基于流程的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)能源仿真模型的研究和實現(xiàn).pdf

1、鋼鐵企業(yè)能源仿真作為先進能源管理系統(tǒng)的一部分,可以分析各種能源介質(zhì)在各個生產(chǎn)單元的使用、回收、轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)的動態(tài)變化,為能源系統(tǒng)的運行策略和優(yōu)化提供工具和分析手段,日益成為研究鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)的主要方法和工具。鋼鐵企業(yè)能源仿真主要分為能源產(chǎn)消仿真與能源轉(zhuǎn)換輸配仿真,其中,能源產(chǎn)消仿真是能源轉(zhuǎn)換輸配仿真的基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)來源；能源轉(zhuǎn)換輸配仿真通過對能源調(diào)度分配,反影響著能源的產(chǎn)消。因此,開發(fā)能源產(chǎn)消仿真系統(tǒng)是開發(fā)能源仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)與重要組成部分。

2、
　　 本文對鋼鐵企業(yè)能源仿真系統(tǒng)中的能源產(chǎn)消部分進行了研究和實現(xiàn)。論文首先以鋼鐵企業(yè)各個生產(chǎn)工序為研究對象,對焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼和軋鋼工序涉及到的生產(chǎn)設(shè)備的物流生產(chǎn)過程和能源介質(zhì)的消耗和產(chǎn)生情況進行了分析、抽象,考慮了鋼鐵生產(chǎn)流程中各工序的物流和能源約束關(guān)系,為各種生產(chǎn)單元建立了統(tǒng)一的生產(chǎn)單元仿真模型,模型對生產(chǎn)單元的物料平衡和能源產(chǎn)消進行了定義。為使仿真模型能夠反映間歇生產(chǎn)和異動因素的影響,如故障、檢修等,本文對單元仿真

3、模型定義了正常生產(chǎn)、檢修、故障、待產(chǎn)等不同的生產(chǎn)狀態(tài),對不同生產(chǎn)狀態(tài)的模型參數(shù)分別進行定義,從而通過仿真過程中給定不同的生產(chǎn)指令,實現(xiàn)系統(tǒng)對不同的設(shè)備工況進行仿真。論文還就模型產(chǎn)消參數(shù)的提取及其模型系數(shù)的獲得進行了探討。
　　 在單元模型的基礎(chǔ)上,研究了鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程物質(zhì)的流動關(guān)系,對各單元模型進行連接,采用有向加權(quán)圖的形式,進一步建立了整個鋼鐵企業(yè)基于物流的生產(chǎn)環(huán)節(jié)整個系統(tǒng)的仿真模型。為了計算機仿真實現(xiàn)方便,將有向加權(quán)圖表示

4、為鄰接矩陣。
　　 在建立的仿真模型的基礎(chǔ)上,對生產(chǎn)環(huán)節(jié)能源仿真系統(tǒng)進行了設(shè)計和實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)過程中,采用了并行仿真計算方式使仿真結(jié)果符合現(xiàn)場的連續(xù)生產(chǎn)；采用了隨機數(shù)的方法使仿真結(jié)果能夠反映現(xiàn)場物流和能源產(chǎn)消的波動情況。
　　 以2個長流程鋼鐵企業(yè)為例,對建立的能源仿真模型和實現(xiàn)的仿真系統(tǒng)進行了初步驗證。仿真結(jié)果表明建立的能源仿真模型基本可以反映鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中各種能源介質(zhì)的消耗和產(chǎn)生規(guī)律(誤差在±1096之間),能源