автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Разработка и применение динамической математической модели системы кислородоснабжения на металлургическом комбинате

На правах рукописи

ЕВСЕЕНКО Илья Викторович

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ КИСЛОРОДОСНАБЖЕНИЯ НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ КОМБИНАТЕ

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2004 г.

Работа выполнена на кафедре Промышленных теплоэнергетических систем (ПТС) Московского энергетического института (Технического университета).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Галактионов Валерий Витальевич доктор технических наук, профессор

Сергиевский Эдуард Дмитриевич кандидат технических наук, доцент Субботин Владимир Иванович

Ведущая организация:

ОАО «Криогенмаш»

Защита состоится «26» ноября 2004 года в 15:00 часов в аудитории Г - 406 на заседании диссертационного совета 212.157.10 при Московском энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д.17.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д.14, Ученый Совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (Технического университета).

Автореферат разослан «¿¿-с^гл^й004 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета 212.157 10 ' - Кулешов Н В.

J

к.т.н., профессор

2005-4

12608 3

Автореферат

Актуальность работы. Одним из существенных резервов экономии топливно-энергетических ресурсов в чёрной металлургии является эффективное использование наиболее энергоёмких продуктов. Одним из них является кислород. В металлургии кислород используется практически во всех производствах, как интенсификатор технологического процесса. На крупном металлургическом комбинате производительностью около 10 млн. т стали/год годовое производство кислорода составляет 1,5 млд. м3/год. Расход электроэнергии составляет более 95 % в общих энергозатратах на производство кислорода. На производство 1000 м3 кислорода расходуется 0,5 МВт-ч электроэнергии, помимо этого, дополнительное количество электроэнергии затрачивается на сжатие технического кислорода в кислородных компрессорах для последующей подачи его сталеплавильным производствам. Потеря 1 % кислорода эквивалентна годовому перерасходу электроэнергии 8 тыс. МВт-ч/год, что в денежном выражение составляет 7,5 млн. руб./год.

Основная трудность снижения потерь кислорода состоит в том, что графики его потребления в чёрной металлургии носят переменный характер, а производители кислорода, в качестве которых выступают воздухоразделительные установки, имеют практически постоянные расходные характеристики и труднорегулируемы, поскольку производят кислород из воздуха в жёстких термодинамических условиях. В силу этого имеет место противоречие между постоянным характером производства и неравномерным, а иногда и резкопеременным (конвертерное производство) характером потребления кислорода.

Существующий уровень автоматизации кислородного производства зачастую ограничивает возможности согласованного регулирования его работы с режимами работы основных потребителей кислорода. Система эффективного кислородоснабжения металлургического комбината может быть разработана только на основе детальных исследований нестационарных газодинамических процессов в системе кислородоснабжения и создании методики расчёта характеристик этих процессов. Решение данной задачи следует искать на основе комплексного системного подхода с использованием современных методов математического моделирования и последующей реализацией их на ЭВМ.

Целью работы является анализ и оптимизация режимов производства, аккумулирования и потребления кислорода на металлургическом комбинате на основе результатов динамического моделирования системы кислородоснабжения, с учётом работы всех основных потребителей кислорода.

Основными задачами исследования системы кислородоснабжения металлургического комбината являются:

1. Анализ системы кислородоснабжения Череповецкого

металлургического комбината (как___типового предприятия

металлургической промышленноеги ¡с ^(ШЛНЬШ'.оийЛЬЛ^фческим циклом);

БИБЛИОТЕКА } С( ОЭ

2. Определение статистических зависимостей, отражающих наиболее характерные режимы работы основных потребителей кислорода, и определение оптимальных параметров работы системы кислородоснабжения;

3. Разработка динамической модели и создание программы расчёта режимов работы системы кислородоснабжения, позволяющей проводить вычислительные эксперименты в режиме реального времени и таким образом определять режимы надёжной и безаварийной работы оборудования;

4. Оценка влияния режимов потребления кислорода основными потребителями, объёма системы аккумулирования технического кислорода и величины его потерь на параметры работы системы кислородоснабжения с учётом характеристик работы регулирующей аппаратуры;

5. Реализация модели автоматизированного рабочего места диспетчера кислородного цеха на Череповецком металлургическом комбинате.

Научная новизна работы заключается в следующем: Впервые, на основе комплексного системного подхода, разработана и программно реализована динамическая модель системы кислородоснабжения металлургического комбината в виде системы дифференциальных уравнений, учитывающая работу всех основных потребителей кислорода и характеристики работы регулирующей аппаратуры.

Определены статистические зависимости, отражающие потребление кислорода электросталеплавильным и конвертерным производствами стали. Практическая ценность.

1. Обобщён обширный статистический материал, отражающий фактические изменения режимов потребления кислорода основными металлургическими производствами за длительный промежуток времени, и построены статистические зависимости, отражающие наиболее характерные режимы их работы.

2. На основе разработанной динамической модели возможно проводить вычислительные эксперименты по определению параметров работы системы кислородоснабжения в режиме реального времени.

3. Предложенная динамическая модель системы кислородоснабжения металлургического комбината позволяет решать следующие задачи:

- определение параметров работы кислородных компрессоров, а так же диаметров, длин, объёмов кислородной арматуры входящей в состав системы аккумулирования технического кислорода при заданных режимах его потребления;

- определение совместных режимов потребления технического кислорода конвертерным, электросталеплавильным и мартеновским производствами с целью обеспечения минимального расхождения между выработкой кислорода на комбинате и его потреблением при условии надёжной и бесперебойной работы технологического оборудования;

- проведение расчётов, определяющих параметры работы системы кислородоснабжения металлургического комбината, при увеличении темпов производства стали;

4. При соответствующем уровне автоматизации, предложенная динамическая модель может входить в состав автоматизированного рабочего места диспетчера кислородного производства для прогнозирования изменения давления в системе аккумулирования технического кислорода с целью:

- упреждения возникновения аварийных ситуаций вызванных снижением давления в системе аккумулирования до величины меньше минимальной необходимой потребителям при одновременном наложении плавок различных сталеплавильных производств;

- упреждения возникновения случаев байпасирования технического кислорода с нагнетания на вход кислородного компрессора, возникающих при увеличении давления в системе аккумулирования кислорода до критического значения.

- снижения выбросов кислорода в атмосферу, обусловленных неравномерным потреблением его основными потребителями.

Практическое внедрение результатов работы подтверждено справкой об использовании результатов диссертационной работы на Череповецком металлургическом комбинате.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 2-й международной научно-практической конференции «Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии», Москва 2002 г.; на 9-ой и 10-й международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика», Москва 2003 г. и 2004 г.; на заседаниях кафедры промышленных теплоэнергетических систем МЭИ в период с 2001 по 2004 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения. Объём диссертации составляет 133 страницы основного текста, 37 рисунков, 7 таблиц. Список литературы содержит 65 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность работы, описаны пути снижения потерь кислорода применяемые в настоящее время на практике. Проведён анализ существующих решений по определению путей повышения эффективности кислородоснабжения металлургического комбината и выявлены их недостатки. Сформулированы цели и задачи исследования, дана общая характеристика работы.

В первой главе проводится анализ состояния вопроса использования кислорода в чёрной металлургии, включающего в себя производство и потребление кислорода.

Рассматриваются различные схемы обеспечения кислородом металлургических производств и системы аккумулирования кислорода.

Проведён детальный анализ работ, опубликованных в печати и посвящённых совершенствованию технологических схем систем воздухоразделения и параметров работы различного технологического оборудования, входящего в их состав, с целью повышения качества продуктов воздухоразделения и снижения энергопотребления па их производство.

Показано, что проведённые различными авторами исследования производились для расчётных режимов работы технологического оборудования без учёта режимных параметров всей системы кислородоснабжения в целом.

Даётся краткая характеристика работы основных воздухоразделителъных установок (ВРУ) для выработки технического и технологического кислорода, находящихся в эксплуатации на российских металлургических комбинатах. Приводятся фактические показатели работы ВРУ на Череповецком металлургическом комбинате (ЧерМК). Средний по ВРУ коэффициент извлечения кислорода составляет 80 %. Коэффициент извлечения кислорода в современных отечественных установках достигает 93 %. Перерасход электроэнергии на производство кислорода из-за низкого коэффициента извлечения на разных установках колеблется от 3 до 22 %.

Потребление кислорода на ЧерМК в 2002 году распределялось в следующем процентном отношении: технический кислород (99,5 %02) - 53%; технологический кислород (95 %02) - 47%. Весь технологический кислород расходуется на доменное производство. Основными потребителями технического кислорода являются конвертерное (69 %), мартеновское (11 %) и электросталеплавильное (8 %) производства.

Интервалы времени продувки кислородом конвертера и дуговой электропечи составляют 17 - 24 мин. и 44 - 60 мин. соответственно. Удельный расход кислорода на конвертер 65 м3/т, а на дуговую электропечь 60 м3/т. Удельный расход кислорода на плавку стали в мартеновской печи 50 м3/т, продолжительность подачи кислорода довольно большая и составляет около 4 часов. В связи с переходом на непрерывную разливку стали многие предприятия чёрной металлургии в настоящее время отказываются от использования мартеновских печей.

Доменные печи потребляют кислород равномерно без существенных колебаний с удельным расходом кислорода около 90 м3/т.

В настоящее время, существуют две основные структурные схемы системы обеспечения газообразным кислородом производств чёрной металлургии. Раздельная, когда покрытие потребностей потребителей в техническом и технологическом кислороде осуществляется по независимым друг от друга сетям, и совместная, когда часть потребности потребителей в технологическом кислороде обеспечивается за счёт подачи технического кислорода в коллектор технологического через перепускной затвор (рисунок 1).

Раздетьная схема

9QPPP

о

2391

¡ты/

Кислородно-распределительная подстанция

—CxJ-^ Сеть потребителя 1 XI—► Сеть потребителя 2 —><-► Сеть потребителя

Газгольдер

ся

-*-

N \ N Компрессор

2 1

/

.....ж... ___

Перепускной затвор

Блок №1

Блок № 2

Блок №

Выработка технологического кислорода

Блок Блок Блок

№ 1 №2 №

j

Выработка технического кислорода

Рис. 1. Структурные схемы раздельного и совместного обеспечения газообразным кислородом металлургических производств

Компенсация неравномерного отбора кислорода потребителями осуществляется за счёт установки аккумулирующих ёмкостей. Для аккумулирования технологического кислорода низкого давления используют газгольдер, а для аккумулирования технического кислорода высокого давления - реципиенты.

Однако, как показала практика, выбор объёмов аккумулирующих ёмкостей не всегда обоснован, ибо построен на детерминированном методе решения задачи, в то время, как сама задача является вероятностно-статистической.

Вторая глава диссертации посвящена вопросам статистического анализа.

Рассматриваются режимы потребления кислорода доменным, конвертерным, электросталеплавильным и мартеновским производствами. Приводятся суточные графики потребления кислорода основными потребителями.

Проводится статистическая обработка данных, отражающих фактическую работу основных потребителей кислорода на ЧерМК. Среднее значение длительности продувки конвертеров, определённое на основе статистического анализа составляет 19,1 мин., а среднее значение интервала между началами продувок 23,12 мин.,

С помощью статистического пакета STATGRAPHICS Plus 5.1 построены статистические зависимости, отражающие наиболее характерные режимы потребления кислорода основными производствами.

Выявлен закон распределения случайной величины времени между началами продувок конвертеров (тМ1Ш). Наилучшее схождение с выборочными данными дало распределение Эрланга (рисунок 2). При заданном уровне значимости а = 0,05 вероятность принятия гипотезы о распределении Эрланга случайной величины тжга равна 0,942.

Формула распределения Эрланга:

Тшш=-г>х1п

где И - случайное число с равномерным распределением в интервале [0,1]; с = а = 3, (3 = 0,1298, Ь = 1 / Р = 7,707 - параметры распределения Эрланга.

Время, мин

Рис. 2. Частотная гистограмма интервалов времени между началами продувок конвертеров Выявлен закон распределения случайной величины длительности продувок конвертеров (Тпр0д)- Наилучшее схождение с выборочными данными дало логнормальное распределение (рисунок 3). При заданном уровне значимости а = 0,05 вероятность принятия гипотезы о логнормальном распределении случайной величины Тпр0д получилась равной 0,901. Формула логнормального распределения:

т„Род=£+ехр(а*11+ц),

где Я - случайное число с равномерным распределением в интервале [0, е=12, а=0,1975, 1,946 - параметры логнормального распределения.

Время, мин

Рис. 3. Частотная гистограмма интервалов длительности продувок конвертеров

Проведён регрессионный анализ и определена регрессионная зависимость расхода кислорода на продувку конвертера (Опрод) от длительности продувки (рисунок 4).

Формула регрессионной зависимости:

СПрод=6634,22+673,56*тПрОД Среднее значение расхода кислорода на продувку

конвертера,

определённое на основе статистического анализа составляет 1078 м /мин.

• Конвертер № 1

-Регрессионная

зависимость

* Конвертер N8 2

о Конвертер №3

15 17 19 21 23

Длительность продувки конвертера, мин.

Рис. 4. Зависимость расхода кислорода на плавку от длительности продувки конвертера

Полученные статистические закономерности использовались при статистическом моделировании, целью которого является выбор оптимальных параметров работы системы кислородоснабжения с учетом неравномерной цикличности потребления кислорода основными производствами. Проведённые по созданной статистической модели расчёты показали, что оптимальная величина давления поддерживаемого в системе аккумулирования технического кислорода при условии бесперебойного обеспечения кислородом всех основных производств составляет 26-105 Па.

Третья глава диссертации посвящена разработке и програмной реализации динамической модели системы кислородоснабжения металлургического комбината, на основе комплексного системного подхода.

В качестве рассматриваемой системы кислородоснабжения металлургического комбината выбрана схема обеспечения кислородом ЧерМК, как наиболее сложная и включающая в себя все основные потребители кислорода. Структурная схема рассматриваемой системы представлена на рисунке 5.

Газообразный технический кислород с давлением 1200 мм. вод. ст. после воздухоразделительных установок поступает в общий коллектор и направляется на участок компрессии кислорода.

Там он сжимается группой кислородных компрессоров типа КтК-12,5/35 и далее из общего коллектора направляется на две кислородно-распределительные подстанции КРП-1 и КРП-2.

Отпуск технического кислорода с КРП-1 и КРП-2 осуществляется через регулирующие клапана 1, поддерживающие необходимое для технологии давление в сети потребителя: КП - на уровне 18,5 105 Па; ЭСПП - на уровне 16 •105 Па; МГ1 - на уровне 13 105 Па.

Избыточное количество выработанного технического кислорода перепускается в коллектор технологического кислорода через перепускной

затвор 2, включенный в систему автоматического регулирования давления технического кислорода на входе в кислородные компрессора.

Газообразный технологический кислород с давлением 200 - 400 мм. вод. ст. после воздухоразделителышх установок поступает в общий коллектор, смешивается с перепущенным в его сеть техническим кислородом и направляется непосредственно на турбо- и электровоздуходувки ДП для обогащения дутья доменных печей.

Давление в системе аккумулирования технического кислорода постоянно меняется из-за разбаланса прихода технического кислорода от кислородных компрессоров и его расхода потребителям. Эти изменения происходят за относительно короткие интервалы времени, вследствие чего компрессорное оборудование постоянно работает в переменном режиме.

Суть задачи исследования динамики происходящих процессов заключается в создании математической модели реальной системы кислородоснабжения металлургического комбината в виде системы нелинейных дифференциальных и алгебраических уравнений и реализации этой модели с помощью программных средств на ЭВМ.

Схема моделируемой системы кислородоснабжения представлена на рисунке 6. Система состоит из элементов, связанных между собой по ходу газа (входные и выходные трубопроводы, кислородные компрессора, соединительные трубы, аккумуляторы кислорода, регуляторы давления, перепускной клапан).

Течение газа в элементе трубопровода описывается дифференциальными уравнениями, полученными на основе законов сохранения. Для упрощения построения модели принимается, что: трубопроводы находятся на одной высоте над уровнем моря; из-за низких температур газа и существенно более медленного изменения температур, чем изменения расходов и давлений, тепловые процессы мало влияют на динамику процессов в системе, следовательно, температура газа в трубопроводе равна температуре окружающей среды (газопроводы не теплоизолированы); сечение элемента трубопровода постоянно по его длине.

Уравнения, описывающие течение газа в элементе трубопровода с учетом указанных допущений, имеют вид:

»/в п ^ е *

- уравнение движения: —= -!-*(Р-Р±1)-су,*-— * —- ;

йт I, ' ** 2*5,*/,

с1Р /? * Т

- уравнение неразрывности: - '■ * (С_, - в,),

где i - номер элемента по ходу течения газа. I - длина, м, V - объём, м3,5 -сечение, м2 Я - газовая постоянная, Дж/(кг-К), ^ - сумма местных и линейных аэродинамических сопротивлений, в - расход, кг/с, Р - давление, Па, Т -температура, К.

Электросталеплавильное производство

Мартеновское производство

1

Кислород ^ в общезаводскую

Конвертерное производство

КРП-2

Реципиенты

ггьГ^)

Рис. 5. Структурная схема системы кислородоснабжения ЧерМК

Для моделирования работы компрессора уравнение движения

dG S i» записывается в следующем виде: —'- = —L*(P —,

dr I, ек

р -493,403 + 336,893 * GK -53,214* G2 где е = -S£- ----- - степень повышения

Р Р

ее вс

давления в компрессоре,

где Рсж - давление сжатия в компрессоре, 105 -Па; Рвс - давление на входе в компрессор, 105 -Па GK - производительность компрессора, м3/с.

В модели используются характеристики работы регуляторов давления и перепускного затвора. Уравнение динамики механической части регулятора в общем случае имеет вид:

TldAS „dAS

Тг —- + Г,.-+ Д5 =кАР,

2 df 3 dr

где Т2, Тг - постоянные времени, зависящие от конкретного типа регулятора, сек; к - коэффициент усиления; AS - изменение сечения регулирующего клапана относительно начального значения; АР - изменение давления относительно регулируемого значения.

Отпуск технического кислорода потребителям, а также его потери, описываются в модели с помощью формулы, определяющей величину расхода газа при его критическом истечении:

I 1с Р 2

Gm = 5 J2--—(-)*4 , где к - показатель адиабаты.

* V (*+1)*з; *+1

ВРУ производят кислород в жёстких термодинамических условиях без существенных изменений расходных характеристик, поэтому для упрощения построения модели выработка кислорода задаётся постоянной величиной.

Отпуск кислорода в общезаводскую сеть, а также его потребление доменными печами происходит равномерно, без существенных колебаний, поэтому для упрощения построения модели эти значения задаются постоянной величиной.

Объединяя уравнения отдельных элементов, в соответствии со структурной схемой моделируемой системы кислородоснабжения, в общую систему уравнений, получим математическую модель исследуемой системы.

Для реализации математической модели был выбран язык программирования DIGITAL Visual Fortran версия V6.0. На рисунке 7 представлена блок-схема программы моделирования системы кислородоснабжения металлургического комбината.

Наибольшая сходимость результатов была получена при дифференцировании исходной системы уравнений методом, использующим дифференцирование назад (до 5-го порядка точности), который часто называют жёстким методом Гира.

Кислород на . Т | Кислород на . Т мартеновское | I | электростале-производство X плавильное производство

18

Кислород в общезаводскую 20 '-. сеть

17

ш

19

16

НЕ

14

Реципиенты КРП-1

"X_/

м

Компрессора

Потери технологического Кислород на кислорода

доменное А производство _] I £_

Перепускной затвор

дство ИI

1

!

X

Выработка тех-юлогического кислорода

Потери техническою« кислорода

/

Реципиенты КРП-2

А

'ЧI Ю

\_

Кислород на конвертерное производство

мэ

^ - обратный клапан;

Л

К

N

регулирующии клапан; аэродинамическое сопротивление; расходный клапан.

Выработка технического кислорода

Рис. 6. Схема моделируемой системы кислородоснабжения металлургического комбината

Определение параметров элементов системы кислородоснабжсния в начальный момент времени проводится по результатам предварительного статистического расчёта всей исследуемой системы, то есть предполагается, что до нулевого момента времени исследуемая система находилась в равновесном состоянии с неизменными во времени параметрами (давление технического кислорода в системе аккумулирования).

1

Считывание режимов потребления кислорода основными производствами

Определение геометрических параметров элементов трубопроводов, определение аэродинамических сопротивлений расчёт параметров элементов системы кислородоснабжения (б, Р) в начальный момент времени

3 Отсчёт времени: Т= Г+ Ат

*

4 Расчёт текущего режима потребления

кислорода

V

5 Расчет характеристик работы регулирующей арматуры

3

Вызов подпрограммы решения системы дифференциальных уравнений

X

Система дифференциальных уравнений

X

Вывод результатов расчёта в файл

Рис. 7. Блок-схема программы моделирования Четвёртая глава диссертации посвящена проведению вычислительных экспериментов, направленных на определение влияния внешних (режимы потребления кислорода) и внутренних (диаметры, длины, объёмы кислородопроводов; объёмы аккумулирующих ёмкостей; количество и характеристики работающих кислородных компрессоров) факторов на параметры работы системы кислородоснабжения металлургического комбината, и тестированию результатов расчётов, полученных по разработанной динамической модели.

За период моделирования был выбран двухчасовой интервал времени работы технологического оборудования на ЧерМК На рисунке 8 представлены графики потребления технического кислорода основными производствами и

регулируемые давления кислорода интервале времени.

Потребление кислорода конвертерами

250

о

JÜ200

>150 !

f 100

)

! 50

1 П П *гл

— Laa «mmbJ kaJ

в сети потребителя на исследуемом

14.27

14:57 15.27 15 57 Время, час

19.2

17.7

Давление кислорода на КП

16:27

14.27

14:57 15.27 15 57 Время, час

16:27

Потребление кислорода МП

14 27

14.57 15 27 15 57 Время, час

13.5

о

= 13.3

О

а 131

S 12.9 ¿i

Давление кислорода на МП

12.7

16:27

14:27

14:57 15 27 15:57 Время, час

16:27

Рис. 8. Параметры работы основных потребителей технического кислорода

На сеть технического кислорода на заданном интервале времени работает семь кислородных компрессоров типа КтК-12,5/35.

Выработка технического и технологического кислорода составляет 105 тыс. м3/час и 95 тыс. м3/час, а давление 1100 мм. вд. ст. и 400 мм. вд ст. соответственно.

При проведении моделирования работы оборудования за заданный интервал времени были получены расчётные данные по изменению давления в системе аккумулирования кислорода. Для оценки точности моделирования эти

данные сравнивались с фактическими показаниями манометра по давлению технического кислорода в реципиентах КРП-2 (рисунок 9). 27 5

14-57

15-27 15:42 Время, час

15-57 16-12 16-27

Рис. 9. Давление технического кислорода в системе аккумулирования: 1 -давление кислорода в реципиентах КРП-1 по модели; 2 - давление кислорода в реципиентах КРП-2 по модели; 3 - фактическое давление кислорода в реципиентах КРП-2.

Расчётные данные, полученные по построенной динамической модели, с достаточной точностью соответствуют фактическим значениям. Максимальное отклонение расчётных данных от фактических значений на исследуемом интервале времени работы оборудования составляет 1,2-105 Па, а диапазон изменения относительной погрешности от 0,01 % до 4 %.

По разработанной модели проведён расчёт изменения параметров в системе аккумулирования технического кислорода при смещении одной из плавок конвертера на исследуемом интервале времени на 11 минут вперёд для исключения одновременного наложения продувок трёх конвертеров (рисунок 10). При этом следует заметить, что общее количество плавок стали в КП на рассматриваемом интервале времени осталось неизменным. 150

о 5120

6 90

л

¡¿60 8

8 зо

о.

1 и »

А

JU ят ■ гт

0

14:27

14 57 15 27 15-57 Время, час

16 27

14.27

14 57 15:27 15:57 Время, час

16.27

Рис. 10. Параметры работы системы кислородоснабжения при исключении одновременного наложения продувок трёх конвертеров: 1 - потребление кислорода конвертерами при смещении одной плавки на 11 минут вперёд; 2 -давление кислорода в реципиентах КРП-1 при смещении плавки конвертера; 3 -давление кислорода в реципиентах КРП-2 при смещении плавки конвертера.

Из графика видно, что при смещении плавки минимальная величина падения давления в системе аккумулирования технического кислорода увеличивается с 23,6-105 Па (фактический режим работы конвертеров) до 25,2 105 Па. Это резко уменьшает вероятность снижения давления в системе аккумулирования кислорода до значения меньше минимально необходимого конвертерному цеху и, как следствие этого, срыва плавки стали в конвертере.

КРП работают в режиме, исключающем взаимное использование их аккумулирующих ёмкостей за счёт установленных на них обратных клапанов. Это приводит к занижению аккумулирующей ёмкости системы при интенсивном потреблении кислорода конвертерным производством, чю снижает надёжность обеспечения техническим кислородом конвертеров.

По разработанной модели проведён расчёт изменения параметров работы системы кислородоснабжения с учётом и без учёта использования обратных клапанов (рисунок 11).

14:27 14.42 14.57 1512 15:27 15.42 15.57 16.12 16 27 Время, час

Рис. 11. Давление технического кислорода в системе аккумулирования: 1 -давление кислорода в реципиентах КРП-1 при исключении из схемы системы кислородоснабжения обратного клапана; 2 - давление кислорода в реципиентах КРП-2 при исключении из схемы системы кислородоснабжения обратного клапана; 3 - давление кислорода в реципиентах КРП-1 при увеличении ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3; 4 - давление кислорода в реципиентах КРП-2 при увеличении ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3.

Исключение из схемы моделируемой системы обратного клапана позволит, при прочих равных условиях, увеличить величину минимального падения давления в системе аккумулирования технического кислорода на исследуемом интервале времени с 23,5 105 до 24-Ю5 Па, что увеличивает надёжность обеспечения кислородом конвертерного производства. Проведённые расчёты показали, что при нынешних условиях это равносильно увеличению ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3.

По предложенной модели проведён расчёт изменения давления в системе аккумулирования технического кислорода при работе на сеть шести кислородных компрессоров вместо семи, работающих по факту, при условии снижения потерь технического кислорода через неплотности в различной

кислородной арматуре с 8% до 2% и увеличении ёмкости реципиентов КРП-2 с 3625 м3 до 4625 м3 (рисунок 12).

27 5 у—--------—-----_____—-------

23 -,-----,-,-,-,-

14:27 14-42 14:57 15.12 15:27 15 42 15 57 16:12 16:27

Время, час

Рис. 12. Давление технического кислорода в системе аккумулирования: 1 -давление кислорода в реципиентах КРП-1 при фактических условиях; 2 -давление кислорода в реципиентах КРП-2 при фактических условиях; 3 -давление кислорода в реципиентах КРП-1 при работе на сеть 6 компрессоров, 2 % потерь кислорода, ёмкости реципиентов КРП-2 4625 м3; 4 - давление кислорода в реципиентах КРП-2 при работе на сеть 6 компрессоров, 2 % потерь кислорода, ёмкости реципиентов КРП-2 4625 м3.

При обеспечении этих условий характер изменения давления технического кислорода в системе аккумулирования практически полностью соответствует фактическим значениям. Таким образом, при обеспечение этих условий возможен вывод из эксплуатации одного кислородного компрессора типа КтК-12,5/35 мощностью 3 МВт. Экономия от этого составит 26280 МВт*ч/год или 23,6 млн. руб/год (при стоимости электроэнергии 900 руб/МВт*ч). Снижение выработки технического кислорода на величину равную производительности одного кислородного компрессора приведёт к отключению одного воздушного компрессора типа К-1500 мощностью 8 МВт, входящего в состав компрессоров снабжающих сжатым воздухом воздухоразделительные установки. Экономия от этого составит 70080 МВт*ч/год или 63,1 млн. руб/год. Суммарная экономия денежных средств составляет 86,7 млн. руб/год.

В течение суток существуют интервалы времени, при которых конвертера не продуваются кислородом, вследствие чего, давление в системе аккумулирования кислорода растёт Кислородные компрессора имеют ограниченную зону рабочих давлений, предельные значения которых вызваны явлением помпажа.

Для предотвращения попадания компрессоров в облаегь помпажных режимов производится перепуск кислорода с нагнетания на вход кислородного компрессора через байпасный клапан ВРУ производят кислород в жёстких термодинамических условиях и имеют практически постоянные расходные характеристики. Таким образом, приходится сбрасывать излишнее количество вырабатываемого кислорода в атмосферу.

На ЧерМК потери кислорода, вызванные неравномерностью его потребления конвертерным производством стали, составляют 3,5 млн. м3/год.

Прогнозирование изменения величины давления в системе аккумулирования по предложенной динамической модели позволит не только предотвратить возникновение аварийных ситуаций, вызванных падением давления в системе аккумулирования технического кислорода ниже минимально необходимого потребителям значения, но и спланировать работу основных потребителей кислорода с целью исключения случаев байпасирования кислорода. Это позволит увеличить объём производства стали в конвертерном производстве при неизменной выработке технического кислорода. Согласно проведённым расчётам увеличение годовой выплавки стали в конвертерном производстве ЧерМК составит 50 тыс. т/год. При рыночной цене готового проката 15 тыс. руб/т увеличение объёмов продаж составляет 750 млн. руб/год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По диссертационной работе можно сделать следующие выводы:

1. Построены статистические зависимости, отражающие наиболее характерные режимы работы основных потребителей кислорода, и определены оптимальные параметры работы системы кислородоснабжения (величина давления в системе аккумулирования технического кислорода должна поддерживаться на уровне 26 105Па).

2. На основе комплексного системного подхода предложена динамическая модель и разработана программа расчёта режимов работы системы кислородоснабжения металлургического комбината в целом, представленная в виде системы дифференциальных уравнений.

3. Выявлены аварийные режимы работы оборудования и проведено прогнозирование изменения параметров системы кислородоснабжения с целью исключения возникновения аварийных ситуаций, вызванных снижением давления в системе аккумулирования технического кислорода ниже минимально необходимого потребителям значения.

4. Проведён анализ влияния режимов потребления кислорода основными потребителями и объёма системы аккумулирования технического кислорода на параметры работы системы кислородоснабжения с учётом характеристик работы регулирующей аппаратуры.

5. Разработаны технические предложения по усовершенствованию схемы системы кислородоснабжения с целью повышения надёжности снабжения кислородом основных потребителей. Исключение из схемы кислородоснабжения обратного клапана равносильно увеличению ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3.

6. По результатам динамического моделирования определено, что при сокращении потерь технического кислорода с 8% до 2% и увеличение ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3 возможно вывести из работы один кислородный

РНБ Русский фонд ^ Р 1 9 4 3 2

и один воздушный компрессор. Экономия электроэнергии при этом составит 96 тыс. МВт*ч/год, что в денежном выражение составляет 86,7 млн. руб/год.

7. Полученные результаты были использованы при разработке и внедрении автоматизированного рабочего места диспетчера кислородног ^^^ _ Череповецкого металлургического комбината. ¿¿00^

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНС 12608 СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Евсеенко И. В., Логинов И. Г. Автоматизация управления кислородоснабжением металлургического комбината / / 2-я Международная научно-практическая конференция «Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии»: Тезисы доклада. - М.: МИСиС, 2002 г. - С. 435 - 436.

2. Байбуз А. Г., Бородулин А. В., Васильев А. П., Евсеенко И. В., Ярунин С. Н. О домноцентрированной концепции управления энергией в металлургии // 2-я Международная научно-практическая конференция «Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии»: Тезисы доклада. - М.: МИСиС, 2002 г. - С. 549 - 550.

3. Байбуз А. Г., Бородулин А. В., Васильев А. П., Евсеенко И. В., Орел Г. И., Ярунин С. Н. Энергетические характеристики доменных печей различного объема / / Сборник научных трудов «Металлургическая теплотехника», том 8, 2002 г.,-С. 36-41.

4. Евсеенко И. В., Галактионов В. В. Оптимизация системы кислородоснабжения конвертерного производства стали / / 9-я Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика»: Тезисы доклада. - М.: МЭИ, 2003 г. - С. 308 -309.

5. Евсеенко И. В., Фролов Д. А., Галактионов В. В. Методические указания по проведению базового энергетического обследования воздухоразделительной установки / / 9-я Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика»: Тезисы доклада. - М.: МЭИ, 2003 г. - С. 309 -310.

6. Евсеенко И. В., Логинов И. Г., Шомов П. А. Оптимизация режимов потребления кислорода конвертерным производством стали / / 10-я Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика»: Тезисы доклада. - М.: МЭИ, 2004г.-С. 389-390.

7. Евсеенко И. В., Султангузин И. А., Шомов П. А., Логинов И. Г. Динамическое моделирование системы кислородоснабжения металлургического комбината / / Журнал «Промышленная энергетика», №3, 2004г.,-С. 42 - 44.

Подписано в печать^*-^ Зак. Тир. >1(1 И. Л. ¡X1' Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

Введение.

1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи.

1.1. Использование кислорода в чёрной металлургии.

1.1.1. Производство и распределение кислорода на металлургическом комбинате.

1.1.2. Использование кислорода в конвертерном производстве.

1.1.3. Использование кислорода в электросталеплавильном производстве

1.1.4. Использование кислорода в мартеновском производстве.

1.1.5. Использование кислорода в доменном производстве.

1.2. Схема системы обеспечения кислородом производств металлургического комбината.

1.2.1. Схема обеспечения металлургических производств техническим кислородом.

1.2.2. Схема обеспечения металлургических производств технологическим кислородом.

1.2.3. Совместная схема обеспечения металлургических производств техническим и технологическим кислородом.

1.3. Система аккумулирования кислорода на металлургическом комбинате

1.3.1. Система аккумулирования газообразного технологического кислорода.

1.3.2. Система аккумулирования газообразного технического кислорода.

1.3.3. Система аккумулирования жидкого кислорода.

1.4. Выводы по главе.

2. Анализ режимов потребления кислорода основными металлургическими производствами и статистическое моделирование системы кислородоснабжения.

2.1 Статистическая модель работы конвертерного производства.

2.1.1. Анализ режима потребления кислорода конвертерами.

2.1.2. Выявление статистических закономерностей.

2.2. Статистическая модель работы электросталеплавильного производства.

2.2.1. Анализ режима потребления кислорода электросталеплавильной печью.

2.2.2. Выявление статистических закономерностей.

2.3. Анализ режима потребления кислорода мартеновским производством

2.4. Анализ режима потребления кислорода доменным производством.

2.5. Статистическое моделирование системы кислородоснабжения.

2.6. Выводы по главе.

3. Динамическая модель системы кислородоснабжения металлургического комбината.

3.1. Определение исследуемой системы.

3.2. Постановка задачи исследования динамики процессов системы кислородоснабжения металлургического комбината.

3.3. Построение математической модели.

3.4. Реализация модели на ЭВМ.

3.5. Выводы по главе.

4. Проведение вычислительных экспериментов и тестирование результатов расчётов.

4.1. Определение исходных данных.

4.2. Расчёт параметров работы системы кислородоснабжения и тестирование результатов вычислительного эксперимента.

4.3. Оценка величины перепуска технического кислорода в коллектор технологического.

4.4. Оценка величины потерь технического кислорода.

4.5. Определение влияния внешних и внутренних факторов на изменение параметров работы системы кислородоснабжения.

4.5.1. Оценка влияния режимов потребления кислорода конвертерами на параметры работы системы кислородоснабжения.

4.5.2. Оценка изменения параметров работы системы кислородоснабжения при исключении из схемы обратного клапана.

4.5.3. Оценка влияния величины потерь технического кислорода и ёмкостных свойств системмы аккумулирования на параметры работы системы кислородоснабжения.

4.6. Выводы по главе.

Одним из существенных резервов экономии топливно-энергетических ресурсов в чёрной металлургии является эффективное использование наиболее энергоёмких продуктов. Одним из них является кислород. В металлургии кислород используется практически во всех производствах как интенсификатор технологического процесса. На крупном металлургическом комбинате производительностью около 10 млн. т стали/год годовое производство о кислорода составляет 1,5 млд. м /год. Расход электроэнергии на производство кислорода составляет более 95 % в общих энергозатратах. На производство 1000 м3 кислорода расходуется 0,5 МВт*ч электроэнергии, помимо этого, дополнительное количество электроэнергии затрачивается на сжатие технического кислорода в кислородных компрессорах, для последующей подачи его сталеплавильным производствам. Потеря 1 % кислорода эквивалентна годовому перерасходу электроэнергии 8 тыс. МВт*ч/год, что в денежном выражение составляет 7,5 млн. руб/год. Таким образом, видно, что нерациональное использование кислорода на металлургическом комбинате неизбежно приводит к громадному перерасходу электроэнергии. Принимая во внимание тот факт, что производство электроэнергии на металлургическом комбинате зачастую не обеспечивается за счёт своих собственных мощностей и необходимая оставшаяся часть электроэнергии покупается по рыночным ценам, пути экономии электроэнергии приобретают ещё более важный акцент.

Проблемам кислородоснабжения посвящены труды таких выдающихся Российских учёных как Бродянский В. М., Архаров А. М., Беляков В. П.

Проведено множество научных исследований направленных на совершенствование технологических схем систем воздухоразделения и параметров работы различного технологического оборудования входящего в её состав с целью повышения качества продуктов воздухоразделения и снижению энергопотребления на их производство.

Однако исследования производились для расчётных режимов работы технологического оборудования без учёта режимных параметров работы всей системы кислородоснабжения в целом.

Система кислородоснабжения металлургического комбината это единый комплекс генерирующих и потребляющих его установок связанных протяжёнными сетями, и включающая в себя кислородные компрессора, аккумулирующие ёмкости, различную кислородную арматуру.

Основная трудность повышения эффективности кислородоснабжения состоит в том, что графики его потребления в чёрной металлургии носят переменный характер, а производители кислорода, в качестве которых выступают воздухоразделительные установки, имеют практически постоянные расходные характеристики и труднорегулируемы, поскольку производят кислород из воздуха в жёстких термодинамических условиях. В силу этого имеет место противоречие между постоянным характером производства и случайным, а иногда и резкопеременным (конвертерное производство) характером потребления кислорода.

Задача снижения потерь кислорода решается сейчас на практике за счёт установки аккумулирующих ёмкостей, перепуска излишнего технического кислорода в сеть технологического, связи операторов производств потребителей кислорода с диспетчером кислородного производства.

Уровень автоматизации кислородного производства зачастую ограничивает возможности согласованного регулирования его работы с режимами работы основных потребителей кислорода. Поэтому возникает необходимость создания системы способной эффективно решать задачи кислородоснабжения металлургического комбината на основе исследований нестационарных газодинамических процессов в системе кислородоснабжения, обусловленных случайными колебаниями расходных характеристик потребителей кислорода. Решение данной задачи следует искать на основе комплексного системного подхода с использованием математического моделирования.

Впервые пути повышения эффективности кислородоснабжения металлургического комбината в целом были рассмотрены в научной работе Некуленкова К. Е. Им были разработаны и опробованы математические г алгоритмы для различных элементов системы кислородоснабжения, создана статистическая модель функционирования конвертерного производства по длительность циклов конвертеров и разработана математическая модель снабжения кислородом конвертерного производства стали в виде системы алгебраических уравнений.

В разработанной им модели на изменение параметров системы кислородоснабжения влияли только режимы потребления кислорода конвертерным производством и небыли учтены режимы работы других основных потребителей кислорода, к числу которых относятся электросталеплавильное, мартеновское и доменное производства.

К недостаткам существующих решений по определению путей повышения эффективности кислородоснабжения металлургического комбината относятся: отсутствие системного подхода при определении изменения параметров системы кислородоснабжения металлургического комбината; не учитывается газодинамика происходящих процессов и вопросы регулирования; отсутствие возможности прогнозирования изменений параметров системы кислородоснабжения и упреждение возникновения аварийных ситуаций.

Целью диссертационной работы является анализ и оптимизация режимов производства, аккумулирования и потребления кислорода на металлургическом комбинате на основе результатов динамического моделирования системы кислородоснабжения, с учётом работы всех основных потребителей кислорода.

Основными задачами исследования системы кислородоснабжения металлургического комбината являются:

- анализ системы кислородоснабжения Череповецкого металлургического комбината (как типового предприятия металлургической промышленности с полным металлургическим циклом);

- определение статистических зависимостей, отражающих наиболее характерные режимы работы основных потребителей кислорода, и определение оптимальных параметров работы системы кислородоснабжения;

- разработка динамической модели и создание программы расчёта режимов работы системы кислородоснабжения, позволяющей проводить вычислительные эксперименты в масштабе реального времени и, таким образом, определять режимы надёжной и безаварийной работы оборудования;

- оценка влияния режимов потребления кислорода основными потребителями, объёма системы аккумулирования технического кислорода и величины его потерь на параметры работы системы кислородоснабжения с учётом характеристик работы регулирующей аппаратуры;

- реализация модели автоматизированного рабочего места диспетчера кислородного цеха на Череповецком металлургическом комбинате.

Предлагаемая динамическая модель системы кислородоснабжения металлургического комбината позволяет решать следующие задачи:

- определение параметров работы кислородных компрессоров, а так же диаметров, длин, объёмов кислородной арматуры входящей в состав системы аккумулирования технического кислорода при заданных режимах его потребления;

- определение совместных режимов потребления технического кислорода конвертерным, электросталеплавильным и мартеновским производствами с целью обеспечения минимального расхождения между выработкой кислорода на комбинате и его потреблением основными потребителями при условии надёжной и бесперебойной работы технологического оборудования;

- проведение расчётов, определяющих параметры работы системы кислородоснабжения металлургического комбината, при увеличении темпов производства стали;

При соответствующем уровне автоматизации, предлагаемая динамическая модель может входить в состав автоматизированного рабочего места диспетчера кислородного производства для прогнозирования изменения давления в системе аккумулирования технического кислорода с целью: - упреждения возникновения аварийных ситуаций вызванных снижением давления в системе аккумулирования до величины меньше минимальной необходимой потребителям при одновременном наложении плавок различных сталеплавильных производств;

- упреждения возникновения случаев байпасирования технического кислорода с нагнетания на вход кислородного компрессора, возникающих при увеличении давления в системе аккумулирования кислорода до критического значения;

- снижения выбросов кислорода в атмосферу, обусловленных неравномерным потреблением его основными потребителями.

Разработанные и применённые в данной работе методы математического моделирования носят универсальный характер и могут быть применены для решения широкого класса задач промышленной теплоэнергетики.

4.6. Выводы по главе

1. Проведена оценка величины потерь и перепуска технического кислорода в коллектор технологического.

2. Выявлены аварийные режимы работы оборудования и проведено прогнозирование изменения параметров системы кислородоснабжения с целью исключения возникновения аварийных ситуаций вызванных снижением давления в системе аккумулирования технического кислорода меньше минимально необходимого потребителям значения.

3. Определено, что исключение из схемы моделируемой системы обратного клапана равносильно увеличению ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3.

4. Определено, что при сокращении потерь технического кислорода с 8% а до 2% и увеличение ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м возможно вывести из работы один кислородный и один воздушный компрессор. Экономия электроэнергии при этом составит 96 тыс. МВт*ч/год, что в денежном выражение составляет 86,7 млн. руб/год.

Заключение

По итогам диссертационной работы можно сделать следующие выводы:

1. Построены статистические зависимости, отражающие наиболее характерные режимы работы основных потребителей кислорода, и определены оптимальные параметры работы системы кислородоснабжения (величина давления в системе аккумулирования технического кислорода должна поддерживаться на уровне 26 105 Па).

2. На основе комплексного системного подхода предложена динамическая модель и разработана программа расчёта режимов работы системы кислородоснабжения металлургического комбината в целом, представленная в виде системы дифференциальных уравнений.

3. Выявлены аварийные режимы работы оборудования и проведено прогнозирование изменения параметров системы кислородоснабжения с целью исключения возникновения аварийных ситуаций, вызванных снижением давления в системе аккумулирования технического кислорода ниже минимально необходимого потребителям значения.

4. Проведён анализ влияния режимов потребления кислорода основными потребителями и объёма системы аккумулирования технического кислорода на параметры работы системы кислородоснабжения с учётом характеристик работы регулирующей аппаратуры.

5. Разработаны технические предложения по усовершенствованию схемы системы кислородоснабжения с целью повышения надёжности снабжения кислородом основных потребителей. Исключение из схемы кислородоснабжения обратного клапана равносильно увеличению ёмкости реципиентов КРП-2 на 1000 м3.

6. По результатам динамического моделирования определено, что при сокращении потерь технического кислорода с 8% до 2% и увеличение ёмкости о реципиентов КРП-2 на 1000 м возможно вывести из работы один кислородный и один воздушный компрессор. Экономия электроэнергии при этом составит 96 тыс. МВт*ч/год, что в денежном выражение составляет 86,7 млн. руб/год.

7. Полученные результаты были использованы при разработке и внедрении автоматизированного рабочего места диспетчера кислородного цеха Череповецкого металлургического комбината.

1. Амосов А. А., Дубинский Ю. А., Копчёнова Н. В. Вычислительные методы для инженеров: Учебное пособие. 2-е изд., доп. М.: Издательство МЭИ, 2003. - 596 е., ил.

2. Бородулин А. В., Горбунов А. Д., Романенко В. И., Орел Г. И. Домна в энергетическом измерении Кривой Рог: СП «Мира», 2004. - 412 с.

3. Шмидт Б. Искуство моделирования и имитации. М.: ООО «Франтера», 2003.-460 с.

4. Чермак И., Петерка В., Заворка И. Динамика регулируемых систем в теплоэнергетике и химии. М.: Мир, 1972. - 623 с.

5. Тарасов А. В., Уткин Н. И. Общая металлургия. М.: Металлургия, 1997. -590 с.

6. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. -М.: Мир, 1978.-418 с.

7. Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика: Учебник для вузов. 2-е. изд. М.: Энергия, 1974. - 448 е., ил.

8. Кампсти Н. Аэродинамика компрессоров: Пер. с англ. М.: Мир, 2000.- 688 е., ил.

9. Архаров А. М. и др. Криогенные системы: Том 1. -2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1999. 720 е., ил.

10. Архаров А. М. и др. Криогенные системы: Том 2. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1999. 720 е., ил.

11. Капитонов Е. Н. Системный подход в технике: Учебное пособие. -Тамбов.: ТГТУ, 1996. 62 с.

12. Калинин Н. В., Ратников А. Н., Логинов В. Б., Фролов Д. А. Определение потребности в сжатом воздухе и расчёт показателей компрессора: Методическое пособие. М.: Издательство МЭИ, 2002. - 48 е., ил.

13. Борисов Б. Г., Калинин Н. В., Михайлов В. А. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий. М.: Издательство МЭИ, 1989. - 180 с.

14. Черкасский В. М., Калинин Н. В., Кузнецов Ю. В., Субботин В. И. Нагнетатели и тепловые двигатели. М.: Энергоатомиздат, 1997. - 384 с.

15. Епифановой В. И., Аксельрода JI. С. Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Том 1, М.: Машиностроение, 1964. - 477 с.

16. Каталог: Компрессорные машины. М.: Цинтихимнефтемаш, 1987. -191 с.

17. Н. Хастингс, Дж. Пикок Справочник по статистическим распределениям. -М.: Статистика, 1980. 94 с.

18. Варгафтик Н. В. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физико-математическая литература, 1963. - 708 с.

19. Малкова М. П. Справочник по физико-техническим основам криогеники. М.: Энергия, 1882. - 432 с.

20. Denton J.D. 1987 Computional methods for turbomachinery flows. ASME Turbomachinery Institute, Ames, Iowa

21. Крейт Ф., Блек У. Основы теплопередачи. М.: Мир, 1983. - 512 с.

22. Ластовиря В. Н., Бушман В. О. Введение в теорию автоматического управления: Учеб. Пособие. -М.: Издательство МЭИ, 2003. 72 с.

23. Арушанян О. Б., Залеткин С. Ф. Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений на Фортране. М: МГУ, 1990. - 130 с.

24. Ракитский Ю. В., Устинов С. М., Черноруцкий И. Г. Численные методы решения жестких систем. М.: Наука, 1979. - 230 с.

25. Тюрин Ю. Н., Макаров А. А. Анализ данных на компьютере. М.: Инфра-М, Финансы и статистика, 1995. - 384 е., ил.

26. Бартеньев О. В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека 1М8Ь. Выпуск 1. -М.: Диалог-МИФИ, 2001. 449 с.

27. Бартеньев О. В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека ШКЬ. Выпуск 2. М.: Диалог-МИФИ, 2001. - 320 с.

28. Бартеньев О. В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека ШБЬ. Выпуск 3. -М.: Диалог-МИФИ, 2001. 369 с.

29. Дымов В. Язык программирования Фортран. -М.: Издательство «Майор», 2003. -192 с.

30. Никуленков К. Е. Повышение эффективности кислородоснабжения металлургического комбината на основе математического моделирования. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. М.: МЭИ, 1993. -132 с.

31. Егоричев А. П., Лисиенко В. Г., Розин С. Е., Щелоков Я. М. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов. М.: Металлургия, 1990. - 149 с.

32. Борнацкий И. И., Михневич В. Ф., Яргин С. А. Производство стали. М.: Металлургия, 1991. - 400 с.

33. Евсеенко И. В., Султангузин И. А., Шомов П. А., Логинов И. Г. Динамическое моделирование системы кислородоснабжения металлургического комбината / / Журнал «Промышленная энергетика», №3, 2004 г., С. 42 - 44.

34. Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 288 е., ил.

35. Сафарян М. К. Металлические резервуары и газгольдеры. М.: Недра, 1987. - 200 е., ил.

36. Кулаков Ю. В. Оптимизация режимов работы воздухоразделительных установок низкого давления при переменном потреблении продуктов воздухоразделения. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Тамбов.: ТИХМ, 1991. -141 с.

37. Попов Е. П. Автоматическое регулирование. М.: Физико-математическая лмтература, 1959. - 296 с.

38. Дейч М. Е. Техническая газодинамика. 2-е изд., перебот. М.: Госэнергоиздат, 1961.-671 е., ил.

39. Негойце К. Применение теории систем к проблемам управления. М.: Мир, 1981.-184 е.

40. Вегман Е. Ф., Жеребин Б. Н., Похвиснев А. Н., Юсфин Ю. С. Металлургия чугуна. М.: Металлургия, 1989. - 512 с.

41. Бигеев А. М. Непрерывные сталеплавильные процессы. М.: Металлургия, 1986. - 135 с.

42. Попырин Л. С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. - 416 е., ил.

43. Абрамов А. В. и др. Автоматизация воздухоразделительных установок. Серия ХМ-6. Криогенное и вакуумное машиностроение. 1983. 39 с.

44. Бродянский В. М., Меерзон Ф.И. Производство кислорода. М.: Металлургиздат, 1960. - 470 е., ил.

45. Соколов В. Н., Семенов Л. Г. Монтаж эксплуатация и ремонт кислородных и криогенных установок. М.: Машиностроение, 1984. - 269 с.

46. Султангузин И. А. Рациональное построение системы аккумулирования конвертерных газов под давлением на основе методов математического моделирования. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. -М.: МЭИ, 1985. 144 с.

47. Проблемы криогенной техники // Сборник научных трудов. Под ред. д-ра техн. наук В. И. Сухова. Балашиха Моск. обл.: ОАО «Криогенмаш», 1992.-110 с.

48. Криогенная техника (проблемы и перспективы) // Сборник научных трудов. Под ред. д-ра техн. наук В. И. Сухова. Балашиха Моск. обл.: ОАО «Криогенмаш», 1997. - 104 с.

49. Криогенная техника (проблемы и перспективы) // Сборник научных трудов. Под ред. д-ра техн. наук В. И. Сухова. Балашиха Моск. обл.: ОАО «Криогенмаш», 1998. - 99 с.

50. Криогенная техника: Процессы. Аппараты. Установки. Системы // Сборник научных трудов: 50 лет. Юбилейный вып. Под ред. д-ра техн. наук В. И. Сухова. Балашиха Моск. обл.: ОАО «Криогенмаш», 1999. - 100 с.

51. Kuhlberg J.F., Sheppard D.E., King E.O. and Baker J.R. The Dynamic Simulation of Turbine Engine Compressors. AIAA paper, 1969, June 9-13, N486, pp. 1-9.

52. Каганер M. Г. Тепломассообмен в низкотемпературных теплоизоляционных конструкциях. М: Энергия, 1979. - 256 с.

53. Беляков В. П. Криогенная техника и технология. М.: Энергоиздат, 1982. - 272 с.

54. Архаров А. М., Беляков В. П. и др. Криогенные системы. Основы проектирования аппаратов и установок: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1987. - 536 е., ил.

55. Филин Н. В., Буланов А. Б. Жидкостные криогенные системы. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1985. - 244 с.

56. Романенко Н.Т., Куликов Ю.Ф. Криогенная арматура. М.: Машиностроение, 1976. - 110 с.

57. Gear C.W. Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differential Equations. Englewood Cliffs, NJ. Prentice-Hall. 1971

58. Белякова В. П, Фанштейна В. И. Взрывобезопасность воздухоразделительных установок. М.: Химия, 1986. - 224 с.

59. Иванов Б. А. Розовский А. С. Безопасность работы с жидким кислородом -М.: Химия, 1989. 190 с.

60. Солнцев Ю. П., Степанов Г. А. Материалы в криогенной технике. Справочник. -Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1982.-312 с.

61. Кудрин В. А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. М.: Мир, ООО «Издательство ACT», 2003. - 528 е., ил.

62. Глинков Г. М., Маковский В. А. АСУ ТП в чёрной металлургии: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1999. - 310 с.

63. Арсентьев П. П., Яковлев В. В., Комаров С. В. Конвертерный процесс с комбинированным дутьём. М.: Металлургия, 1991. - 176 с.

64. Баптизманский В. И. Теория кислородно-конвертерного процесса. М.: Металлургия, 1975. - 376 е., ил.

65. Данная работа выполнялась в рамках договора № ЛАГ-КЦ/РС 3149 «Энергетическое обследование кислородного цеха» между ЗАО «Научно-технический центр ЛАГ Инжиниринг» и ОАО «Северсталь».

66. На основе построенной динамической модели системы кислородоснабжения металлургического комбината считаем целесообразным разработку автоматизированного рабочего места диспетчера кислородного цеха.комбинате»

67. Начальник кислородного цеха1. И. Г. Логинов