[发明专利]一种阳极炉能效实时评估方法及系统

权利要求书

1.一种阳极炉能效实时评估方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1：采集统计期内阳极炉运行数据；

具体采集统计期内阳极炉的消耗数据，消耗数据包括电、天然气、氧气、电能、氮气和压缩空气，统计期内以Δt为时间单位，k为时间单位的个数，读取数值方式包括DCS在线读取值、人工设定值、人工每炉期的输入值，其中，DCS在线读取值为瞬时量，采样周期为1分钟，整分时刻采集，人工每炉期的输入值针对阳极炉间歇式生产的特点，对每个炉期进行热平衡计算时，根据当天的报表，输入相应炉期需要的值来进行热效率的计算；

步骤2：构建阳极炉能效评价指标模型：

2.1、计算统计期内阳极炉消耗天然气量Q_{AR_AF1_mathane}：

其中t₁为统计期初始时刻，t₂为统计期结束时刻，k为时间单位的编号，N为统计期包含的时间单位，q_{AR_AF1_methane1}(k·△t)为k·△t时刻还原用天然气流量，单位为Nm³/h，

q_{AR_AF1_methane2}(k·△t)为k·△t时刻燃烧用天然气流量，单位为Nm³/h，t_{AR_AF1_start}为统计期初始时刻；t_{AR_AF1_end}为统计期结束时刻，在当前的采样周期设置条件下，t_{AR_AF1_start}-t_{AR_AF1_end}为阳极炉一个炉期；

2.2、计算统计期内阳极炉消耗氧气量QAR_AF1_Q2:

其中，为阳极炉J管氧气流量，单位为Nm³/h，为阳极炉L管氧气流量，单位为Nm³/h，阳极炉通过J管和L管输入氧气；

2.3、计算统计期内阳极炉消耗氮气量QAR_AF1_N2:

其中，为k·△t时刻还原用氮气流量，单位为Nm³/h，为k·△t时刻透气砖氮气流量，单位为Nm³/h；

2.4、计算统计期内统计期内阳极炉消耗压缩空气量Q_{AR_AF1_comp_air}：

其中，q_{AR_AF1_comp_air}为k·△t时刻压缩空气流量，单位为Nm³/h；

2.5、计算统计期内阳极炉电能消耗量Q_{AR_AF1_electric}：

Q_{AR_AF1_electric}＝Q_{electric_AF1_low_electric}，

其中，Q_{electric_AF1_low_electric}为统计期内阳极炉低压配电室对阳极炉供电量，单位为kW·h；

2.6、计算统计期内阳极炉综合能耗E_P：

E_p＝∑Q_{AF1_i}×p_i，

其中：Q_{AF1_i}(i＝methane,Q₂,N₂,comp_air)为各种耗能工质消耗量，p_i为能源折算系数，按能源的折标准煤系数或耗能工质的能源等价值计算；

2.7、计算阳极炉一个炉期阳极铜产量MAR_AF1_copper：

M_{AR_AF1_copper}＝△t_{AR_AF1_JZ}·m_{M_AR_disk_out}，

其中，m_{M_AR_disk_out}为圆盘浇铸机每小时的出铜量，单位为t/h；△t_{AR_AF1_JZ}为该炉期浇铸时间长度，单位为h；

2.8、计算统计期内阳极炉单位产品天然气消耗量eAR_AF1_methane：

2.9、计算统计期内阳极炉单位产品氧气消耗量eAR_AF1_Q2：

2.10、计算统计期内阳极炉单位产品氮气消耗量eAR_AF1_N2：

2.11、计算统计期内阳极炉单位产品压缩空气消耗量e_{AR_AF1_Q2}：

2.12、计算统计期内阳极炉单位产品电能消耗量e_{AR_AF1_electric}：

2.13、计算统计期内阳极炉单位产品综合能耗e_p1：

e_p1＝∑(e_i×p_i),tce/t；

其中，e_i＝methane,Q₂,N₂,comp_air,electric分别代表阳极炉消耗的五种主要能源天然气、氧气、氮气、压缩空气、电能；p_i为能源i的折算系数，按能源的折标准煤系数或耗能工质的能源等价值计算；

步骤3，基于阳极炉单位产品天然气消耗量、阳极炉单位产品氧气消耗量、阳极炉单位产品氮气消耗量、阳极炉单位产品压缩空气消耗量、阳极炉单位产品电能消耗量、阳极炉单位产品综合能耗六个指标对阳极炉进行优化及评价，并将评价结果进行展示。