【摘要】：二氧化硫是當前我國環(huán)境污染的重要因素之一,是形成霧霾、酸雨、光化學煙霧等污染事件的主要污染物質之一,鋼鐵行業(yè)作為我國高污染、高耗能的粗放型生產(chǎn)制造行業(yè),二氧化硫排放量僅次于燃煤型的火電行業(yè)。從目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看,對二氧化硫排放分析及預測大多還停留在宏觀層面,主要以區(qū)域或行業(yè)排放預測為主,國外有少量對火電、化工企業(yè)二氧化硫排放的研究報道,我國鋼鐵企業(yè)目前則大多側重于研究二氧化硫減排的具體技術和措施,幾乎還沒有開展二氧化硫排放分析和預測研究的鋼鐵企業(yè)。本文在對鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放開展基于物質流方法的排放機理分析和基于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的基礎上,研究建立鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放代謝平衡預測模型和統(tǒng)計預測模型,并采用工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行驗證,分析模型的有效性。物質流分析方法主要用于分析特定物質在企業(yè)的“工業(yè)代謝”足跡,評估其全壽命周期中的所有物理化學反應過程對環(huán)境的影響,本文利用物質流方法對鋼鐵企業(yè)各工序進行硫元素代謝機理分析,以某大型聯(lián)合鋼鐵企業(yè)A為例,詳細分析硫元素參與的物理化學反應及狀態(tài)變化,得出各工序硫元素投入產(chǎn)出平衡圖,通過對比分析當前我國鋼鐵企業(yè)二氧化硫常用的核算方法,總結分析研究方法的優(yōu)劣勢,從而建立二氧化硫排放代謝平衡預測模型。統(tǒng)計分析方法是利用長期、連續(xù)、有效、可比的數(shù)據(jù)變量,分析多年同期統(tǒng)計數(shù)據(jù)變量間的相互關系,利用統(tǒng)計學原理找出數(shù)據(jù)間的邏輯關系,并建立統(tǒng)計模型預測未來數(shù)據(jù)變化。本文開展鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放相關數(shù)據(jù)變量分析,以某大型聯(lián)合鋼鐵企業(yè)A的二氧化硫排放重點工序燒結工序為例,以分析該工序二氧化硫排放量為目的,從該企業(yè)的不同數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)中抽取、轉換和裝載二氧化硫排放分析及預測的有效數(shù)據(jù)變量,通過多元線性回歸預測方法建立鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放統(tǒng)計回歸預測模型。在同時建立鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放代謝平衡預測模型和統(tǒng)計回歸預測模型的基礎上,對比分析兩個模型的對照關系,從邏輯上分析統(tǒng)計回歸預測模型的可行性,并將鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放統(tǒng)計回歸預測模型應用到該企業(yè)的工業(yè)實際生產(chǎn)中,在實踐中檢驗模型的有效性,從對比分析及實際應用驗證可見統(tǒng)計回歸預測模型能較好的反映二氧化硫實際排放量,作為環(huán)保決策的支持和預判。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X757;F426.31
【圖文】：

通過鐵水脫硫扒渣將硫元素轉移至脫硫渣外運。某大型聯(lián)合鋼鐵企業(yè) A采用 CaO 粉和金屬 Mg 粉脫硫，通過脫硫工藝能使鐵水中含硫量由 0.029%降至 0.01%，主要脫硫反應原理如下式 3-16、3-17：S + M g M g S（3-16）2C a O + F e S + S i C a S + F e + C a O S iO（3-17）（4）白灰煅燒、軋鋼、公輔工序硫元素代謝機理 硫元素主要來源于消耗的各種燃料，以焦爐煤氣、轉爐煤氣等為主，凈化后的煤氣中仍有少量硫化物經(jīng)高溫燃燒后直接以二氧化硫等狀態(tài)排入大氣環(huán)境，反應原理如下式 3-18：2 2 2 2H S + O S O + H O（3-18）3.1.3 硫元素代謝平衡分析以某鋼鐵企業(yè) A 整體作為一個研究單元，不考慮各工序間投入、產(chǎn)出因素影響，分析從外部環(huán)境中投入該企業(yè)的物料以及該企業(yè)產(chǎn)出的物料情況，可繪制出該企業(yè)硫元素代謝平衡分析圖如圖 3-1，采用該方式可分析出企業(yè)二氧化硫總體排放情況。

圖 4-4 燒結生產(chǎn)運行 MES 系統(tǒng)抽取燒結生產(chǎn) SO2數(shù)據(jù)表利用 Kettle 軟件工具從環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)抽取與二氧化硫排放相關的數(shù)據(jù)變量過程如下圖 4-5，利用 Kettle 軟件將環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按日期時間進行排序，選擇二氧化硫相關數(shù)據(jù)目標字段，形成環(huán)保監(jiān)測二氧化硫數(shù)據(jù)表：圖 4-5 環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)抽取環(huán)保監(jiān)測 SO2數(shù)據(jù)表利用 Kettle 軟件工具從環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)抽取與二氧化硫排放相關的數(shù)據(jù)變量過程如下圖 4-6，利用 Kettle 軟件將環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按日期時間進行排序，選擇二氧化硫相關數(shù)據(jù)目標字段，形成燒結煙氣脫硫運行二氧化硫數(shù)據(jù)表：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文圖 4-4 燒結生產(chǎn)運行 MES 系統(tǒng)抽取燒結生產(chǎn) SO2數(shù)據(jù)表利用 Kettle 軟件工具從環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)抽取與二氧化硫排放相關的數(shù)據(jù)變量過程如下圖 4-5，利用 Kettle 軟件將環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按日期時間進行排序，選擇二氧化硫相關數(shù)據(jù)目標字段，形成環(huán)保監(jiān)測二氧化硫數(shù)據(jù)表：

本文編號：2780066