鋼鐵企業(yè)氧氣管網(wǎng)的平衡與調(diào)度研究.pdf

1、鋼鐵工業(yè)是高能耗行業(yè)，氧氣系統(tǒng)又是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)不可或缺的重要組成部分，國內(nèi)幾乎所有的大型鋼鐵企業(yè)都配備了相應(yīng)的氧氣生產(chǎn)系統(tǒng)來滿足鋼鐵生產(chǎn)過程中的氧氣供應(yīng)，其中空分設(shè)備生產(chǎn)的氧氮?dú)迨菤怏w產(chǎn)品中最主要的組成部分，其能耗由占到了鋼鐵企業(yè)能耗的很大比重。
　　 在氧氣供需系統(tǒng)中，氧氣供應(yīng)量與消耗量不平衡時(shí)就會(huì)發(fā)生氧氣的放散或報(bào)警，這就會(huì)引起畿源資源的浪費(fèi)或影響鋼鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)。我國鋼鐵企業(yè)氧氣放歆率普遍較高，而一些發(fā)達(dá)國家的鋼鐵企業(yè)氧

2、氣放散率則較低，如北美氣體管網(wǎng)中心幾乎無氧氣放散。因此通過優(yōu)化調(diào)度和控制方法，來平衡氧氣管網(wǎng)的供需變化，從而減少氧氣的放散，降低能源成本，提高能源利用率，具有重要意義。
　　 本文針對(duì)以上氧氣管網(wǎng)系統(tǒng)中普遍存在的氧氣放散，管網(wǎng)壓力波動(dòng)問題進(jìn)行了深入研究，主要研究工作和貢獻(xiàn)如下:
　　 1.針對(duì)鋼鐵企業(yè)氧氣管網(wǎng)系統(tǒng)的工藝流程，分析了氧氣管網(wǎng)系統(tǒng)的三個(gè)重要組成部分，即氧氣發(fā)生系統(tǒng)、氧氣使用系統(tǒng)和氧氣儲(chǔ)存系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述了鋼鐵企

3、業(yè)主要氧氣用戶對(duì)氧氣管網(wǎng)壓力的影響。建立了氧氣管網(wǎng)系統(tǒng)中各子模塊的模型，并使用現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，使建立的數(shù)學(xué)模型盡可能地和實(shí)際生產(chǎn)相匹配。
　　 2.分析了鋼鐵企業(yè)的氧氣系統(tǒng)采用的調(diào)度方法及導(dǎo)致氧氣放散的原因。針對(duì)鋼鐵企業(yè)的氧氣管網(wǎng)系統(tǒng)，給出了其調(diào)度優(yōu)化命題的約束條件，并分別建立了以氧氣放散、能耗、經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的混合整數(shù)非線性規(guī)劃調(diào)度模型?；诂F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的仿真對(duì)比分析表明優(yōu)化調(diào)度結(jié)果優(yōu)于人工調(diào)度，驗(yàn)證了該方法的有效性。