基于普適摩爾流量的鋼鐵廠煤氣調(diào)度研究.pdf

1、鋼鐵行業(yè)能耗占全國(guó)工業(yè)總能耗的10％。鋼鐵企業(yè)的能源費(fèi)用占其總生產(chǎn)費(fèi)用的20％,而鋼鐵廠副產(chǎn)煤氣可以提供生產(chǎn)能耗的30％～40％。鋼鐵廠副產(chǎn)煤氣包括高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣。在鋼鐵廠生產(chǎn)過(guò)程中,煤氣平衡要受到煤氣發(fā)生工序、煤氣混合站和煤氣用戶(hù)的影響。由于廠區(qū)規(guī)劃、管網(wǎng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)調(diào)度等方面的問(wèn)題,鋼鐵企業(yè)往往存在一方面煤氣過(guò)剩而放散,一方面煤氣用戶(hù)因供氣不足而補(bǔ)充其他能源的現(xiàn)象。鋼鐵廠副產(chǎn)煤氣的利用情況直接反映著該企業(yè)的能源利用水平,

2、也直接影響著企業(yè)的產(chǎn)品成本。對(duì)鋼鐵廠副產(chǎn)煤氣和混合煤氣的輸配進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,是提高副產(chǎn)煤氣利用效率的有效途徑。
　　 本文用有向圖對(duì)鋼鐵廠煤氣管網(wǎng)進(jìn)行了模型化處理,用節(jié)點(diǎn)和有向線段描述了煤氣管網(wǎng)的產(chǎn)耗環(huán)節(jié)和輸氣管線;根據(jù)鋼鐵廠副產(chǎn)煤氣流量、溫度和壓力屬性,利用克拉伯龍方程推導(dǎo),并提出鋼鐵廠煤氣的普適摩爾流量的概念;基于普適摩爾流量的概念,推導(dǎo)出了管網(wǎng)有向圖節(jié)點(diǎn)的普適摩爾流量平衡方程和混合節(jié)點(diǎn)的熱值平衡方程兩類(lèi)節(jié)點(diǎn)方程;根據(jù)管網(wǎng)有向

3、圖的節(jié)點(diǎn)方程和各節(jié)點(diǎn)被賦以的調(diào)度權(quán)重,建立鋼鐵廠煤氣調(diào)度的線性規(guī)劃模型。該調(diào)度模型既通過(guò)節(jié)點(diǎn)方程表達(dá)了煤氣的流量平衡和熱值熱優(yōu)化,又通過(guò)節(jié)點(diǎn)的調(diào)度權(quán)重表達(dá)了調(diào)度規(guī)則和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
　　 基于此調(diào)度優(yōu)化模型,本文以管網(wǎng)有向圖模型組織建模數(shù)據(jù),以事件驅(qū)動(dòng)策略觸發(fā)調(diào)度過(guò)程,設(shè)計(jì)了鋼鐵廠煤氣調(diào)度方法。其中,管網(wǎng)有向圖數(shù)據(jù)包括管網(wǎng)連接數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)煤氣產(chǎn)耗數(shù)據(jù)。該調(diào)度方法的事件驅(qū)動(dòng)策略是綜合了周期驅(qū)動(dòng)策略和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)策略的混合驅(qū)動(dòng)策略。在設(shè)計(jì)了周