鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化研究.pdf

1、副產(chǎn)煤氣作為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重要二次能源，占鋼鐵企業(yè)總能源消耗量的30％。借助有效手段準(zhǔn)確預(yù)測與科學(xué)調(diào)度煤氣資源，對(duì)降低噸鋼能耗、減少煤氣放散、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。本文系統(tǒng)地研究了鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣的產(chǎn)消機(jī)理及供需關(guān)系變化規(guī)律，建立了副產(chǎn)煤氣產(chǎn)消預(yù)測模型和優(yōu)化調(diào)度模型，并開發(fā)了副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化軟件，為鋼鐵企業(yè)煤氣的合理利用、優(yōu)化分配提供了理論依據(jù)和分析工具。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，分析了鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)

2、煤氣系統(tǒng)的基本特性。簡要介紹了鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程，明確了其與副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)間的關(guān)系，進(jìn)而將副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)劃分為煤氣產(chǎn)出系統(tǒng)、煤氣消耗系統(tǒng)和煤氣輸配系統(tǒng)三部分，并詳細(xì)分析了各部分在煤氣系統(tǒng)中的作用。
　　其次，基于時(shí)間序列分析和影響因素分析建立了副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)產(chǎn)消預(yù)測模型。其中，煤氣產(chǎn)生量預(yù)測在明確副產(chǎn)煤氣產(chǎn)出影響因素的前提下，建立了不同工況下的煤氣流量和熱值預(yù)測模型;煤氣消耗量預(yù)測則基于鋼鐵生產(chǎn)過程主工序單元的消耗特性，建立了耗熱量

3、預(yù)測模型。實(shí)例分析表明，該模型的預(yù)測結(jié)果相對(duì)誤差較小，可以滿足生產(chǎn)調(diào)度的需要。
　　再次，基于數(shù)學(xué)規(guī)劃建立了副產(chǎn)煤氣多周期優(yōu)化調(diào)度模型。本文從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，以煤氣系統(tǒng)總運(yùn)行成本最小化為目標(biāo)，將煤氣放散、柜位波動(dòng)和熱值波動(dòng)等帶來的費(fèi)用作為懲罰成本加入其中，并在考慮不同用戶煤氣需求和工藝要求的前提下，為每類調(diào)度單元制定了相應(yīng)的約束條件，從而建立起了副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度模型。結(jié)合某鋼廠實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)模型的有效性和優(yōu)化性進(jìn)行了驗(yàn)證