依托“建龙集团-北京科技大学青年学者创新基金项目”，我校王晓慧教授团队与内蒙古建龙康博厂长团队联合研发了动力气体智能控制系统，目前已实现日均节电15000度，预计全年可节电510万度，年可节省电费255万元。
压缩氮气（空气）是工业领域中普遍应用的动力源，尤其在钢铁领域中极为广泛。在大多数生产型企业中，压缩氮气（空气）的电力消耗占全部能源介质电力消耗的10%-35%，且绝大多数的氮气（空气）压缩系统存在运行低效、交互性差、设备匹配度低等问题，导致大量能源损耗，既增加了工厂生产成本，冗余碳排放也对环境造成了不小的负担。
团队与公司研发讨论
内蒙古建龙就拥有庞大的氮气压缩系统，由4台中压氮透、2台低压氮透组成，具有合计10万m³/h的压缩能力，配套一套回流系统、两台氮气球罐、三套调压系统，可以为内蒙古建龙及建龙赛思普两家公司供氮。但是这个系统在大用气量波动时会造成压缩机频繁放散甚至轻微喘振，这就对操作人员的分析判断能力要求较高。一方面在调整时有滞后性；另一方面多数情况下操作人员会选择优先调整回流，这就造成更高的电耗。针对这些企业痛点问题，动力气体智能控制系统可以通过智能控制实现氮压机、空压站空压机的外送压力自动化调节，即在用户需求量大时，自动提高压缩机的排气压力及气量；在用户需求量小时，则降低压缩机排气压力及气量，实现动态控制，最终达到节电目的。该系统针对中压氮透和低压氮透两种机器，各自实现了压力高和压力低时总共4种场景的排气压力自动调节程序，以及为空压机实现在低压压力低和低压压力高时两种场景的排气压力自动调节程序。
团队与公司研发讨论
该动力气体智能控制系统已于2023年3月15日在内蒙古建龙中压氮系统成功上线。经实际运行统计，2023年3月上半月平均日耗电量177427度，系统上线后2023年3月下半月平均日耗电量160021度，平均日节电17406度，节电率为9.81%。2023年4月随着生产调整，冲击性负荷变小，压缩机负载率提高，动力气体智能控制系统投用平均日节电14579度，节电率为5.28%。预计全年可节电510万度，年可节省电费255万元。目前动力气体智能控制系统已完一次版本升级，正在进行第二次迭代的开发，后期还会加入人机互动的元素，最终实现节电率不低于10%的目标。
据悉，“建龙集团-北京科技大学青年学者创新基金项目”由建龙集团依托“建龙-北科大绿色钢铁智能冶金创新中心”“建龙-北科大绿色低碳冶炼与资源综合利用联合实验室”共建协议设立，旨在加强学校青年科学技术人员与企业现场需求结合，激励创新思维，为钢铁领域重大原始创新和前沿技术应用培养储备青年科研人才、培育孵化高质量科技成果。2022年度共设立青年基金项目31项，每项10万元，研究周期1年。2023年度青年基金项目共收到校内申请40项，目前正在评审中。
（供图：科转院）
（责编：付云笛、薛浪）
