第八章-电炉炼钢的能源管理.doc

第八章 电炉炼钢的能源管理第一节 电炉炼钢的能源管理系统190. 什么是能源管理系统EMS？为什么要建立电炉炼钢的能源管理系统？能源管理系统，即Energy Management System (以下简称EMS)，利用先进的计算机数据分析技术，对能源生产相关的历史数据进行数据分析、挖掘工作，用以指导企业能源管理工作，提高企业能源管理水平和效率。冶金工业能耗居高不下和环境质量不如人意是长期困扰冶金企业的难题，电弧炉炼钢的能源降本工作一直是各钢厂降低成本的重要抓手。采用信息技术作为平台，综合新技术、新工艺、配套技术和管理措施，减少消耗，形成安全、稳定、经济和高效的能源供给系统，对于降低电炉炼钢铁生产成本，改善环境质量，提高产品的市场竞争力具有极为重要的意义。电炉炼钢厂的能源消耗约占钢铁成本的20-40。不同的装备水平，工艺流程，产品结构和能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。能源管理是现代钢铁企业实现节能降耗的基础技术措施。建设公司一体化的集中统一的能源管理系统是数字化能源管理的技术支持措施，也是大型钢铁企业提高节能效益的重大技术装备措施，应从企业发展战略的高度认识建设企业能源管理系统的必要性和迫切性。191. 建立能源管理系统，对电炉炼钢生产的节能有哪些作用？作为电炉炼钢自动化和信息化的重要组成部分，EMS不仅对能源的统一调度、优化能源平衡、减少能源放散、提高环保质量、降低吨钢能耗和提高劳动生产率有重要作用，而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的。能源管理系统的具体作用包括：（1）完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用。EMS对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在最佳状态。（2）在更高的层次上（公司层面）对能源系统采用分散控制和集中管理。EMS将在公司层面、全局角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应电炉炼钢生产的战略发展需要。（3）减少管理环节，优化管理流程，建立客观能源消耗评价体系。实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。（4）减少能源系统运行成本，提高劳动生产率。EMS的建设，对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。（5）加快系统的故障处理，提高对全厂性能源事故的反应能力。MES能迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。（6）通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境。EMS将通过优化能源管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解钢厂的能源需求和消耗的状况，能有效地减少高炉煤气的放散，提高转炉煤气的回收率，采用综合平衡和燃料转换使用的系统方法，使能源的合理利用达到一个新的水平。（7）为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件。能源管理系统的建设，不仅可有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。192. 能源管理系统在电炉炼钢生产中，应占有什么样的地位？能源管理系统在电炉炼钢信息化系统中具有重要的地位，公司级ERP或MES完成对包括能源管理系统在内的信息集成和一贯制管理，以实现公司生产、经营的过程优化和提高公司的总体效率，进而提高公司的市场竞争力。如图8-1所示。图8-1 能源管理系统在电炉炼钢信息化系统中的地位193. 建设电炉炼钢的能源管理系统，其基本技术路线是怎样的？能源管理系统建设的基本技术路线是：（1）规划先进的能源SCADA系统能源工艺系统分散，面广量大。数据采集对象的选择应按照工艺监控的实际要求、能源系统输配和平衡的要求、能源管理的精度要求谨慎选择。数据采集系统宜采用分散方式，以减少系统风险和提高系统的安全性和可维护性。根据能源系统的特点和具体情况，综合采用与之适应的基本技术：行业标准监控和管理技术；现代安全网络技术和数据通信技术；数据库及实时数据处理技术；预测和平衡优化技术；集成式GIS(地理信息系统)技术；数字化运行和调度技术；异构系统无缝集成技术。（2）设计集中统一的“数字化”的能源输配及平衡控制应用系统“数字化”的能源输配及平衡控制应用系统是指在上述基本技术基础上，利用信息技术手段，实时地再现工艺系统的过程映象，使运行管理和调整决策建立在可靠的过程信息之上。调度人员能够在能源控制中心对系统的动态平衡进行直接控制和调整，从而减少管理控制环节，提高工作效率，尤其在工艺系统故障时的处理指挥和即时系统调整方面，体现出了极大的优越性。（3）建立系统化的能源成本中心管理平台EMS从成本控制的角度，优化能源管理体制，合理定义能源系统的成本中心。EMS在系统规划、架构设计、功能配置和应用集成等方面全面反映能源系统本质的管理特征，根据效益最大化的原则配置能源管理要素，通过能源管理系统的计划编制、实绩分析、质量管理、平衡预测、能耗评价等技术手段对能源生产过程和消耗过程进行管理评价。（4）与ERP或MES系统的无缝集成能源管理系统实现与ERP系统的无缝集成，是确保能源管理功能完整实现和ERP系统信息完整的重要技术保证。能源管理系统的基础管理任务之一是实现按成本中心模式，向ERP系统提供完整的能源系统分析数据和分析结果，ERP也将按能源管理和预测分析的需要，向能源管理系统提供公司的生产计划、检修计划和相关的生产实绩信息。信息的交互作用能较好地解决能源系统评价中的不科学因素，在公司层面及时掌握能源消耗情况，并对环境状况作出估计。194. 能源管理系统的应具备什么样的基本功能？能源管理系统，作为大中型电炉炼钢企业ERP和MES的重要组成部分，在企业信息化系统中具有重要的地位，其基本功能划分为三大部分：（1）信息处理子系统信息处理子系统的基本功能是数据采集和过程监控。它是能源管理系统的基础子系统，包括了最基本的SCADA系统功能：不同需求的数据采集(周期采集、中断采集、SOE)；分类数据归档(实时数据、短时数据、统计数据、历史数据、记录)；实时闭环调节；逻辑分析处理(条件联锁、越限报警等)；人机界面(过程图、过程曲线、设定和查询等)；管理报表(瞬时报、正点报、日报、月报等)；基本数据处理等。（2）故障处理子系统故障处理子系统主要包括：监测、分级报警(按轻、重故障分类)、信息记录和归档(按类别)、故障基本分析(时序记录分析、在线查询等)、故障分析专家系统等。（3）能源管理子系统能源管理子系统的基本功能包括：能源计划管理(计划编制、跟踪等)；能源实绩管理(实绩分析、归档、查询、平衡分析、成本分析、对标分析等)；能源质量管理(质量分析、质量跟踪、趋势评估、越限警告等)；运行技术支持(运行方式管理、停复役管理、操作评估等)；预测分析(在线预测决策、能耗预测分析、电力负荷预测等)。能源管理系统基本功能，如图8-2所示。图8-2 能源管理系统的总体功能195. 能源管理系统的总体架构是什么样的？能源管理系统的总体架构参见图8-3：图8-3 能源管理系统总体架构196. 国内炼钢企业能源管理系统技术的应用与发展情况怎样？国内某公司作为能源管理系统技术成功应用的先导型企业，不仅在提高运行管理效益，实现全系统无人值守和投产以来连续不间断稳定安全运行方面取得了很大的成绩，在节能降耗方面也取得了可喜成果。该公司EMS是一个非常庞大、复杂的系统，担负着全厂能源的综合管理与调度。系统IO点数约为20000点，通信光缆约70 km，共设遍布全厂的43个数据采集子站，共7个局网域。系统监控管理范围为全部公共能源设施，共包括17种能源介质，包括：（1）供配电系统：共23个变电所(室)；（2）给排水系统：2个中央水处理厂输水系统、4个排水泵站、2个饮料水站、全厂消防系统等；（3）动力系统：煤气加压站、煤气混合站、煤气柜、放散塔、燃气管网系统、蒸汽系统、氧氮氩气输配系统。根据对该公司的初步分析，全公司能源管理系统的建设，可使能源系统的运行管理效率提高约5倍，能源系统日常管理成本大幅减少，能源实时平衡能力增加一倍以上，能源管理系统的综合效益在4元t钢左右。图8-4是该公司能源管理系统网络示意图。图8-4 某公司能源管理系统网络图近年来国内各炼钢企业在能源管理、运行决策支持、预测分析等方面进行了探索，取得了较好的效果，为能源系统的安全稳定和持续经济运行提供了很好的支持；尤其是在系统的集成度和与ERP系统的信息整合方面进行了探索，正在取得预期的结果，在能源管理系统在系统优化、平台选择、设计标准化和降低综合造价方面的努力正在取得成果。197. 能源管理系统技术的发展趋势如何？随着技术进步，一批集成有现代数据分析技术、预测评价技术、地理信息技术、调度决策最优化技术等的能源管理系统将应运而生。能源管理系统技术的发展有以下趋势：（1）数据分析技术数据分析、统计、数据挖掘等技术在不同条件下的应用，向业务人员提供高端的综合应用和整合信息，协助能源管理人员提高他们的数据应用能力，为能源系统的规划、设计、系统优化服务。（2）预测评价技术SCADA系统能够完成的数据采集是基本的测量数据，其完整性受许多条件的限制。利用预测评价技术可以在有限的测量集下，了解系统(如消耗)的变化趋势。如在电力系统中广泛使用的中短期负荷预测，对大型钢铁企业也是十分必要的。（3）地理信息技术能源系统的数据采集设备和传输网络遍布全厂的每一个角落，利用地理信息技术，能实现管网(线路)地理信息与能源管理系统的无缝结合，对运行管理人员及时准确地掌握系统信息，指挥操作人员加快系统故障的分析和处理，提高能源工艺系统的运行可靠性和稳定性有良好的指导作用。（4）调度决策最优化技术 大中型冶金企业的能源工艺系统的复杂性，使在线能源平衡调度工作无法达到理想的状态。优化能源介质的传输、合理安排能源介质的转换、综合生产需要和经济要求的能源分配、动态评估能源系统的运行状态，是解决能源系统的安全运行和经济运行的必然要求。建立企业能源系统调度决策最优化模型是达到上述要求的有效手段。198. 什么是能源中心管理体制？建立能源中心是目前国内大中型钢铁企业采用的、较为先进的能源生产与管理办法。所谓的能源中心，就是建立一个能源总厂，整个公司的产能、调度、用能均由能源总厂通过能源中心来统一管理、统一调度、统一平衡；它是以计算机网络为基础的厂级管控一体化计算机系统，以能源管理系统(EMS)为平台，集过程监控、能源管理、能源调度为一体的厂级实体。能源中心监控管理的介质有：电力、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、压缩空气、氧气、氮气、氩气、氢气、蒸汽、生产水、生活水等。能源中心采用的是分散控制、集中调度的扁平化管理方式，全厂的能源生产、能源调度、能源消耗均可在能源中心的大屏幕上显示、所有相关数据均进入能源中心数据库，因此可以客观能源消耗评价、实现管控一体化、提高计划精度。采用分散控制及无人值守方式，可降低员工人数，提高劳动生产率。能源中心的建设，从系统的角度对能源系统的生产、输配、调度管理、运行操作、信息分析、人力资源利用、异常处理等全方位管理，以最少人力、先进的手段、高效的体制、完备的信息实现安全稳定、经济平衡、优质环保的能源生产，并使能源管理始终服务于公司利益最大化。199. 设立能源中心的目的是什么？大型钢铁联合企业对能源的依赖度很高，其生产过程中对燃料、电力、氧气、氮气、蒸汽和水等能源介质的需求很大。使用的绝大多数能源介质均由企业自我生产，使其处于一种边生产边使用无库存的平衡状态，同时每一能源介质系统的平衡变化均将影响甚至制约其他能源介质的生产与使用。因此，数量庞大的能源介质如何平稳供应使用、合理经济使用是钢铁企业要面对的一个十分重要的课题。因此，钢铁企业迫切需要一个将各个单元的不同能源系统相互联系起来，进行统一调整的部门，对各种能源介质的发生与使用进行全面的监视，适时的进行能源介质切、投的处理，以保证能源介质的系统安全与经济使用。并对某一单元出现异常或事故时，在最短的时间将可能造成对钢铁生产的影响限制在最小的范围内。即要做到：(1)能源的潮流监视；(2)能源的经济分配；(3)运行方式的合理化；(4)事故时刻的紧急处理。正是出于以上的目的，能源统一调配的思想越来越被广泛地被钢铁企业所接受，能源集中管理被日益重视，从而产生了能源中心机构和管理方式。200. 能源中心在国外钢铁企业发展应用的情况如何？能源中心的雏形最早始于20世纪60年代的日本和西德，其钢铁企业利用模拟仪表形成能源数据采集与监控系统来分别满足能源介质生产和分配的需要。进入70年代日本钢铁厂利用电子计算机将各自独立的能源介质网逐步过渡到由动力部门集中管理，达到统一管理能源介质的转换和分配，能源中心初步形成。之后，随着计算机技术、控制技术的发展，能源中心技术也突飞猛进，数据库管理、集散控制技术、分析决策系统、智能控制和智能管理等广泛应用于能源中心，能源中心技术成为企业能源管理现代化的基本配置。目前在日本的钢铁企业中应用已十分普遍。并且随着日本钢铁技术的输出，在韩国、巴西等国家的钢铁企业中能源中心的应用也已得到了普及和推广。201. 能源中心在国内钢铁企业应用的情况怎样？B大型钢铁公司的能源中心是我国最早也是我国钢铁行业较为成功的一套能源集中调配、管理系统。从20世纪80年代B公司建设初期开始，能源的集中管理思想、大规模计算机控制应用及能源的最经济调配运行方式就为宝钢所采用，建立了一套以模拟仪表为主、管理模式以“自上而下”多级递阶思想为主的能源中心，在B公司二期、三期及目前的十五规划项目能源中心得到了很好的继承和延续。新的能源设施不断被纳入能源中心，在系统性能和功能的扩展上获得了很大程度的提高，已在原有的基础上利用计算机技术、集散控制技术改造、建成了一个现代化的能源中心，对生产发挥的集约作用越来越明显。20世纪80年代以后，国内其他钢铁企业对能源中心技术具有浓厚的兴趣，并开始研究，发展比较快。目前随着能源中心技术的成熟与发展，特别是在能源集中管理上已经形成了较为完整的一套思路，在能源中心的建设和扩容改造过程中积累了丰富的经验，国内钢铁企业能源中心技术已全面得到推广应用。202. 能源中心在钢铁企业中可以起到那几方面的作用？能源中心作为钢铁企业的动力心脏，对能源设施和能源系统实行集中监控和管理，充分显示出其三大作用：(1)通过对能源设施集中监控，大幅度提高钢铁企业能源系统劳动生产率。由于能源中心现场采用无人值守的方式，所有管辖范围内的变电所、加压站、混合装置、水泵站、管网等均远程由能源中心的调度监控。所以相对于传统各个单元分立的能源管理、运行方式能够节约大量的人力。而且，能源系统规模越大，能源中心在这种人力成本上的贡献就越大。(2)运用EMS强大的功能和手段对各能源介质实现有效在线调控，充分利用钢厂二次能源，确保系统经济合理运行，节能和环保效益贡献突出。能源中心对钢铁企业的供配电系统、动力系统(煤气、热力、氧气)、给排水系统和环保系统实行集中监控和管理。对能源潮流实行集中监测和管理，实现从能源数据采集 能源介质消耗分析 能耗管理整个过程自动化、高效化、科学化。做到能源管理与能源生产的有机结合，全局平衡一次能源与二次能源，各种能源之间合理搭配，充分利用二次能源。做到最优化的供能方式，提升能源管理水平，减少能源的放散、排放，减少对环境的污染。(3)在能源系统异常和事故时，EMS通过集中监控作出及时、快速和准确处置，把能源系统故障所造成的影响控制在最低限度，确保能源系统稳定运行。利用能源中心强大的集中监控功能，对钢铁企业的整个能源系统进行动态的管理。及时掌握各种能源系统的突发事件，借助能源中心的全局优势，迅速的对突发事件的性质、影响范围作出判断。并直接进行正确的动作，将故障点隔离，把事故的影响限制在最小的范围。203. 能源中心与基础能源管理系统的关系是怎样的？能源生产与能源管理合一的、集中一贯的管理模式，是现代化能源管理的核心。能源中心是“集中一贯式管理模式”实现的前提，基本能源管理则是充分利用能源管理中心资源，实现能源系统安全、稳定、经济运行的关键。基本能源管理利用能源中心这个平台，实现整个能源系统的能流、物流、信息流的高度统一。基本能源管理作为能源管理系统在线平衡调度及能源管理的补充，对能源管理系统的发挥和从宏观角度提供能源系统管理和考核的支持十分重要。这些管理包括实绩分析、能源计划、质量管理、运行技术支持和平衡分析等模块。这些模块以能源管理系统的实时数据为基础，经过系统的分析和处理，以友好的设计界面提供给能源管理的专业人员和运行管理人员，从整体角度向能源系统管理人员提供一体化的安全保障机制和完善的基础管理平台。ERP是企业管理的最重要的平台，为了使能源管理系统在公司的管理中起到更好的作用，系统的设计应充分考虑与ERP系统的紧密集成和信息共享，通过向ERP提供能源系统的基础管理数据和ERP向能源管理系统提供公司的生产管理数据，来提高ERP和能源管理系统的整体技术优势和管理效率。204. 能源中心的发展趋势如何？能源中心技术必将随着计算机技术、信息技术、控制技术等诸多技术的发展和能源管理和环保技术进步需要而不断健全、发展。（1）“数字化”能源中心随着通讯技术及现场总线技术的发展，能源中心的系统结构也不断地优化、更新。越来越多的数字通讯替代了原先的模拟信号传输。数字通讯的成本要大大低于模拟信号传输，而且在信号传输数量、种类都有明显的提升，意味着比以往更少的投入，可以得到更多的信息，这对能源中心功能的进一步扩展有十分重要而深远的影响。（2）能源中心与ERP的进一步深入结合ERP在现代企业中的应用已经成为企业提升自身管理水平，提高管理效能的一个重要举措。ERP成功与否，除了体制上的因素外，企业各种资源信息的完备是十分重要的一个因素。而能源中心作为企业能源方面的信息中心，其完备的数据正好可为ERP所用，给ERP提供一个坚实的基础。同时ERP也可以将其他系统的信息传给能源中心，为能源中心发挥更大的作用创造条件（3）能源中心自身功能的进一步发展、挖掘随着能源中心运用经验的不断积累和能源管理要求的不断提高，能源中心自身功能迫切需要进一步开发、挖掘。例如电力负荷预测、热网负荷预测与优化控制等更多管理功能的实现，将大大扩展能源中心的应用广度和深度。第二节 电炉炼钢工序能耗管理205. 为什么要强化电炉炼钢工序能耗管理工作？电炉炼钢是一个以电能为主的生产工序，所消耗的电能约占总能源消耗量的6070。若由于某些耗能设备落后，管理又末臻完善，在生产过程中能源的浪费现象相当普遍。所以降低电炉工序能耗是电炉炼钢的重要任务。随着我国国民经济的发展，能源供需矛盾日趋尖锐。因此要充分认识能源的工作的重要性和迫切性，狠抓降低工序能耗这一重要环节，提高科学管理水平，改革不合理的工艺，改造耗能高的设备，合理组织生产，有效利用能源，在确保产品质量的基础上，开展以节约能源为中心的技术基础工作具有重要的意义。206. 电炉炼钢工序能耗管理必须注重那几方面的工作？电炉炼钢工序能耗管理必须注重下列工作：（1）健全计量，配齐各种计量仪表计量测试仪表是能源管理的重要手段。电炉炼钢车间所使用的电、水、氧、煤、焦炭、蒸气、空气等一次和二次能源都必须安装计量仪表，并且定期校正，做到准确可靠。表具的型号应随着技术的进步不断更新，并逐步实现数据的自动采集和统计。（2）实行定额管理在不断完善计量仪表的基础上实行定额管理。（3）加强废钢管理废钢要分类存放废钢的尺寸、重量、配比成分和布料必须符合要求，以减少装料次数，缩短冶炼时间。207. 电炉工序能耗计算范围应该怎样规定？炉座能耗计算范围包括：（1）冶炼电耗；（2）炉外精炼、炉外处理等冶炼用电；（3）冶炼氧耗；辅助能耗计算范围包括：（1）动力用电；（2）煤气（天然气）耗；（3）蒸汽耗；（4）压缩空气耗；（5）油耗；（6）煤（焦炭）耗；（7）水耗； （8）钢锭（坯）退火及精整能耗；。（9）其他。208. 电炉工序能耗计算应该注意哪些问题？电炉工序能耗计算时应该注意：（1）冶炼用电度表应安装在变压器一次（高压）侧。（2）工序能耗的各种计量以进行车间的仪表为准，电炉车间以外的损失应列入企业亏损。（3）石灰焙烧能耗不计算在工序能耗内，而二次加热能耗计算在内，废钢加工能耗不计算在工序能耗内。（4）冶炼单耗以合格钢锭（坯）量计量。表8-1是某电炉炼钢工序的电炉工序能耗统计表，可供开展工序能耗管理时参考。表8-1电炉工序能耗统计表顶 目单 位单 耗折算值换算为标准炉座能耗1.冶炼电耗2.炉外精炼，处理电耗3.冶炼氧耗4.金属料炉外预热燃料耗辅助能耗5.动力用电烘烤能耗6.煤气7.天然气8.煤9.焦炭10.油11.水耗12.蒸汽13.压缩空气14.钢锭退火，精整能耗15.其它工序能耗合 计209. 全面质量管理的哪些手段可在电路工序节能工作中的运用？企业为了确保生产用户满意的产品，号召全企业各组成部门以及全体职工参加。运用各种手段充分发挥应有技术和管理技术的作用，实行从研制，生产销售到服务的全过程的活动，这就叫全面质量管理，简称TQC。全面质量管理强调：(1）对影响产品质量的设计、试制、生产销售、售后服务等环节实行全过程的管理，把不合格品消灭在产生之前。(2)实行全员管理，使企业上上下下，人人都关心产品质量努力做好本职工作，提高工作质量以保证产品质量。(3)运用各种办法，从生产技术，经营管理，思想教育等各个角度来保证产品质量。根据TQC的基本概念对节能工作开展也有一定指导意义，节能工作运用TQC可从思恕、方法着手。我国不少电炉冶炼工序根据TQC的概念，在节能工作上采用了PDCA法，控制图、特性因素图，巴雷特曲线等方法，指导生产使冶炼电耗一降再降，从而接近了国际先进水平。210. 什么是PDCA法？如何运用？PDCA方针目标图展开，使搞工序节能工作有计划、执行、检查和处理四个层次。（1）计划按要求制订全面节电计划。（2）执行班组或个人为实现计划工作。（3）检查检查执行结果。（4）处理经过检查，肯定经验，并制订标准做法，总结不成功之处，制订下一循环计划。这种循环工作法可用图8-5，图8-6，图8-7形象地表示，图8-5 图8-6 图8-7同时也可使用方针目标展开图，示意例图见图8-8。运用PDCA就能使我仃就节能工作有目标，有步骤，有措施，有检查手段确保冶炼工序能耗下降。图8-8 方针目标展开图211. 什么是曲线图？如何运用？曲线图是质量控制手段之一，也是节电节煤、节氧气控制有效手段。我们可充分利用。画曲线图不是最终目的，用曲线图是预防能耗超指标有效措施，从曲线图上所得到的情报，以便我们分析、控制能耗变动，及时分析原因，采取节能措施，稳定供能量。例图8-9是某工序曲线图，标记上的点于分析每天冶炼电耗稳定性，一旦发生突变(过高或过低)就立即分析，找原因。电耗高则积极采用措施迅速把冶炼电耗降下来；电耗低则总结先进经验及时推广、巩固。图8-9 某电炉工序曲线图212. 什么是特性因素图？如何运用？在作出曲线图后，进一步工作就是分析能耗变化的原因，采取有效措施，解决存在的问题。要达到以上目的，我们就可借助特性因素图。通过特性因素图，我们就可以找出影响冶炼电耗（或其它能源）的各种影响因素。如图8-10。图8-10 某电炉工序电耗特性因素图213. 什么是巴雷特曲线？如何运用？为了找出影响能耗的主要因素，我们还可以利用巴雷特图。例某电炉每月生产量在3000吨左右，而合格率仅92，只因合格率太低严重影响了他们的电耗指标，使冶炼电耗高达725kwht。如果提高他们的合格率到98，就能使冶炼电耗下降680kwtt。那么该厂合格率为何如此低呢？经分析月内它的浇注的废品高达141吨，碳、硅元素出格现场废品就有55吨，下道工序因夹杂退料就有30吨，钢锭掉队5吨，研磨减斤2.5吨。根据巴雷特曲线，从图8-11的清晰反应，我们就可作比较细致分析。运用巴雷特曲线，找到了影响电耗主要原因，由此就可以着手攻关。图8-11 某电炉巴雷特图214. 什么是网络计划技术？什么是网络图？网络计划技术，也可称统筹法或称为“PERT”和“CPM”。它是通过网络的形成，反映和表达计划的安排，以选择最佳方案，组织、协调生产的进度和费用，使其达到预定目标的一种科学管理方法。这种方法的应用范围很广，对我们节能工作同样也适用。网络图又叫箭头图或统筹图，它是生产任务或工程项目及其组成部分在逻辑关系的综合反映，是进行计划和计算的基础。215. 网络图有哪几部分组成？网络图由事件、活动和线路三个部份组成。事件：是指某一件事的开始或完成。在图中一般以“0”来表示。“0”是两条或两条以上箭线的交接点所以又称结点。结点不消耗资源，也不占用时间，只是表示某项工作开始或结束的符号。网络图中的第一个园圈叫网络的始点事件，它表示一项工程(或计划)的开始，最后一个园圈叫网络的终点事件，它表示该工程(或计划)的结束，介于始点与终点事件之间的叫中间事件。所以中间事件所代表的意义是双重的，它既表示前一项工作的结束又衷示后一项工作的开始。如图8-12所示。图8-12 网络图活动：是指一项工作一道工序。其内容可多可少，范围可大可小。例如，可把整个钢锭红送作为一项活动，也可把红送工艺准备作为一项活动。活动需要消耗一定的资源，占用一定的时间。在网络图中除上述活动外，还需要引用一种虚活动，所谓虚活动，是指作业时间为零的一种活动，以虚箭线来表示。它不消耗资源也不占用时间，其作用是把前后的工序连接，表明它们之间的逻辑关系，指明活动前进的方向。线路：是指网络始点事件开始，顺着箭线的方向，到网络终点事件为止，中间由一系列首尾相连的结点和箭线所组成的通道。一条线路上各工序的作业时间就是该线路所需要周期。在网络图中，有很多条线路，每条线路的周期是不一样的，其中周期最长的一条线路，就叫关键线路(主要矛盾线)。关键线路直接影响整个生产效益。216. 制订网络图需要遵循什么原则？在网络图中不能出现循环线路，即箭线不能从某一个结点出发，又回到该结点上去。如果箭线反向前进，就会出现团团转现象。例某工艺实施，经过设想(A)方案(B)等步骤后，进入试验阶段(C)，如果经试验必须重新考虑方案时(D)则不能绘成图8-13式样而应成图8-14式样。网络图中每项活动都应该有自己的结点编号，号码不能重复使用。结点编号应符合iJ要的求，因为这样可比较容易发现循环线路。箭线必须从一个结点开始到另一个结点结束。它的首尾都应该有结点，不能从一条箭线的中间引出另一条箭，同时进某一结点的箭线，它的活动应全部结束后，才能从该结点引出新的箭线活动。图8-13 某工艺网络图（a）图8-13 某工艺网络图（b）有时同时进入一个结点箭线有好多条，但在两个相邻结点之间只允许有一条箭线，若在两个相邻结点之间有好几项平行活动，则除一项活动外，其它的活动当增加结点给予分开。如图8-14。图8-14正确和错误的网络图最简单网络网至少有一个始点事件和终点事件绝对不允许出现无头无尾的中间事件。217. 网络图怎么实际应用？前面我们对网络图组成与绘制作了简单介绍，那么，我们怎样合理安排生产顺序应用网络图，达到节能目的呢?这儿我们重点介绍钢锭红送一例。钢水注成锭后，照过去惯例，等浇注后一定时间后吊起，这主要钢锭凝固需要一个时间，过程，一般可根据经验数据计算出来即t=0.11R2，式中t钢液完全凝固时间，分。R钢锭半径(方锭边长的一半)厘米。以往或现在大多数钢厂钢锭锭坯生产顺序为图8-15。图8-15 锭坯生产顺序网络图以上生产顺序能源流停顿频繁，冶炼车间好端端具有近千度热锭冷却了才转场到轧钢车间，再进均热炉加热浪费大量的加热燃料。根据网络图绘制，对从钢锭到开坯成材这中间生产顺序，我们是否可绘制比较合理的生产顺序网络图，达到节能目的呢?如下图8-16。图8-16 合理的锭坯生产顺序网络图从上图可以看出ABCD生产线浇注后热锭大量热量白白散失掉了，而EF生产线就可充分利用钢锭本身热员，节约了加热燃烧料，达到节能目的。218. 什么是目标管理法？目标管理是指由下级与上司共同决定具体的绩效目标，并且定期检查完成目标进展情况的一种管理方式。由此而产生的奖励或处罚则根据目标的完成情况来确定。目标管理的主要内容是：（1）要有目标。其中，首要关键是设定战略性的整体总目标。一个组织总目标的确定是目标管理的起点。此后，由总目标再分解成各部门各单位和每个人的具体目标。下级的分项目标和个人目标是构成和实现上级总目标的充分而必要的条件。总目标、分项目标、个人目标，左右相连，上下一贯，彼此制约，融会成目标结构体系，形成一个目标连锁。目标管理的核心就在于将各项目标予以整合，以目标来统合各部门各单位和个人的不同工作活动及其贡献，从而实现组织的总目标。（2）目标管理必须制定出完成目标的周详严密的计划。健全的计划既包括目标的订立，还包括实施目标的方针、政策以及方法、程序的选择，使各项工作有所依据，循序渐进。计划是目标管理的基础，可以使各方面的行动集中于目标。它规定每个目标完成的期限，否则，目标管理就难以实现。（3）目标管理与组织建设相互为用。目标是组织行动的纲领，是由组织制定、核准并监督执行的。目标从制定到实施都是组织行为的重要表现。它既反映了组织的职能，同时反映了组织和职位的责任与权力。目标管理实质上就是组织管理的一种形式、一个方面。目标管理使权力下放，责权利统一成为可能。目标管理与组织建设必须相互为用，才能互相为功。（4）普遍地培养人们参与管理的意识，认识到自己是既定目标下的成员，诱导人们为实现目标积极行动，努力实现自己制定的个人目标，从而实现部门单位目标，进而实现组织的整体目标。（5）必须有有效的考核办法相配合。考核、评估、验收目标执行情况，是目标管理的关键环节。缺乏考评，目标管理就缺乏反馈过程，目标管理的目的即实现目标的愿望就难以达到。在电炉工序实行能源目标管理，首先是确定一个时期内这节能的总目标，然后将目标层层分解，直至分到班组或个人，使上上下下都有具体的奋斗目标，从而保证总目标实现。如某电炉工序根据目标管理，把公司下达电耗430kwht考核指标，首先制订为本工序应达到的水平415kwh/t公布于众，并根据品种任务不同对各炉座进行考核，炉座再分解到各班组考核，从而保障了冶炼电耗指标任务的完成。219. 什么是决策树？决策树是一种帮助决策用的树状结构图，见图8-17。方块是决策点，从决策点画出若干条直线，每条直线代表一个方案，称为方案枝。方案枝末端的园圈叫做机会点，由机会点引出的几条直线代表一个方案可能遇到的几种不同的状态。且把各种状态出现的概率值写在直线上方，故叫概率枝。把各种情况下的损益值写在对应的概率枝末端，然后从左向右计算出期望值，以确定各方案的好坏。决策树不但显示出不同的决策方案可能出现的情况和发生的效果，而且也反映了决策过程，内容简明、条理清晰，是电炉工序采取节能措施的有效分析工具。图8-17 决策树220. 什么是动作分析？动作分析即是通过对工人操作的分解分析，研究制订出各工序作业的标准操作规程，指导工人进行操作，改正错误的操作，消除不必要的动作。泰罗在20世纪初创建了科学管理理论体系，他这套体系被人称为“泰罗制”。 动作分析是“泰罗制”的主要内容，是劳动管理的重要方法，它对我们节能工作同样适用。在工序层面，动作分析的方法是很有效的节能工具。例如某厂退火工在保温操作时用控制煤气燃烧来保持一定温度。通过开展节能活动，他们自觉分析研究了保温阶段操作，从中发现该阶段烟道散失热量非常可观，经改进这方面操作，保温阶段由调节煤气阀门为主转到了以控制烟道闸门为主，减小煤气火焰，这样就达到了保温目的，同时节约了保温时期煤气耗量13。221. 什么是MAP节能法？“MAP”意思是“地图”。“MAP节能法”指将节能挖潜分析列于图表上的简要方法。它是上世纪日本工程研究所在总结地化成公司等单位节能经验的基础上，发展成一整套有严格顺序和规定的能管管理方法。MAP节能法分二个阶段。MAP第一阶段主要发动群众挖掘节能潜力并将它们分类标在图表上。具体可分四个步骤：（1）能源图表制作，按照生产工序，或作业线以至生产设备，将有关部门划分为若干节能小组，然后分项填写所耗能的名称、品种、质量，用途、消耗定额，折合金额，使每人对能源消耗的现状全面了解，为下一步挖掘节能潜力做好准备。（2）提高节能认识，收集有普遍意义的实例供大家参考，提高对节约能源人人有责的认识，以便下一步实际应用。（3）图标作业，结合大家熟悉的能源消耗情况逐条研究，提出广泛节能建议。并以绿，黄，红三色表示，绿色表示需要改进，黄色表示某些问题需要改进，红色表示改进的方向明确。（4）形成节能课题及分类，对逐条登记的节能建议进行节能效果及投资的定量计算后，形成预备节能课题。MAP第二阶段，工作主要是对已选出节能课题进行分析、研究、并优选后拟定实施方案。具体亦分四个步骤。（1）在课题分类的基础上，然后按下列内容正式填入课题卡片：a课题的目的和内容b实施后的预计效果(节能量和折合金额)c课题的对象和范围（2）对于比较复杂的节能项目，可分为几个小课题进行深入细致的分析，研究。必要时可补做一些测定工作找出确实影响节能的因素，然后下明确的改进措施。（3）对拟汀采取节能措施，要进行全面的技术经济分析，然后选出最佳方案。（4）对选定的最佳方案在投资，施工等方面加以考虑，进一步进行效果计算后，分步骤，顺序单项单项交有关部门实施。日本磐田石采用了MAP节能法，再加上增产效果，节能效果使能耗下降14.2。第三节 电炉炼钢能源对标管理222. 电弧炉炼钢的企业层面，通常有哪些能源指标？当前的能源指标体系为什么还须完善？对电弧炉炼钢的企业层面（公司级层面）的能源指标，通常包括：吨钢综合能耗、吨钢耗新水、吨钢耗电、吨钢耗天然气（煤气）、吨钢耗蒸汽t/t、水重复利用率、万元产值能耗、能源成本占总成本比例等。见表8-2。表8-2电弧炉炼钢企业层面常见指标指标名称单位定义总能耗万tce指报告期内，企业能源消耗的总量。吨钢综合能耗kgce/t-s指报告期内，企业能源消耗的总量与同期的钢产量之比。吨钢耗新水t/t指报告期内，企业新水消耗的总量与同期的钢产量之比。吨钢耗电kwh/t指报告期内，企业电能消耗的总量与同期的钢产量之比。吨钢耗天然气（煤气）m3/t指报告期内，企业天然气（煤气）消耗的总量与同期的钢产量之比。吨钢耗蒸汽t/t指报告期内，企业蒸汽消耗的总量与同期的钢产量之比。万元产值能耗tce/万元指报告期内，企业能源消耗的总量与同期的钢总产值之比。能源成本占总成本比例指报告期内，企业能源消耗的总额与同期的生产钢的总成本之比。值得注意的是，我国电弧炉炼钢的能源指标体系还存在一些问题需要改进，主要问题是：(1)统计口径不同造成行业能源数据使用上的混乱原冶金工业部制定的能源统计范围是国家赋予该部管理全国冶金工业用能，范围除钢铁企业之外，还包括炭素、铁合金、金属制品、耐火等企业用能统计及管理。中国钢铁工业协会成立后，受国家统计局委托，承担了原冶金工业部的全部统计职能。钢铁行业能源统计数据现有两个来源：中国钢铁工业协会和国家统计局。中国钢铁工业协会主要是重点大中型钢铁企业的数据；国家统计局统计数据分类为：黑色金属冶炼及压延加工业、黑色金属矿采选业、炭素、金属制品和耐火。其中黑色金属冶炼及压延加工业的能耗统计范围包括了钢铁生产企业和铁合金，但不包括炭素、金属制品和耐火材料。对标过程中，使用数据时引用范围不同，有的使用“全国重点大中型钢铁企业”数据，有的使用国家统计局数据。由于不同统计口径下的统计数据不同，往往在没有明确数据来源的情况下，将不同口径下的数据混为一谈，造成能源统计数据混乱，为正确定位我国钢铁工业及电炉生产的节能基础带来了困难。(2)二次能源的重复计算问题分析中国钢铁工业年鉴统计的能耗实物量中包含有大量的二次能源，如焦炭、煤气、企业自发电、自产蒸汽等。这些二次能源是由投入的一次能源在工艺过程中回收的能源，不应再和投入的一次能源一起作为能源消耗项，计算钢铁工业和电弧炉生产能耗时，应对其剔除，否则会带来能耗的重复计算，而人们在使用这些数据时往往直接套用，因此使得能耗数据偏高，造成误判。根据比较，公布的重点大中型钢铁企业的能源消耗总量中，有大约30-40是重复计算，相当于能耗总量虚高了近3040。(3)企业机构改变造成企业能耗统计范围发生变化一是企业体制的变化，一些企业的生产结构发生较大的变化，兼并重组，由原来单一钢铁企业形成集团公司，由此造成多套统计数据，且数据所包括的范围不明确。二是企业改革，“主辅分离”，用能系统发生变化，甚至一些原有的工序成为自主的法人，造成各企业用能系统不“统一”，有的含矿山、有的不含；有的含化产，有的不含，甚至还有非钢产品。(4)产品深加工使能耗增加产品深加工程度的提高使得钢铁企业的能源消耗增加，但并不代表企业能耗水平的降低，仅靠原来的吨钢综合能耗指标难以体现企业真正的能耗水平。因此，由于以上几个原因，使得目前电炉生产的企业统计数据自身同比性及企业之间的可比性下降，修改和完善能源体系十分迫切!223. 电弧炉炼钢的工序层面，最主要的能源指标是什么？如何计算？对于电弧炉炼钢工序，其主要的能源消耗是电耗，所以衡量电弧炉工序的最主要能源指标是吨钢电耗指标。同时，电弧炉冶炼时间的长短也是影响能耗的重要因素，因此冶炼周期也是被用来衡量能源消耗的重要指标。吨钢电耗是指生产1合格吨钢坯（锭）所消耗的电能。吨钢电耗的计算公式是：平均冶炼周期是指冶炼每炉钢所需的平均时间。平均冶炼周期的计算公式是：224. 国家对电弧炉炼钢的能耗指标有什么要求？国家发改委对钢铁业的耗能指标提出的目标很明确，即到2010年，钢铁业能源消耗比十五期末降低20%左右。按照我国国家发展和改革委员会和国家环境保护总局发布的钢铁行业清洁生产评价指标体系（试行），以电弧炉为主的短流程炼钢生产的定量能耗指标见表8-3。表8-3 短流程炼钢与能源相关的定量指标项目一级指标二级指标单位评价基准值能源指标综合能耗kgce/t钢530可比能耗kgce/t钢500电炉炼钢工序能耗kgce/t钢300电炉冶炼电耗kwh/t钢490同时，钢铁行业清洁生产评价指标体系（试行）还对以电弧炉为主的短流程炼钢生产规定了定性评价指标，以此促进电弧炉生产的节电和节能和绿色生产。见表8-4。表8-4 短流程炼钢与能源相关的定性指标项目一级指标二级指标备注执行国家重点鼓励发展技术（含冶金清洁生产技术）的符合性电炉优化供电技术定性评价指标无评价基准值，其考核按对该指标的执行情况给分高效连铸连铸坯热装热送高强度机械用钢生产交流电机变频调速全厂性污水处理（二次）及回用清洁生产标准与发改委的文件不同，不是强硬性的规定，而是给企业提供推荐性的指标，供企业参考，也从源头上给企业提供了一个生产环节应遵循的标准。225. 什么是对标管理？对标管理通常分为那四种？对标管理是寻找和学习最佳管理案例和运行方式的一种方法。现在，这种方法越来越成为企业乃至政府的选择。根据全球对标网络的调查，对标管理已成为最受企业欢迎的第三大战略管理方法。对标管理起源于上世纪70年代的美国。最初是人们利用对标寻找与别的公司的差距，把它作为一种调查比较的基准的方法。后来，对标管理逐渐演变成为寻找最佳案例和标准，加强企业内部管理的一种方法。对标管理通常分为4种。第一种，内部对标。很多大公司内部不同的部门有相似的功能，通过比较这些部门，有助于找出内部业务的运行标准，这是最简单的对标管理。其优点是分享的信息量大，内部知识能立即运用，但同时易造成封闭、忽视其他公司信息的可能性。第二种，竞争性对标。对企业来说，最明显的对标对象是直接的竞争对手，因为两者有着相似的产品和市场。与竞争对手对标能够看到对标的结果，但不足是竞争对手一般不愿透露最佳案例的信息。 第三种，行业或功能对标。就是公司与处于同一行业但不在一个市场的公司对标。这种对标的好处是，很容易找到愿意分享信息的对标对象，因为彼此不是直接竞争对手。但现在不少大公司受不了太多这样的信息交换请求，开始就此进行收费。第四种，与不相关的公司就某个工作程序对标，即类属或程序对标。相比而言，这种方法实施最困难。至于公司选择何种对标方式，是由对标的内容决定的。226. 什么是标杆完善策略？实施对标