柳钢炼铁厂与杨春节教授的合作:高炉TRT装置的节能降噪

   2024-08-07 工业品商城35
核心提示:作为中国西南区域规模最为庞大的炼铁厂商之一,柳州钢铁集团炼铁厂在近期顺利完成了年度产铁量达到千万吨的骄人业绩。自2004年首创高炉TRT起,如今炼铁厂每建设一座新的高炉,都会相应配套安装TRT设备。该厂借助TRT设备的优势,每年能够回收利用的电能超过五亿度。“尽管TRT设备具备节能降噪的优良特性,早在上世纪80年代便

    作为中国西南区域规模最为庞大的炼铁厂商之一,柳州钢铁集团炼铁厂在近期顺利完成了年度产铁量达到千万吨的骄人业绩。自2004年首创高炉TRT起,如今炼铁厂每建设一座新的高炉,都会相应配套安装TRT设备。该厂借助TRT设备的优势,每年能够回收利用的电能超过五亿度。“尽管TRT设备具备节能降噪的优良特性,早在上世纪80年代便已问世,但若无稳定可靠的控制系统以及设备保障,我们断然不会冒险投入使用。”柳州钢铁集团炼铁厂负责设备管理的副厂长张洪波如是表示。

    在杨春节教授看来,特大型高炉TRT装置堪称复杂工业系统的杰出代表,因此一直以来都是其研究团队的主要攻坚方向。历经十余载的不懈努力,他们所研发的智能运行控制策略不断推陈出新,在高炉顶压稳定性、TRT升速过程平稳性以及紧急切换安全性等关键指标上都已经超越了国际同类型控制系统。实践证明,采用国外控制系统的TRT炉顶压力波动幅度约为3千帕,然而杨春节教授却将这一误差精确地缩减至1.5千帕,并且将TRT装置紧急切换的峰值时间由8秒大幅缩短至2秒之内。正是这种高精度的控制技术,使得高炉TRT装置在国内得以迅速推广应用,极大地推动了我国钢铁产业的节能、降耗、减排工作。

     每当TRT设备投入运行之前的调试阶段,杨春节教授必定亲临现场指导。过去十年间,调试控制设备的效率日益提升,例如在十年前,调试工作需要花费两个月的时间,而去年新上线的TRT设备仅用了短短五天的时间便实现了并网发电。“这个速度无疑创造了我们这里的一项奇迹,”柳州钢铁集团炼铁厂副厂长张洪波感慨道,“这离不开科学家们与我们长期紧密的合作关系。”

     “工业实践中那些长期未能攻克的难题,往往潜藏着国际前沿的学术问题。”这是课题组刘兴高教授经常挂在嘴边的话语。他始终致力于高端控制装置及系统的先进控制与优化平台的研究,并以冶金、石化、煤化等领域的重要通用装备——空气分离装置,作为典型的复杂工业应用对象。空气分离装置面临的国际性难题包括动态建模困难、节能优化难度大以及高纯度控制难度高等,众多来自美国、日本的顶尖科学家为此付出了毕生的心血。经过十余年的不懈努力,刘兴高教授在理论研究与应用研究相结合的基础上,在国际上首次揭示了内部热耦合精馏的反向响应及其独特的波动现象,构建了非线性波动模型,从而从根本上找到了高效节能过程难以控制的症结所在;此外,他还在国际上率先提出了在保证产品质量和最大化效益的前提下,实现可控可操作的一体化优化设计方法,首次设计出了高达99.999%的超高纯热耦合控制方案,取得了多种高效的节能潜力优化方法和生产潜力优化方法,成功破解了上述国际性难题,形成了具有我国自主知识产权的优化控制系列核心技术,处于国际领先地位,多项创新技术已获授权许可,并被国际空分行业龙头企业付诸实施应用。

     2012年二月份,以资深院士张钹先生为主导的自动化领域国家重点实验室评审团队给予了极高的评价。他们认为,该实验室所研发的高级控制设备及其系统的设计开发平台,在处理复杂度较高的控制设备的可靠性、适应性、安全性以及规模型技术挑战等问题上,成功突破了诸如高端控制装备及系统设计等关键技术,从而构建出具备自主知识产权的核心技术体系,并且这些技术已经在重大工程实践中得到广泛应用。这不仅打破了国外在此领域的市场垄断地位和技术壁垒,而且发挥了无可替代的重要作用。张钹院士对此进行了深入阐述:“此次评价是对该实验室在这一领域的杰出贡献的独到见解。尽管其他实验室也开展了大量的应用研究,并取得了显著的经济效益,但唯有本实验室最终成功研发出一系列高端产品,打破了国外的市场和技术垄断,因此评审团一致赞同使用‘不可替代’这一词汇来形容其重要性。”

“如果能够有效地解决重大装备中的核心问题、关键问题以及制约发展的瓶颈问题,那么重大装备的发展必将迎来新的春天。这是我作为一名科研工作者应尽的职责所在。我坚信,只要我们齐心协力,将这个项目圆满完成,那就是我们共同的愿望得以实现。”孙优贤院士充满信心地表示。


 
 
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