制氧信息化系统与节能减排研究论文
时间：2021-08-31摘要：制氧信息化系统的建设与完善，是有效推动钢铁公司发展的重要途径。由于钢铁公司在生产中，不可避免会对环境造成一定影响，因此钢铁企业在发展中，需要充分利用信息技术的优势，从而在一定程度上促进制氧系统节能减排，提高资源利用率。文章主要以唐山唐钢气体有限公司为例，阐述其发展现状，继而对制氧信息化系统定位进行阐述，最后针对制氧信息化系统优化功能进行设想。
关键词：制氧信息化系统；节能减排；唐钢
制氧系统是钢铁公司进行能源管理的重要设施，其主要作用为进行高炉富氧冶炼工作，为各项工作开展提供能源。但制氧系统在提供能源过程中，需要消耗大量能源，不仅造成资源过渡消耗，还加剧环境压力[1,2]。因此如何在能源稳定供给基础上，实现节能减排，控制供氧系统能源消耗量，是钢铁企业急需解决的问题。供氧系统模型优化是一项较为复杂的工作，其中涉及多方面知识与内容，因此在优化过程中，需要从多方面考虑[3]。
1唐钢发展现状分析
现阶段，唐山唐钢气体有限公司存在一定数量制氧机与压缩机，同时还有两套液化装置，重液化装置构成唐钢制氧信息化系统。由于钢铁需求量逐渐变大，能源消耗过大，为实现能源有效控制与环境保护，因此需要实现跨区域制氧系统。跨区域制氧系统并不等同于单一制氧系统的扩大，同时也不是指多种单一制氧系统的简单罗列，跨区域制氧系统主要是采用多种制氧子系统的融合，各种子系统之间具有一定联系，同时又是独立运作与独立发展。跨区域制氧系统的形成能够在一定程度上形成制氧生产与用户能源用量之间的补充，在故障状态下能够启动保护装置，有效增强系统安全性能。由于制氧系统需要进行跨区域输送气体，在输送过程中，会造成一定资源浪费，针对此背景，需要实现资源与能源有效整合，不断调节生产、运输与使用的资源配置，在此基础上，完善氧气信息化调度系统十分重要。调度系统的完善，能够在最大程度上节约能源，实现资源有效利用。
2制氧信息化系统定位阐述
2.1制氧信息化系统定位分析
信息化的概念即充分利用高速发展的信息技术，不断开发与利用内部与外部资源，获取与企业发展相联系的信息，并依据有效信息，为决策提供一定参考与借鉴，从而达到提升运行效率，增强企业核心精神力，调动企业经济增长的作用。唐山唐钢气体有限公司在进行信息化建设过程中，具备良好的设备技术，主要是由于唐钢在发展中，其生产设备较为先进，为研究开展提供一定条件，其次唐钢制氧系统具备一定自动化水平，在研究中，能够基本实现信息获取[4,5]。最后唐钢发动机管理系统较为完善，因此制氧系统在使用过程中，此系统能够给予其一定外部信息，支撑其发展运行，例如系统故障信息、承载量信息与生产计划等方面信息。此外唐钢企业发展至今，制氧系统使用时间较长，在不断使用过程中，逐渐掌握一定经验，以上种种条件，是推动制氧信息化系统发展与运行的重要优势，并且加速运行效率，推动企业发展。唐钢企业在不断发展中，其制氧系统发展十分完善，生产流程不断完善，现今已十分完整。制氧信息化系统在建设过程中，其主要定位为生产调度系统与管理信息系统之间，将信息化系统建设在这两种信息系统之间，主要作用为能够充分发挥这两种系统之间的信息优势，并能够依据提供信息，综合分析生产与能源消耗之间的问题，并从系统优化角度给予氧气平衡预测的指导，继而不断保证氧气信息化系统的平稳运行，在不影响正常工作前提下，节约能耗，为企业发展获取一定利益[6]。
2.2制氧信息化系统建立
在建立制氧信息化系统过程中，需要充分利用信息化的优势，选取四个制氧单元，并详细了解其信息，继而需要查询系统氧气生产的相关信息。其次需要通过连接发动机管理系统，并充分利用系统资源，在线获取用户设备相关信息，针对获得信息进行氧气负荷变化分析[7]。为有效形成制氧信息化系统，有必要对企业氧气生产现状、氧气运输与配送、能源消耗情况等进行集中处理，从而形成制氧系统集中管理系统。通过建立跨区域氧气信息化系统，制氧系统需要在现有基础上进行改善，主要改善内容为：首先制氧信息化系统的建立，在一定程度上为氧气专业调度提供条件，专业调度能够优化氧气生产与管理，从而提升运行效率。其次制氧信息化系统建立，主要为四个制氧单元组成，因此系统能够同时具备四种单元的在线信息，通过一定监测设备，能够同时实现对四个不同单元的检测，观察其生产状况，有利于协调制氧设备运行。再次制氧信息系统已经基本具备开发氧气系统与采用计算机决策的功能，对客观存在数据进行分析，能够为指令提出提供借鉴与参考。最后此项系统的建立，能够不断挖掘制氧机的运用潜力。
3制氧信息化系统优化功能设想
将所有制氧信息化系统的资料与信息进行充分整理后，对制氧信息化系统将作出如下几点设想，日常调整与优化模型、故障状态调整等，具体设想如下。
3.1日常调整与优化模型
采用先进信息化技术，构建制氧信息化系统模型，并分析企业中能源消耗系统对压力的不同需求，继而充分发挥各种不同调节手段的优势，在保障用户需求上，不断完善系统内部管网压力运行模型。在制氧信息化系统中，对其中负荷进行调整，是节约能源的有效手段。系统中的大部分空分装置都具备一定调节功能，当空分负荷功能执行时间不断增长，会导致对管网的峰谷无法作出响应。针对此种现象，需要对管网的运输条件进行分析并结合，继而对负荷作出一定调整。在电力资源价格较低的阶段，制氧系统则会满负荷运行，一旦出现电力资源价格较高现象时，制氧系统则呈现出低负荷运行状态，系统内部的氧气缺口主要利用管网的运输进行优化与调整，采用此种方式，能够在一定程度上将低制氧信息化系统工作中的能耗量。
3.2计划定修调整与优化模型
通过对优化模型的`建立，能够对制氧机的运行能源消耗量进行详细分析，继而确定消耗曲线，并通过精密计算，最后得出不同制氧机的能耗数据。对企业定修模型进行分析，能够得出不同氧气用户的定修时间与氧气需求量等多种数据信息，继而分析在定修时间内，制氧机的各项成本支出，并根据成本数据，决定是否要为制氧机提供一定信息技术辅助，在此同时，需要对制氧机最佳运行模式进行分析，从而确定制氧机如何进行科学制氧生产，并在最大程度上降低其生产电力能源消耗量。
3.3故障状态调整优化模型分析
故障状态主要可分为两种形式，一种为用能设备故障，另一种为产能设备故障。其中用能设备故障指的是生产中的高炉出现减风状态，影响生产，需要及时维修，而产能设备故障则是指制氧机本身出现生产故障，需要进行维修。针对这部分状况，空分系统需要采取调整措施，但往往在调整中选用事后调整方式，当管网压力逐渐升高达到最大压力限值或者压力逐渐现将达到最小压力限值时，才会对系统进行调整，但在调整过程中，不可避免会对氧气平衡造成影响，因此被迫放散。由于设备出现故障具有一定不可预见性，因此在前期设计时也就不存在优化模型，但在线信息具有一定及时性，因此能够建立有效故障处理优化调整模型，当设备出现故障时，能够及时处理，同时还能够起到节能减排的作用，避免造成能源浪费。
3.4其他辅助优化模型
充分利用信息技术，从而构建高效、节能的制氧信息化系统系统，需要分析用户相关信息与需求，从而根据用户意见，不断对现有产品质量进行提高与改善。此外利用信息技术构建优化制氧系统，处理好产品存储与运输之间的关系，从而不断推动企业发展，达到节能减排目标，缓解环境压力。
4结语
综上所述，充分利用计算机技术的有效性，能够分析用户信息与需求，继而推动制氧信息系统的完善与发展。系统的完善，需要根据一部分数据处理方法与定量结果计算等，对其进行有效分析与运用，继而辅助氧气调整方案的实施与构建。利用信息化技术对制氧系统进行调整，不仅能够起到节能减排的作用，还能够推动企业长远发展。
参考文献
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