钢铁企业热电系统优化调度方法研究及应用

钢铁企业热电系统优化调度方法研究及应用

论文摘要

目前国内化石能源的消耗日益增加,环境问题日益严峻,严重影响了人民的生活品质和国家的经济发展速度。钢铁企业作为国内工业领域的重要组成部分,需要积极开展新型环保节约的生产方式。由于钢铁企业生产过程中会产生大量的副产煤气,如何高效回收和利用副产煤气、降低煤气的放散,对钢铁企业节能减排、提高企业经济效益具有重要意义。热电联产的生产方式,是一种热能、电能、化学能多能互补的生产体系,充分利用副产煤气满足企业的热负荷和电负荷,具有灵活、高效、互补、清洁的特点,在大型钢铁企业中已大量应用。本文针对热电联产中如何分配资源使生产既满足热负荷和电负荷,又使企业生产成本最低、能源利用效率最高做出了研究。目前企业中为保证满足热力负荷和电力负荷,往往依靠人工经验的方法对能源分配进行优化调度,虽然满足了热电负荷,但是生产成本较高,能源的利用率较低。考虑到如果利用能量守恒定律去分析能源的利用效率,只能评价能量的数量关系,不能评价能量的品质关系,本文采用了?分析方法去评价能源的利用情况;为了解决智能优化算法对模型具体参数要求较高,而且忽略了生产设备之间的相互制约,相互影响的因素,从而导致求解出现误差的问题,本文建立了完整的热电联产的综合模型,在优化求解的过程中采用了深度优先搜索的方法,基于钢铁企业生产过程的历史真实值求解,保证了调度方案的可行性和真实性。通过实验证明,基于深度优先搜索求解的调度方案,与现场人工调度的方案进行比较,企业的生产成本降低而且能源利用?效率得到提高。此外,结合钢铁企业的实际需求,本文设计开发了一套热电优化调度系统软件。该系统可以实时查看热电系统的运行状况,更改热电系统的约束条件和运行参数,提供热电联产的最优调度方案。目前,该系统在我国某大型钢铁企业现场测试运行,可以为热电联产能源分配提供科学的指导方案,帮助现场操作人员进行调度决策。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 背景和意义
  •   1.2 国内外发展现状
  •   1.3 本文主要研究内容
  • 2 热电系统工艺流程及需求分析
  •   2.1 产汽环节工作原理
  •   2.2 余热回收环节
  •   2.3 蒸汽管网环节工作原理
  •     2.3.1 S1 蒸汽管网
  •     2.3.2 S2 蒸汽管网
  •     2.3.3 S3 蒸汽管网
  •   2.4 发电环节工作原理
  •   2.5 热电系统问题需求
  • 3 ?理论分析及热电系统建模
  •   3.1 ?理论
  •     3.1.1 能量的形态及分析
  •     3.1.2 ?概念
  •     3.1.3 ?平衡和?效率
  •   3.2 ?值计算
  •     3.2.1 物理?
  •     3.2.2 化学?
  •   3.3 子模块能耗分析
  •     3.3.1 锅炉产汽环节?效率
  •     3.3.2 减温减压环节?效率
  •   3.4 基于?理论热电系统综合建模
  • 4 基于深度树搜索模型求解
  •   4.1 深度优先搜索
  •     4.1.1 图和树的相关概念
  •     4.1.2 深度优先搜索
  •   4.2 构建可行工况集
  •     4.2.1 数据预处理
  •     4.2.2 建立可行工况集有向图
  •   4.3 模型求解
  •   4.4 结果分析验证
  • 5 热电调度系统设计与开发
  •   5.1 系统设计总体框架
  •     5.1.1 系统架构与设计模式
  •     5.1.2 系统设计原则
  •   5.2 系统后台功能模块与数据库设计
  •     5.2.1 后台程序模块
  •     5.2.2 数据库设计与搭建
  •   5.3 系统前台功能模块
  •     5.3.1 系统主界面模块
  •     5.3.2 热电系统运行参数模块
  •     5.3.3 工况更新模块
  •     5.3.4 调度方案模块
  •     5.3.5 用户登录及管理模块
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 赵俊豪

    导师: 吕政

    关键词: 热电联产,经济成本,效率,优化调度,深度优先搜索

    来源: 大连理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,经济与管理科学

    专业: 数学,冶金工业,工业经济

    单位: 大连理工大学

    分类号: F426.31;O224

    DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.002280

    总页数: 63

    文件大小: 3668K

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