贺东风等：基于符号经济模型的转炉一精炼工序热经济分析 ·41 矩阵中的Z、Z。、Zs分别表示转炉工序、运输过 3实例计算 程、RH工序的非能量费用，由于只计算关于能量的成 本，因此全部取零，W~W分别为各燃料的单价， 3.1热经济学成本计算 E,2为转炉钢水与转炉煤气的单价之比 根据上述，建立S钢厂SPHC-W1钢的三种生产 转炉-RH工序热经济分析模型用方程组表示为 工艺模型，代入实际生产工艺数据对转炉-RH、转炉一 [CE1+…C,E,-CoEo-…CuE2+Zu=0, CAS、转炉-LF等转炉-精炼工序进行热经济学成本分 Cu Eu CisEis +Zi=0, 析计算. CE13 +CuE+CisEis CiE19+Z3=0, 计算所得转炉-RH、转炉CAS、转炉一LF等系统 的流值（生产1：精炼钢水所需物料具有的值大 c-=0 小，即各物流可用能的多少)分别如表1~3所示 把相关的数据代入到建立的热经济学分析模型的 ,-o0 方程组中，即可求得各系统各股流的单价，根据公 C E1 式(8)即可求得各系统的热经济学成本（生产单位精 E,-W=0 炼钢水，系统中产生的每股流所消耗的现金值)，分 C:Es 别如表4~表6所示. 由表4~6可以看出，对于系统的输入部分，铁水 1 的成本份额最大，约占90%左右，铁水是转炉的主要 、一11一2公2=0↑ 物料，因此可以看出铁水是影响系统热经济学成本的 主要因素 Ew-Ww=0. 3.2 效率计算分析 效率是指系统或设备中的有效利用的与所消 (13) 耗的的比值，即 由上述方程组，利用MTALAB软件进行求解，即 E a (14) 可得到转炉一RH工序各股流的单位热经济学成本 和热经济学成本. 式中，E为有效利用的 ,Em为消耗的 表1转炉-RH系统流值 Table 1 Exergy values of the BOF-RH system MJ-t-1 1-铁水 2-废钢 3一石灰 4-白云石 5-氧气 6-氢气 7一转炉煤气 8-电 9-球团 10-蒸汽 8848.76 627.70 54.58 23.91 8.60 1.06 94.16 228.06 2.12 112.75 11一转炉钢水12-转炉煤气13-蒸汽 14-废钢15-到站钢水16-保温剂 17-氩气 18-铝粒19-精炼钢水 7932.49 700.18 55.73 26.24 7884.32 4.30 0.10 31.82 7716.38 表2转炉-CAS系统流值 Table 2 Exergy values of the BOF-CAS system M-t-1 1-铁水 2-废钢 3-石灰 4-白云石 5-氧气 6-氩气 7一转炉煤气 8-电 9-球团 8838.82 597.07 52.46 23.30 8.90 1.02 93.30 212.04 3.12 10-蒸汽 11一转炉钢水12-转炉煤气13-氩气 14-废钢15-到站钢水16-保温剂 17一铝粒 18一精炼钢水 112.75 8023.55 713.21 0.21 57.78 7990.87 3.10 10.22 7723.59 表3转炉-{F系统流值 Table 3 Exergy values of the BOF-LF system MJt- 1-铁水 2-废钢 3-石灰 4一白云石 5-氧气 6-氢气 7一转炉煤气 8-电 9-球团 10-蒸汽 8760.40 619.34 53.58 25.63 8.73 1.09 93.30 210.02 2.83 112.75 11一转炉钢水12-转炉煤气13-氢气 14-废钢15-到站钢水16-保温剂17-增碳剂 18-铝粒19-精炼钢水 8008.38 692.41 0.04 24.32 7978.32 3.00 10.22 7723.59 7734.88贺东风等: 基于符号 经济模型的转炉--精炼工序热经济分析 矩阵中的 ZK1、ZK2、ZK3分别表示转炉工序、运输过 程、ＲH 工序的非能量费用，由于只计算关于能量的成 本，因此全部取零，W1 ～ W19 分别为各燃料的 单价， ε11，12为转炉钢水与转炉煤气的 单价之比． 转炉--ＲH 工序热经济分析模型用方程组表示为 C1E1 + …C9E9 － C10E10 － …C11E12 + Zk1 = 0， C11E11 － C15E15 + Zk2 = 0， C13E13 + C14E14 + …C18E18 － C19E19 + Zk3 = 0， C1 1 E1 E1 － W1 = 0，  C7 1 E7 E7 － C12 1 E12 E12 = 0， C8 1 E8 E8 － W8 = 0，  C11 1 E11 E11 － C12 ε11，12 E12 E12 = 0，  C18 1 E18 E18 － W18 = 0                        ， ( 13) 由上述方程组，利用 MTALAB 软件进行求解，即 可得到转炉--ＲH 工序各股 流的单位热经济学成本 和热经济学成本． 3 实例计算 3. 1 热经济学成本计算 根据上述，建立 S 钢厂 SPHC--W1 钢的三种生产 工艺模型，代入实际生产工艺数据对转炉--ＲH、转炉-- CAS、转炉--LF 等转炉--精炼工序进行热经济学成本分 析计算． 计算所得转炉--ＲH、转炉--CAS、转炉--LF 等系统 的 流值( 生产 1 t 精炼钢水所需物料具有的 值大 小，即各物流可用能的多少) 分别如表 1 ～ 3 所示． 把相关的数据代入到建立的热经济学分析模型的 方程组中，即可求得各系统各股 流的 单价，根据公 式( 8) 即可求得各系统的热经济学成本( 生产单位精 炼钢水，系统中产生的每股 流所消耗的现金值) ，分 别如表 4 ～ 表 6 所示． 由表 4 ～ 6 可以看出，对于系统的输入部分，铁水 的成本份额最大，约占 90% 左右，铁水是转炉的主要 物料，因此可以看出铁水是影响系统热经济学成本的 主要因素． 3. 2 效率计算分析 效率是指系统或设备中的有效利用的 与所消 耗的 的比值，即 η = Eeff Eexp ． ( 14) 式中，Eeff为有效利用的 ，Eexp为消耗的 ． 表 1 转炉--ＲH 系统 流值 Table 1 Exergy values of the BOF--ＲH system MJ·t － 1 1--铁水 2--废钢 3--石灰 4--白云石 5--氧气 6--氩气 7--转炉煤气 8--电 9--球团 10--蒸汽 8848. 76 627. 70 54. 58 23. 91 8. 60 1. 06 94. 16 228. 06 2. 12 112. 75 11--转炉钢水 12--转炉煤气 13--蒸汽 14--废钢 15--到站钢水 16--保温剂 17--氩气 18--铝粒 19--精炼钢水 7932. 49 700. 18 55. 73 26. 24 7884. 32 4. 30 0. 10 31. 82 7716. 38 表 2 转炉--CAS 系统 流值 Table 2 Exergy values of the BOF--CAS system MJ·t － 1 1--铁水 2--废钢 3--石灰 4--白云石 5--氧气 6--氩气 7--转炉煤气 8--电 9--球团 8838. 82 597. 07 52. 46 23. 30 8. 90 1. 02 93. 30 212. 04 3. 12 10--蒸汽 11--转炉钢水 12--转炉煤气 13--氩气 14--废钢 15--到站钢水 16--保温剂 17--铝粒 18--精炼钢水 112. 75 8023. 55 713. 21 0. 21 57. 78 7990. 87 3. 10 10. 22 7723. 59 表 3 转炉--LF 系统 流值 Table 3 Exergy values of the BOF--LF system MJ·t － 1 1--铁水 2--废钢 3--石灰 4--白云石 5--氧气 6--氩气 7--转炉煤气 8--电 9--球团 10--蒸汽 8760. 40 619. 34 53. 58 25. 63 8. 73 1. 09 93. 30 210. 02 2. 83 112. 75 11--转炉钢水 12--转炉煤气 13--氩气 14--废钢 15--到站钢水 16--保温剂 17--增碳剂 18--铝粒 19--精炼钢水 8008. 38 692. 41 0. 04 24. 32 7978. 32 3. 00 10. 22 7723. 59 7734. 88 · 14 ·