煉鐵云平臺助力煉鐵行業綠色智能轉型升級


來源:中國產業經濟信息網   時間:2019-11-08





  中國鋼鐵企業正處在新舊動能轉換、綠色智能轉型升級的關鍵時期,越來越多的企業對生產過程中的節能降耗、內部數據的深度挖掘、工藝智能優化等提出了更高的要求。通過煉鐵云平臺提供的智能化解決方案,可將黑箱高爐容器可視化實現智能優化控制,改變以人工經驗和主觀判斷為主的操作方式;建立數字化、智能化、標準化煉鐵體系,解決煉鐵數據壁壘造成數據交互和技術推廣困難的問題,實現對生產過程中海量數據的深度分析、挖掘和利用。降低煉鐵異常工況、燃料消耗及CO2排放,推動企業實現節能減排和綠色冶金轉型升級。


  場景需求與痛點問題


  鋼鐵是國家戰略性支柱行業,在其鐵-鋼-軋全流程中煉鐵占據約70%的冶煉成本、能耗以及90%的CO2排放,主要存在如下突出需求和痛點。


  一是煉鐵高爐高能耗痛點。煉鐵高爐由于其巨大、高溫、高壓、密閉、連續生產的復雜“黑箱”特性,生產操作仍以“盲人摸象”式的局部判斷和“中醫式”的經驗決策為主,造成爐況波動頻繁,技術經濟指標參差不齊。


  二是煉鐵高爐高危險性痛點。煉鐵高爐內部存在著復雜的氣、固、液多相流物理化學反應,最高溫度區域超過2000℃,安全生產是頭等大事,一旦發生爐體燒穿事故,至少造成數以千萬元的直接經濟損失,并嚴重威脅現場人身安全。


  三是煉鐵行業“數據孤島”痛點。煉鐵行業從設計、生產、科研、標準、管理、供應等縱向單位數據沒有共享,企業級數據孤島嚴重,行業級海量數據的深度分析、挖掘和對標更無從談起,生態鏈網絡化協同難度大。


  解決方案及部署方式


  針對以上三個痛點,將Cloudiip平臺的云端賦能和企業側的邊緣智控相結合,形成從傳感器、物聯網、工業機理模型及微服務、工業App到行業云平臺端到端的可落地、可復制、可升級的有效解決方案。


  一是針對煉鐵高爐高能耗痛點,通過部署自主開發的三維激光料面掃描儀、爐頂熱成像、風口高速CCD攝像等傳感器,對高爐爐體狀態進行實時精準監測;聯合有關高校研發了煉鐵能耗專業性機理模型和大數據人工智能模型,實現對高爐冶煉從經驗性認識到本質性掌控;通過調用上述微服務模型,開發形成了物料平衡App、高爐體檢App、異常爐況診斷App、智能燒爐App等工業App,建立了高爐的動態全局數字孿生,實現了高爐冶煉物料和能量利用方面的智能優化。


  二是針對煉鐵高爐高危險性痛點,通過部署自主開發的柔性測溫電耦合集成引出式長壽命檢測系統、高精度高分辨率低功耗冷卻水熱流強度檢測系統、無線吸附式高溫爐體檢測系統,實時采集高爐生產參數;聯合有關高校研發了爐缸爐底三維非穩態溫度場計算模型、冷卻壁爐墻溫度場應力場計算模型、風口套溫度場及冷卻水流場計算模型等機理模型。通過調用上述機理模型,開發形成了爐缸侵蝕監測App、冷卻壁監測App等工業App,防止了多起爐體燒穿重大安全事故的發生,延長了高爐的使用壽命,這兩款殺手級App單種營收均超過5000萬元,在國內煉鐵行業的覆蓋率已經超過了20%。


  三是針對煉鐵行業“數據孤島”痛點,基于煉鐵云建設了面向煉鐵企業、高校研究院所、煉鐵設計院、供應商、技術服務單位、期刊學會、政府管理等完整煉鐵生態圈,使生態圈內的成員可以通過該平臺實現資源共享。


  應用案例及應用效果


  煉鐵云平臺提供的精準感知、邊緣智能、生產優化、智能決策、遠程診斷和行業對標等服務,通過數字孿生高爐解決了煉鐵安全預警、降本增效、節能減排和資源優化配置等問題,在實際應用中對煉鐵長壽、高效、優質、低耗、清潔生產起到了至關重要的作用,具有巨大的推廣價值。


  煉鐵云平臺已累計應用于230座以上煉鐵高爐,行業覆蓋率超20%,廣泛應用于鞍鋼、河鋼、首鋼、中信特鋼、沙鋼、馬鋼、山鋼、酒鋼等國內近百家企業,以及伊朗、越南、印尼等“一帶一路”國家的鋼鐵企業,可提高鐵水質量穩定性20%,提升冶煉效率10%,單座高爐每年降低成本2400萬元,實現減少碳排放20000噸。


  轉自:人民郵電報

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