗的影响
3．4．1 烧结、球团工序主要生产节能技术对工序能耗的影响
3．4．2 焦化工序主要生产节能技术对工序能耗的影响
3．4．3 高炉工序主要生产节能技术对工序能耗的影响
3．4．4 转炉工序主要生产节能技术对工序能耗的影响
3．4．5 电炉工序主要节能技术对工序能耗的影响
3．4．6 铸造工序主要节能技术对工序能耗的影响
3．4．7 轧制工序主要节能技术对工序能耗的影响
3．4．8 综合性节能措施
3．5 本章小结
4 基于废钢比差异的钢铁生产系统能源效率分析
4．1 吨钢可比能耗指标局限性分析
4．1．1 吨钢可比能耗计算方法
4．1．2 工序能耗对吨钢可比能耗的影响
4．1．3 废钢比对吨钢可比能耗的影响
4．1．4 吨钢可比能耗指标在应用中的局限性
4．2 吨钢定比能耗指标的提出
4．2．1 吨钢定比能耗计算方法
4．2．2 基于物料平衡的废钢比与铁钢比的匹配关系
4．2．3 废钢比与炼钢系统能耗的匹配关系
4．3 重点钢铁企业生产能源强度变化原因分析
4．3．1 主要工序生产和能耗参数
4．3．2 各生产系统能耗变化
4．3．3 废钢比对炼铁系统能耗影响
4．3．4 两类能耗计算方法下能耗水平变化的原因
4．4 中国、日本钢铁企业能源强度比较分析
4．4．1 生产与能耗情况比较
4．4．2 发电煤耗法下能耗水平差距原因
4．4．3 发电煤耗对吨钢能耗的影响
4．5 本章小结
5 钢铁生产中的电力负荷控制和节能潜力分析
5．1 钢铁企业电力平衡情况
5．2 相关工序、发电方式和煤气种类的选择
5．2．1 生产工序运行特点及电力负荷
5．2．2 自备电厂煤气发电方式
5．2．3 副产品煤气资源相关参数
5．3 两类调峰机组运行模型
5．3．1 “低负荷”模式调峰机组运行模型
5．3．2 “两班制”模式调峰机组运行模型
5．3．3 调峰机组运行能耗及排放参数
5．4 生产工序电力负荷控制效果分析
5．4．1 炼钢系统内废钢与热铁水的平衡关系
5．4．2 企业耗电量、自发电量和电炉运行参数的变化
5．4．3 电力负荷变化及经济效益分析
5．4．4 调峰机组节能减排效果分析
5．5 发电煤气“储能调峰”利用模式效果分析
5．5．1 不同时段自备电厂发电煤气量
5．5．2 案例企业效果分析
5．5．3 自备电厂各时段自发电量变化
5．5．4 调峰机组节能减排效果分析
5．6 本章小结
6 多因素影响下钢铁生产节能潜力分析
6．1 相关参数匹配
6．1．1 废钢比和电炉钢比匹配关系
6．1．2 产业结构参数设定
6．1．3 工序及流程能耗参数
6．1．4 天然气替代煤炭节能效率
6．2 多因素耦合钢铁生产能源强度计算模型
6．2．1 辅助系统能耗占比k
6．2．2 非主工序能耗占比λ
6．2．3 基于工序能耗与流程能耗的两类计算模型
6．2．4 模型未知参数确定
6．2．5 模型准确性验证
6．3 能源效率与节能潜力分析
6．3．1 基于最低生产能耗的钢铁生产情况求解
6．3．2 基于最低生产能耗的钢铁企业能耗求解
6．3．3 电热当量法下单影响因素节能潜力研究
6．3．4 电热当量法下钢铁工业节能潜力分析
6．3．5 发电煤耗法下钢铁工业节能潜力分析
6．4 本章小结
7 结论与展望
7．1 结论
7．2 研究展望
参考文献