鋼鐵企業(yè)煤氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法及應用研究

【摘要】：鋼鐵企業(yè)能源設施分布全廠,多種能源介質(zhì)相互并存,居高不下的能源消耗,長期困擾著鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。煤氣是鋼鐵企業(yè)中最重要的二次能源,占企業(yè)總能源消耗的30%左右。與世界發(fā)達國家相比,目前我國大多數(shù)鋼鐵企業(yè)均不同程度的存在煤氣利用率低、放散量大等問題,由此可見,煤氣系統(tǒng)運行效率有待進一步提高,煤氣優(yōu)化調(diào)度技術也有較大發(fā)展空間。 本文以國內(nèi)某大型鋼鐵企業(yè)能源中心建設為背景,針對該企業(yè)煤氣平衡與優(yōu)化調(diào)度問題對其煤氣系統(tǒng)進行相關分析,并結合國內(nèi)外煤氣優(yōu)化調(diào)度的發(fā)展狀況,以最優(yōu)化方法與理論為基礎,建立立足于煤氣系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度數(shù)學規(guī)劃模型。 煤氣優(yōu)化調(diào)度模型以企業(yè)煤氣放散和生產(chǎn)成本最小化為目標,以生產(chǎn)過程中各工藝約束和物理約束為約束條件,同時考慮在某個調(diào)度時間段內(nèi)出現(xiàn)生產(chǎn)變化的情況,對原模型將該調(diào)度時間段進行分段處理,并運用動態(tài)規(guī)劃思想對改進后模型進行分析,最后以單純形法對原模型與改進后模型進行求解。通過模型求解結果對比分析可知,改進后模型在煤氣放散量與噸鋼煤氣回收量均優(yōu)于原模型。 本文所提出的煤氣優(yōu)化模型,可以對各用戶煤氣量進行合理分配,為煤氣計劃管理、優(yōu)化調(diào)度提供可靠依據(jù)。煤氣優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)在某鋼鐵企業(yè)能源中心的工業(yè)應用探討結果表明,系統(tǒng)安全、可靠、易擴充、可操作和可維護性強,系統(tǒng)的運行不僅確保了生產(chǎn)過程穩(wěn)定安全運行所需的煤氣供應,而且能有效減少煤氣放散,實現(xiàn)節(jié)能降耗,具有一定經(jīng)濟效益和社會效益。 【關鍵詞】：鋼鐵企業(yè) 煤氣 優(yōu)化調(diào)度 數(shù)學規(guī)劃 動態(tài)規(guī)劃 單純形法
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TF055
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 論文構成14-16
• 第二章 鋼鐵企業(yè)煤氣調(diào)度工藝流程分析16-24
• 2.1 煤氣系統(tǒng)結構分析16-18
• 2.2 煤氣生產(chǎn)調(diào)度工藝流程分析18-22
• 2.2.1 煤氣產(chǎn)生與消耗流程18-21
• 2.2.2 煤氣調(diào)度工藝流程21-22
• 2.3 煤氣調(diào)度相關問題分析22-23
• 2.4 小結23-24
• 第三章 煤氣優(yōu)化調(diào)度模型24-44
• 3.1 煤氣管網(wǎng)模型的建立24-26
• 3.2 基于線性規(guī)劃的煤氣優(yōu)化調(diào)度模型的建立26-29
• 3.2.1 模型目標函數(shù)27
• 3.2.2 模型約束條件27-29
• 3.3 模型的改進29-33
• 3.3.1 改進模型的數(shù)學描述30
• 3.3.2 基于動態(tài)規(guī)劃的改進模型分析30-33
• 3.4 模型的求解33-38
• 3.5 仿真結果與對比分析38-43
• 3.6 小結43-44
• 第四章 煤氣優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)設計44-56
• 4.1 系統(tǒng)結構44-45
• 4.2 數(shù)據(jù)流程45-46
• 4.3 功能分析46-48
• 4.4 系統(tǒng)硬件配置和軟件平臺48-49
• 4.5 系統(tǒng)運行結果49-55
• 4.6 小結55-56
• 第五章 結論與展望56-58
• 5.1 結論56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 攻讀學位期間主要的研究成果63

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