当前，通过提高能源利用效率降低综合能耗，已经成为各钢铁企业实现绿色制造的重要举措，更是成为推动可持续发展的战略选择。河钢集团坚持高端化、智能化、绿色化发展，加快智能传感、物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术与钢铁制造流程的深度融合，从装备能效提升、能源介质协同调度、能源管控智慧优化3个维度，推动能源管理数字化、智能化，助力钢铁制造全流程综合能效提升。
装备能效持续提升
依托新型节能装备及工艺，充分发挥单体装备能效，是企业实现综合能效提升的重要基础。河钢积极探索流程结构变革及新一代数字化技术在生产用能场景上的应用，通过系统实施模型化生产、自适应调优及智能化控制等改进措施，为全流程能效提升打下基础。
作为业内流程变革的典范，河钢集团石钢公司采用世界最大、国内首台（套）双竖井直流节能电弧炉取代高耗能长流程工艺，碳排放较长流程降低70%以上。该公司利用电炉冶炼产生的高温废气直接对废钢预热，通过废钢预热工艺模型实现废钢连续预热，预热温度在600摄氏度以上，再结合复合喷吹供氧技术，使电极消耗不超过0.78千克/吨，大幅降低冶炼能耗，缩短冶炼周期；通过持续优化电极智能调节模型，针对电炉吹炼前、中、后不同时期特点，对响应时间控制、三相平衡控制、供电设备运行状态进行自适应调优，实现能源经济高效利用。
燃气锅炉在钢铁自发电领域广泛使用，但在生产中由于受燃料压力、热值的影响，燃烧过程较为复杂，各参数之间具有较强关联性，因此，通过精准控制燃烧过程实现燃气节能，一直是行业重点节能领域。河钢通过开发面向燃气锅炉的智能燃烧控制系统，采用软测量技术、多变量解耦技术、过程优化控制技术、故障诊断与容错控制技术等先进技术，实现锅炉自动优化控制，自动控制运行率达到90%以上。
能源介质协同调度
钢铁企业能源介质种类多、使用范围广，河钢通过对各类能源介质在制造流程工艺中的特点及各种介质管网运行情况的综合分析，开展参数调整、流程改进、管网优化等系列攻关，构建起协同高效的能源介质多参数智能平衡模型。
针对行业水处理系统中普遍存在的废水排放节点多且成分复杂、系统精细化管理水平有待提高等问题，河钢通过搭建节水减排智慧管控平台，从监、管、控3个方面，按照集中信息管理、数据分析管理、控制调节优化三步骤，对用水单元及处理单元水质、水量、运行状态进行实时监管，实现全过程水系统运行、日常运维、环保管理、数据统计及调控优化智能化、规范化、标准化、可视化。利用多因子网络水质水量平衡优化技术，开发平衡优化模型算法，完成涵盖原水、用水、污水的全生命周期水质水量平衡计算，实现水平衡智能计算及指导。该平台投运以来，河钢用水结构不断优化，药剂消耗稳步下降，用、排水量明显下降。
开展煤气预测与调度优化，对减少煤气放散、提高煤气综合利用效率具有重要意义。河钢集团邯钢公司根据钢铁生产计划数据、煤气用户有关设备实时状态数据、生产作业数据、煤气生产和消耗实时数据，开展焦炉、高炉、转炉及混合煤气各主要单位节点的调度预测，开发“预测—调度—优化”一体化公辅煤气能源调度系统，能够准确预测未来一阶段煤气产、用情况，自动生成煤气平衡表，具备热风炉自动换炉调度和煤气压力异常报警功能，通过跨工序协同管控提高煤气能源综合利用水平。
能源综合管控智慧优化
钢铁行业煤气、蒸汽及电力的产生、输配、转换存在密切联系，围绕能源保供及经济性，开展能源协同优化调度、能源需求综合管控是能源管理的新趋势。
河钢集团唐钢公司以冶金流程学界面理论为基础，围绕钢铁物质流运行过程中能源介质的供应、使用、存储、消耗、生产全流程，构建基于钢铁制造全流程的智慧能源管控平台，以实现整体生产制造流程的功能、结构、效率最优为目标，将能量流按冶金流程学进行科学串联，对信息流进行流程解析，构建起时间、空间、物质等多维数字孪生体系。
唐钢基于能源网络产销量动态平衡调节机制，构建铁钢动态调度模型，实现在线动态优化调度；通过自主设计开发智能板坯调度系统，与连铸系统、天车定位系统、制造执行系统协同调度，热装率平均提升30％以上，极大提高了加热炉装钢效率。在生产组织过程中，唐钢合理利用峰谷电价之差，优化生产排程，降低冶炼成本。通过开展全流程优化与智能化水平提升，唐钢新区各工序总体实现协同顺行，钢铁制造全流程综合能耗大幅降低。
目前，河钢集团已有唐钢、石钢、河钢矿业、承德钒钛等4个工厂入选工信部智能制造示范工厂和5个场景入选工信部智能制造优秀场景，石钢又先后入选工信部“数字领航企业”和“绿色工厂”名单?！跋乱徊?，河钢将继续发挥数字技术对工业能源管控及能效提升的赋能作用，推动构建状态感知、实时分析、科学决策、精确执行、持续迭代的智慧能源管控体系，加速生产方式数字化、绿色化转型。”相关负责人表示。
《中国冶金报》（2023年08月01日 03版三版）
