收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钢铁企业自备电厂机组配置优化及煤气优化调度研究

孟华  
【摘要】:煤气是钢铁企业重要的二次能源,煤气发生量与消耗量之间的平衡程度对钢铁企业的生产成本和能源消耗影响极大。煤气系统不平衡源于两个方面,一是煤气系统的结构性不平衡,即静态不平衡;一是煤气系统运行过程中的不平衡,即动态不平衡;实现煤气平衡的关键在于自备电厂的机组配置与动态调度。为此,论文综合考虑煤气放散和机组运行效率下降对整个煤气系统价值的影响,建立自备电厂机组配置优化模型;考虑到依靠人工经验无法对其煤气供入量进行准确预测,针对煤气供入量特性,建立自备电厂煤气供入量预测模型。在预测模型的基础上从煤气系统全局出发,以总运行成本最小为目标,考虑锅炉负荷波动频繁的特点,建立优化调度模型,并基于模型研究了应用企业自备电厂的煤气利用问题。主要研究内容如下: (1)在掌握钢铁企业富余煤气特性规律的基础上,针对煤气系统静态结构不平衡的实际情况,建立了自备电厂机组配置优化模型。整个建模过程综合考虑了煤气放散、环境成本、CCPP机组能力、机组容量、机组最佳负荷率对机组配置的影响,以煤气系统平衡、CCPP机组稳定运行、环境成本等作为约束条件,旨在保证环境成本和总利润协同优化下确定发电机组的最优配置结构。 (2)在准确识别钢铁企业自备电厂煤气供入量影响因素的基础上,针对以往没有合理的预测手段、仅凭人工经验判断煤气供入量趋势的模式缺陷,建立了自备电厂煤气供入量时间序列预测模型。整个建模过程采用预测前模型识别、预测中针对数据性质进行预测,预测后对残差着重分析的方式。基于煤气供入量关联性、延时性、随机性及复杂性的特性,首先建立ARMA时间序列主体预测模型,针对主体模型的残差项进行拉格朗日乘子检验,通过最小二乘法对参数进行估计后进一步建立ARCH时间序列辅助预测模型,使平滑误差项的方差达到最小,提高预测模型的预测精度;预测后从统计学角度融合拟合分布的方法结合实际生产对预测模型的残差项进行了分析。利用钢铁企业自备电厂实际数据对所建模型进行验证得到:预测模型相对误差最高为1.95%,预测效果较好,可用于指导实际生产。 (3)依据自备电厂煤气供入量的预测结果,针对锅炉负荷频繁波动的特点,构建煤气系统优化调度模型。考虑到国家对企业污染物排放的处罚,将“环境成本”的概念引入钢铁企业自备电厂煤气系统中,综合考虑锅炉经济负荷运行、锅炉启停、燃料消耗等对模型的影响,以全周期内的总运行成本最小为目标,达到合理用能的目的,使能源结构趋于最优化,在此基础上建立优化调度模型。同时为了提高模型的合理程度,在调度过程中考虑了物料平衡、能量平衡、锅炉操作、锅炉运行、污染物排放等对模型的约束。本文所建立的自备电厂多周期混合整数非线性规划煤气系统优化调度模型改变了以往调度滞后、人为决定因素大的缺陷,保证锅炉在最佳运行区域附近工作。运用改进的粒子群优化算法对模型求解,不仅提高了模型的求解收敛速度,并且加强了模型的全局寻优能力,对钢铁企业自备电厂煤气系统的优化调度具有重要的指导意义。 (4)将建立的自备电厂机组优化配置模型应用于钢铁企业A。结果表明:优化后的机组配置结构基本可实现企业煤气零放散,保证企业年供电自给自足,并可富余外供,电力能值降低了0.08kgce/kWh,按年日历工作时间7000小时计算,节约标煤23.63万tce/年;将建立的自备电厂煤气系统预测和优化调度模型应用于钢铁企业B。结果表明:所建预测模型具有较高的预测精度,高炉煤气供入量预测模型平均误差率为2.05%;转炉煤气供入量预测模型预测平均误差率为2.43%,预测精度较高,符合模型精度要求,满足工业生产需要。针对燃料、负荷频繁波动得到的调度方案合理、实用,调度结果表明:运用所建调度模型将多产蒸汽11t/h,按此计算节能约9086.56tce/年,节能潜力巨大。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 蒋育翔;黄全福;洪小和;;基于钢铁企业能源特点及相互关系的能源管理信息系统的研究[J];冶金自动化;2011年02期
2 田敬龙;邓万里;;中国十大钢副产煤气利用现状及节能建议[J];冶金能源;2008年04期
3 崔辉;;钢铁企业煤气集中优化控制与调度技术开发[J];天津科技;2008年04期
4 周炳廷;周代瑩;;钢铁企业放风排空噪声的控制[J];环境工程;1985年04期
5 本刊编辑部;;使宝钢成为国内外一流钢铁企业[J];钢铁;1986年02期
6 于志忠;钢铁企业多元化经营的探讨[J];冶金经济与管理;1990年01期
7 穆世诚;;联邦德国的钢铁工业(四)——克洛克纳集团的钢铁企业[J];鞍钢技术;1990年01期
8 ;1991年的世界十大钢铁企业[J];钢结构;1992年01期
9 霍津舟;当前深化钢铁企业系统节能的几个方面[J];冶金能源;1994年05期
10 迢言;走“引进 消化 跟踪 创新”之路——投产十年 十大巨变 宝钢已跨入世界一流钢铁企业先进行列[J];上海工业;1995年04期
11 杨锡怀,颜学军;中国钢铁企业综合经济效益评价[J];钢铁;1996年S1期
12 徐仲林,朱玉加,薛剑峰,郭文,杨国祥;美国部分钢铁企业的现状及发展动向[J];江苏冶金;1999年04期
13 ;国家为冶金行业宽松发展出台7项系列政策[J];中国金属通报;1999年30期
14 殷瑞钰;21世纪钢铁企业结构与钢铁工业发展模式[J];冶金管理;2000年07期
15 ;业内信息[J];金属世界;2000年02期
16 宋春雷;我国钢铁工业深化改革取得重大进展[J];冶金管理;2001年02期
17 谢向前,张先平;中国钢铁企业国际化营销分析[J];武汉冶金管理干部学院学报;2003年03期
18 王江;钢铁企业核心竞争能力的分析与评价方法[J];钢铁;2003年12期
19 潘长东;钢铁企业销售部门机构设置最优化分析[J];山东冶金;2004年02期
20 孟丽丽;疏通钢铁物流的“血脉”[J];中国计算机用户;2005年28期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 盛刚;孙彦广;梁青艳;;钢铁企业电力负荷分析与预测模型的探讨[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
2 廖洪强;钱凯;;钢铁企业在城市垃圾综合利用产业领域的发展前景[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
3 王维兴;;钢铁企业节水工作的思路和方法[A];河北省钢铁工业发展循环经济高层论坛材料汇编[C];2006年
4 王兆新;陈新峰;陈爱业;利铭;;引进先进工艺技术,保护自然环境[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年
5 安丰涛;宋振兴;石江;苏威;张海华;;浅谈钢铁企业铁前产销一体化[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年
6 刘永顺;;关于国内钢铁企业联合采购与开发海外铁矿石的思考[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
7 张婧;;钢铁企业MES系统浅析[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
8 阮立山;刘昆仑;;钢铁企业节水及用水水质控制[A];中国精细化工协会第一届水处理化学品行业年会论文集[C];2005年
9 李庆予;刘新宇;王静;;钢铁企业电子营销应用模式设计与实现[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
10 ;唐钢简介[A];河北省2010年炼钢—连铸—轧钢生产技术与学术交流会论文集(上)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟华;钢铁企业自备电厂机组配置优化及煤气优化调度研究[D];昆明理工大学;2013年
2 李红娟;钢铁企业煤气系统预测及优化调度研究[D];昆明理工大学;2013年
3 孔海宁;钢铁企业副产煤气系统优化调度研究[D];天津大学;2011年
4 冯兰刚;钢铁企业生态经济绩效测度研究[D];天津大学;2011年
5 聂秋平;钢铁企业能源实绩平衡与优化调度策略及应用研究[D];中南大学;2011年
6 伍景琼;多期决策下钢铁企业采购与生产库存优化研究[D];西南交通大学;2012年
7 崔发婧;基于生产物流的钢铁企业成本核算方法研究[D];大连理工大学;2011年
8 胡国奋;钢铁企业制造执行系统实现方法与关键技术研究[D];东北大学;2007年
9 何志朋;钢铁企业绿色制造运行模式及关键技术研究[D];武汉科技大学;2013年
10 王宏亮;钢铁企业多粒度分型生产计划管理方法研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李玲玲;钢铁企业煤气消耗预测模型及其应用研究[D];中南大学;2004年
2 方永恒;钢铁企业设备管理及其信息化研究[D];西安理工大学;2005年
3 潘瑞胤;钢铁企业职业伤害特点及个体心理影响因素的研究[D];四川大学;2007年
4 李怡霄;钢铁企业纵向一体化对企业绩效作用机理研究[D];大连理工大学;2009年
5 陈珍;中国钢铁企业信息化贡献率研究[D];石家庄经济学院;2009年
6 吴玉杰;钢铁企业煤气预测与调度建模[D];天津大学;2010年
7 田建祥;钢铁企业ERP研究与开发[D];河海大学;2004年
8 周伟;钢铁行业网络营销的发展及其对企业营销管理的影响[D];武汉大学;2005年
9 靳海;钢铁行业整体产销系统的应用与研究[D];复旦大学;2008年
10 唐娟;用现金流量分析跨国钢铁公司的经营活性[D];武汉科技大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘传佳;“惧者生存”[N];中国冶金报;2005年
2 陈姗姗;催生钢铁强国时代[N];现代物流报;2005年
3 本期执笔:庞英;无序竞争——钢企重组的加速度[N];现代物流报;2005年
4 任思强;国内众多钢铁企业缘何亏损[N];安徽经济报;2006年
5 中国钢铁工业协会会长、鞍山钢铁集团公司总经理 张晓刚;关于建设钢铁强国的几个问题[N];鞍山日报 ;2007年
6 商报记者  任思强;中小型钢铁企业被迫升级[N];北京现代商报;2006年
7 朱宝琛;钢铁企业内外兼修直面挑战[N];证券日报;2007年
8 本报记者 方雪萍;2006煤、钢济南“论剑”[N];中国冶金报;2006年
9 高建锋;四大钢铁巨头海外联合拓矿[N];中国证券报;2007年
10 陈姗姗;中国钢铁业为何在全球并购竞争中失语[N];第一财经日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978