水泥在线仿真技术

　　近日，记者在一技术交流会上获悉：一项连美国等科技高度发达国家都没有成功应用到传统流程工业的技术，在河北省武安市的新峰水泥有限责任公司得到成功运用。

　　该项技术目前只是运用于我国的航空航天、国防军工、核工业等一些高科技领域，被美国列为国家战略技术，一度处于高度保密状态。此次该项技术在我国传统工业领域的成功运用，使新峰水泥有限责任公司熟料生产线吨熟料节约能源8.6千克标煤。每年综合节能6%~10%，节电至少3000万千瓦时，节约标煤至少25000多吨，二氧化碳排放62500多吨，每年下降成本3000万~5000万元。

　　该技术就是在线仿真技术。据介绍，此次在线仿真技术在傻大黑粗的传统工业领域运用在国内外均尚属首次。

　　在此次由工业和信息化部主办的全国“水泥工业节能减排在线仿真技术现场交流会”上，工信部节能与综合利用司司长周长益表示，该技术是流程工业节能减排在技术上领先于世界的重大创新。今后将在钢铁、化工等高耗能的流程行业中运用，把它作为工业转型升级的一个重要的抓手。

　　节能减排效果良好

　　在线仿真技术是指根据运行设备、系统的设计参数和特性参数建立全物理过程的精细数学模型并建立了在线仿真技术系统，再通过真实运行系统DCS、辅机和需要的实时数据通过数据库进入模型，从而使仿真系统直接取得现场运行状态和操作，实时地对当前状态进行仿真计算并跟踪生产线实际运行。

　　运用该项技术，广东亚仿科技股份有限公司实施了内蒙、安徽、广东、甘肃等10个50万以上火电机组的数字化系统节能减排项目，均取得很好的节能减排效果。电厂每发一度电可节能4~8克标煤。仅以内蒙古伊敏电厂为例，其在2006~2008年间使用在线仿真技术节约标煤共15万吨，实现经济效益11万元。

　　但是，在包括水泥、钢铁、玻璃、焦化项目的流程领域在线仿真开发存在很大难点，全物理、全化学过程的在线数学模型，要在保证质量的前提下实现节能减排，找出切实可行的办法降低能耗，同时推进产业升级与电厂实施在线仿真的环境完全不同。

　　通过各方的共同努力，新峰示范项目在2011年12月完成了工信部主持的成果鉴定。根据该项技术的研制者国家仿真控制工程研究中心主任、广东亚仿科技股份有限公司董事长游景玉介绍，在线仿真系统介入生产第一线为节能减排的实现提供基础，不是简单的信息组合，是解释能效如何高效利用的虚拟实验室，是信息技术在工业系统的革命性变化。

　　武安市新峰水泥有限责任公司董事长田海奎表示，使新峰水泥有限责任公司熟料生产线吨熟料节约能源8.6千克标煤。每年综合节能6%~10%，节电至少3000万千瓦时，节约标煤至少25000多吨，二氧化碳排放62500多吨，每年下降成本3000万~5000万元，取得了十分可观的经济效益。

　　将在流程工业推广

　　“据我们专家报送给我的比较保守的数据，这套技术应用于水泥行业，就是我们先进新型干法窑上面，可以实现节能6%~10%，创造效益每吨水泥12~20元，投资回收期不到一年。”周长益表示，有着如此良好的节能效益下一步将会同行业协会来做好该项技术在国内其他企业的推广工作，并逐步推广水泥、钢铁、玻璃、焦化项目等其他工业流程领域。

　　目前，我国工业的能源消耗占到全社会能源消费总量的70%以上，“十一五”期间我们工业节能减排取得了很大的成绩，单位工业增加值能耗下降26%，但在“十一五”期间工业的能源消费占全社会能源消费的总量并没有降低，而是进一步上升，由70%上升到了73%左右。水泥工业等在内的六大高耗能行业占全部工业的能源消费的比重由73%左右上升到了78%，所以工业节能的形势严峻。

　　当前，我们国家又处在工业化、城市化加快发展的时期，这就意味着我们的能源资源消费总量还会增加。“十二五”期间，工业发展面临的资源环境约束更为严峻。

　　“所以要实现工业的可持续发展，出路只有一条。”周长益表示，就是要把我们过高的能源资源消耗降下来，就是要大力推进工业节能，这具有十分重要的战略意义。

　　此次在线仿真技术在新峰水泥厂的成功应用表明，与国内常见的产品或国外主流产品相比，水泥在线仿真技术具有系统集成度高、节能效果明显、推广应用价值高等多方面的优势。

　　游景玉介绍，选择在线仿真技术作为解决流程工业节能问题的核心技术，一是应用高精度、全物理过程的数学模型形成了数字化的电厂和数字化的水泥厂作为系统节能减排的实验床。二是进行了仿真、控制、信息、通讯四位一体平台等相关技术的开发。三是以多项创新技术配合，形成以仿真技术为核心的节能减排整体解决方案。