Otimize o equilíbrio de gases e melhore a tomada de decisões para a fabricação integrada de açoOs processos integrados de fabricação de aço dependem fortemente dos gases de fabricação de aço. Eles atuam como combustível para processos cruciais a jusante, como geração de eletricidade, fornos de reaquecimento, sinterização, pelotização e calcinação. Otimizar a distribuição desses gases apresenta um desafio significativo para locais integrados. A natureza dinâmica e complexa do uso de gás leva ao desperdício de energia por meio de queima excessiva, aumento de custos e aumento das emissões de carbono, exacerbadas pela falta de visibilidade e transparência entre unidades de produção isoladas.
Os locais integrados recuperam e usam gás de alto-forno (BFG), gás de coque (COG) e gás conversor (BOFG) em processos a jusante. Esses gases são misturados ou enriquecidos com gás natural em estações de mistura com base nas necessidades do consumidor, como poder calorífico e composição. As caldeiras produzem vapor para uso em todo o local em várias pressões. Os gasômetros oferecem armazenamento limitado devido às altas taxas de fluxo. Quando a oferta excede a demanda, o excesso de gases é queimado e o vapor extra é ventilado. A otimização das taxas de fluxo de gás e vapor e das proporções de mistura em locais integrados geralmente não é ideal e precisa ser melhorada.
A Viridis Dispatch aborda esses desafios com uma abordagem não intrusiva, visando a otimização da distribuição de gás e vapor siderúrgico em plantas integradas. Aproveitando métodos sofisticados de inteligência artificial, como aprendizado de máquina e algoritmos evolutivos, esta poderosa ferramenta simula e otimiza diferentes cenários operacionais para determinar os parâmetros e pontos de ajuste ideais do processo de despacho. Ele busca minimizar a queima, maximizar o desempenho do equipamento a jusante e aumentar a geração de energia, considerando as restrições operacionais e de segurança.
Desafios do cliente abordados:
> A natureza dinâmica e complexa do uso de gás leva ao desperdício de energia por meio da queima excessiva
> Aumento dos custos devido à distribuição ineficiente de gás
> Aumento das emissões de carbono causadas pelo balanço de gás abaixo do ideal
> Dificuldade em melhorar manualmente os parâmetros de distribuição de gás e vapor
> Restrições operacionais e de segurança que afetam os esforços de otimização da distribuição de gás
Key features:
Otimize os processos de distribuição de gás e reduza a queima e o desperdício de energia em tempo realUtilização de métodos de inteligência artificial, como aprendizado de máquina e algoritmos evolutivosBeneficie-se de ajustes e ajustes não intrusivos do processoReduza o risco de problemas de produção devido à indisponibilidade de recursos e simultaneidade com outros processosReduza os custos de produção e a pegada de carbono
Painéis personalizados e histórico abrangente de cenários:
O Viridis Dispatch oferece a flexibilidade de configurar várias visualizações operacionais com base nas necessidades do cliente. Essas visualizações são suportadas por painéis configuráveis, fornecendo aos usuários perspectivas operacionais personalizadas. Além disso, o Viridis Dispatch mantém um histórico completo de todas as execuções de cenários, permitindo que os usuários selecionem e revisem execuções anteriores para analisar o desempenho e os resultados.
Viridis Dispatch enfrenta desafios da indústria na coleta de dados:
O Viridis Dispatch maximiza a eficiência ao utilizar o Viridis Suite e conectores industriais prontos para uso, permitindo a coleta de dados de forma integrada a partir de diversas fontes dentro de complexos industriais. Ele também oferece um kit de desenvolvimento de software para expandir as opções de conectores e inclui funcionalidades integradas de limpeza de dados.
Melhoria contínua na previsão de consumo de gás com ajuste de ordens de produção em tempo real:
Uma das características de destaque do Viridis Dispatch é sua robusta capacidade de aprimorar continuamente a previsão de consumo de gás, mesmo durante ajustes e reprogramações de ordens de produção. Essa adaptabilidade garante que as previsões permaneçam precisas e confiáveis, acomodando a natureza dinâmica dos ambientes de produção industrial. Ao integrar dados em tempo real e algoritmos sofisticados, o Viridis Dispatch pode recalibrar rapidamente as previsões para refletir as mudanças nos cronogramas de produção, otimizando assim o uso de gás e reduzindo o desperdício.
Otimização da Distribuição de Gás e Vapor com Modelos Avançados de Previsão:
O primeiro passo para executar um cenário de otimização é avaliar todos os modelos de previsão configurados, que geralmente incluem variáveis como a geração e o consumo de gases siderúrgicos (gás de coqueria, alto-forno, aciaria/convertedor) e vapor. Esses modelos são configurados e treinados usando múltiplos algoritmos, dados históricos e informações contextuais, podendo ser definidos e ajustados individualmente ou baseados na funcionalidade Viridis AutoML. O resultado do processo de previsão é um conjunto de séries temporais usadas na simulação dinâmica, garantindo uma distribuição precisa e eficiente de gás e vapor.
Melhore a eficiência operacional com otimização avançada e simulação:
O Viridis Dispatch possui mecanismos configuráveis de otimização multiobjetivo e simulação dinâmica. Esses mecanismos permitem que os usuários definam variáveis de decisão, como a recuperação de gás (queima em flare ou não), o consumo de turbinas a gás, o número de queimadores ativados (e o consumo de gás das caldeiras) e o tipo e proporção de misturas de gás nas estações de mistura. Os objetivos incluem maximizar a geração de eletricidade em turbinas, minimizar o consumo de gás natural e outros gases de apoio, reduzir a comutação de queimadores para uma operação estável das caldeiras e minimizar as emissões e a queima de gás em flare.
Com base nos parâmetros configurados e nas execuções anteriores, o otimizador gera uma lista de soluções candidatas. Para cada solução candidata, o otimizador aciona a simulação dinâmica, que produz dados de séries temporais para cada métrica simulada (por exemplo, nível do gasômetro ao longo do tempo), pontuações para cada função objetivo de otimização (critério) e pontuações de viabilidade para cada restrição operacional. O otimizador então seleciona a melhor solução ponderando as pontuações para cada critério, definindo os setpoints para um desempenho ideal.
Controle eficiente com modos de recomendação e de loop fechado:
O Viridis Dispatch define pontos de ajuste para variáveis de controle ao longo do horizonte de planejamento, como nos próximos 60 minutos. Ele opera em dois modos para atender a diferentes necessidades operacionais:
- Modo de recomendação: pontos de ajuste são fornecidos aos operadores, que podem optar por segui-los ou não. O sistema rastreia a adesão, oferecendo uma funcionalidade de auditoria para monitorar a conformidade dos operadores.
- Modo de loop fechado (acionamento): os pontos de ajuste são automaticamente enviados para os sistemas de automação através do gateway Viridis IoT, garantindo otimização em tempo real, sem intervenção manual.
Painéis personalizados e histórico abrangente de cenários:
O Viridis Dispatch oferece flexibilidade para configurar várias visualizações operacionais com base nas necessidades do cliente. Essas visualizações são suportadas por painéis configuráveis, fornecendo aos usuários perspectivas operacionais personalizadas. Além disso, o Viridis Dispatch mantém um histórico completo de todas as execuções de cenários, permitindo que os usuários selecionem e revisem execuções anteriores para analisar o desempenho e os resultados.