基于数据驱动的高炉煤气复合预测模型

对钢铁企业高炉煤气系统科学准确的预测,可以为煤气的合理调度提供依据,对企业提高能源利用效率、减少煤气放散和环境污染有着非常重要的意义。针对钢铁企业高炉煤气系统设备工况复杂、煤气量波动频繁、难以准确预测的问题,依据小波分析方法、BP神经网络、最小二乘支持向量机的性质建立了基于数据驱动的高炉煤气的复合预测模型。该模型综合考虑高炉煤气系统生产计划和检修计划,对高炉煤气系统的产耗用户在不同工况下分别建立训练数据集,利用多组模型参数预测高炉煤气产生量、消耗量和缓冲量。利用某大型钢铁企业实际数据进行测试,该模型能够结合设备的实际生产工况变化,实现煤气的准确预测。结果表明,该模型平均绝对百分比误差小于4.95%,对变工况煤气系统有较好的预测效果。     

钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统复合调度方法

钢铁企业生产过程中煤气、蒸汽和电力的供需实时变化,尤其在钢铁企业发生异常工况时,能源介质的产耗会发生较大的波动.为了解决调度方案的全局优化性和易操作性之间的矛盾,在综合分析启发式规则调度和线性规划调度两种方法针对异常工况条件对能源介质调度优劣的基础上,提出一种"规则+模型"复合调度方法.结果表明,复合调度方法将两种方法...     

钢铁企业副产煤气预测及优化调度

针对钢铁企业副产煤气系统产消量频繁波动,不平衡现象比较严重,供需之间的平衡程度对钢铁企业的生产成本、能源消耗情况影响较大,并且钢铁企业中工序、设备繁多,每道工序都涉及多种能源介质的问题,利用HP滤波、支持向量机分类（SVC）、最小二乘支持向量机(LSSVM)和Elman神经网络的特性建立了SVC-HP-ENN-LSSVM模型,并根据用能设备的能源利用特点和预测结果对副产煤气进行优化调度。模型应用表明：所建预测模型对煤气系统的预测平均相对误差小于4%,满足工业生产需要。根据预测结果进行的优化调度解决了煤气系统的不平衡问题,应用于钢铁企业典型工况,主工序可降低10%左右能耗,应用其自备电厂（一年按照330天计算）,可多产蒸汽约104148 t,节能约9998208 kg标煤。     

钢铁企业煤气-蒸汽-电力多介质管理模式研究与实践

钢铁企业煤气-蒸汽-电力介质相互关联并转化，其总能量占钢铁企业全部能源消耗的70%以上，如何高效管理钢铁生产过程中煤气-蒸汽-电力之间的耦合关系以及优化生产过程中多种介质平衡，使有限的能源更加高效、合理分配和利用，已成为钢铁企业降本增效的重点研究方向。基于唐钢公司煤气-蒸汽-电力多介质耦合管理实例，结合多项能源介质的平衡分配与调度优化技术应用实践，为钢铁企业降本增效、应对能源紧张和环境治理提供借鉴和参考。     

钢铁企业轧制计划与能源调度协同优化

钢铁企业物质流网络与能量流网络的协同优化是实现钢铁行业高层次系统节能的关键。钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同,轧制工序(含加热炉)作为电力和煤气消耗大户,轧制计划的改变会影响能量流网络中能源介质的分配和调度。提出了钢铁流程物质流与能量流协同优化方法,在分时电价的条件下,利用启发式规则调度方法对一天内的轧制单元进行合理的排程,然后用线性规划方法以系统运行能源成本最小为目标函数,建立钢铁企业煤气 蒸汽 电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。通过LINGO求解出模型的最优解,得到了轧制单元的最优排程以及不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案,用于指导实际生产。利用S钢厂实际数据进行实例分析,得出的调度方案可实现煤气 蒸汽 电力系统的最优化分配,系统运行的能源成本降低8.54%,验证了模型的有效性。     

钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统耦合优化调度

钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同,为了获得最大的经济效益,需要针对不同工况条件进行煤气-蒸汽-电力系统的实时优化调度。基于线性规划,以系统运行能源成本最小为目标函数,建立钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。模型的调度间隔为5 min,通过LINGO求解出模型的最优解,得到不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案,用于指导实际生产。利用S钢铁企业实际数据进行实例分析,得出的调度方案可实现煤气-蒸汽-电力系统的最优化分配,降低系统运行的能源成本,验证了模型的有效性。     

钢铁企业副产煤气产耗预测方法研究进展

钢铁企业的副产煤气系统复杂且工况多变,副产煤气产生量和消耗量瞬时波动,容易引起副产煤气调度分配不当,进而造成大量放散,而对副产煤气产生量和消耗量进行精确预测是解决此问题的重要前提。文章通过综述钢铁企业副产煤气预测研究的文献,发现目前对于副产煤气的预测方法可大致分为:基于系统机理的预测方法和基于历史数据的预测方法。但二者都存在自身的局限性,而采用两者组合的煤气预测方法可以对各自的缺陷进行互补,具有很广阔的研究和应用空间。     

基于HP-Elman-LSSVM模型钢铁企业自备电厂煤气供入量预测及优化调度

 钢铁企业自备电厂是副产煤气的主要缓冲用户,在消纳富余煤气、减少煤气放散、实现煤气平衡方面发挥着极为重要的作用。充分考虑自备电厂煤气供入量特点,建立了HP-Elman-LSSVM预测模型,并根据自备电厂能源利用的特点,建立拟合模型求解自备电厂锅炉的经济运行负荷,在此基础上对供入自备电厂的煤气进行优化调度。将该模型应用于具体企业,实现了钢铁企业自备电厂煤气预测和优化调度。模型应用表明：所建模型对自备电厂煤气供入量30、45、60个点的预测平均相对误差分别为1.9%、1.4%、1.4%,能有效解决实际生产中自备电厂煤气供入量预测不准问题。并通过煤气优化调度,自备电厂可大幅度提升蒸汽产率,应用企业每年可多产蒸汽约8.1322万t,折合节约标煤9443.955t。     

大力利用高炉煤气资源实现清洁生产

钢铁企业在炼铁生产过程中付产大量高炉煤气,由于其热值低,利用难,高炉煤气放散率高一直是困扰钢铁生产难题.多年来马钢在高炉煤气综合利用方面做了一些有益尝试,产生明显效果,不仅节约大量能源,保护了环境,而且为公司生产规模提高的能源保障.     

宝钢高炉煤气系统平衡实践

高炉煤气是钢铁企业的宝贵能源。从设备优势、煤气调整策略、放散率控制体系等多角度总结宝钢高炉煤气系统的平衡方法，阐述其在宝钢系统节能战略中的重要地位。     

建立能源供需预测系统

采用电子计算机对能源供需进行预测管理,这在钢铁工业发达的日本已屡见不鲜。大型钢铁企业的生产过程较为复杂,而能源的种类也繁多。如有电力、煤气、氧气、氮气、压缩空气、油及各种水等。其能源的消耗是其它企业远不及的。随着钢铁工业的现代化,人工管理能源的方式已远不能满足生产工艺的要求,也不能较大幅度地降低生产成本,总而言之,不能实行最佳化管理。若以电子计算机为手段,便可根据所建的能源管理数学模型统计算出能源的发生量与其消耗量,然后以最合理的模式分配给用户。并可实时或定期将能耗状况随之反馈给计算机,实时掌握其平衡,实行闭环控制的最佳管理。能源消耗在钢铁企业中占总成本的三分之一左右。能够对生产过程中的耗能设备进行最佳的供给,则是逐步提高生产力的重要一环。本文叙述日本新日铁公司在能源供需方面所采取的预测管理措施。     

钢铁企业煤气预测及优化调度系统开发

为了实现钢铁企业高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气的发生量及消耗量预测和优化调度两大功能,采用数据库和模块化设计方法开发了煤气预测及优化调度系统,实现了高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气的日平衡,解决了钢铁企业冬、夏季节性煤气平衡矛盾突出的问题,降低了煤气的放散率,提高了煤气预测精度,为煤气管理提供指导和依据。     

钢铁企业能源介质平衡分配与优化调度

钢铁企业的能源介质有近20种,能源用户遍布企业的各个方面.为了使有限的能源更加安全、高效、合理地分配,使这些能源的综合使用成本最小,能源介质的平衡分配与优化调度是一个非常重要的途径.本文通过分析钢铁企业煤气、蒸汽、氧气和电力系统能源介质间投入产出关系,在考虑到能源管网安全平稳运行的前提下,结合某大型钢铁生产企业的实际生产数据,将所有能源介质作为一个整体的研究对象建立了线性规划模型,模型准确地反映了企业能源的运行流程,并且将调度周期缩短为1 h,提高了可操作性,最后利用Cplex求出了模型的最优解.     

高炉煤气放散火炬系统节能改造

国内钢铁企业的高炉煤气放散火炬系统多利用焦炉煤气作为点火伴烧能源,浪费了大量高品质煤气,为了节能降耗,利用高炉煤气代替常用的焦炉煤气作为放散塔的点火伴烧气源,对高炉煤气放散塔的火炬系统进行了改造。改造后的运行情况表明,高炉煤气放散塔能够实现可靠的点火放散,既减轻了对大气的污染,又节约了点火伴烧用的燃料气源。     

从地方骨干钢铁企业煤气放散看节能潜力

高炉煤气和焦炉煤气(以下简称“两气”是钢铁企业的重要二次能源。近年来,地方骨干钢铁企业对两气回收利用有所重视,因而煤气放散率有下降趋势(表1),尽管如此,两气放散率还是相当高的。1982年,高炉煤气放散达29.5亿米~3,焦炉煤气放散达2.4亿米~3,两项合计折标煤49万吨,占地方骨干钢铁企业自耗能源总量的4.1％。而日本高炉煤气几乎100％回收,苏联高炉煤气放散也只有4％左右。与重点     

湛钢煤气回收利用技术实践

煤气是钢铁企业中宝贵的二次资源,湛钢为更好地利用各种副产煤气,减少煤气放散,提升能源利用效率,在宝钢股份生产运行管理实践和技术水平基础上,结合自身系统的特点,对煤气回收利用技术进一步地优化和提升,开发并形成了相应的技术。     

高炉煤气的回收利用与平衡

高炉煤气是钢铁企业生产中的主要能源,占企业煤气消耗的比例很大,在实际生产中由于煤气系统的不平衡导致了生产不连续、以外购能源代替高炉煤气等许多问题。介绍了高炉煤气的回收利用现状,在分析公司高炉煤气系统状况的同时,总结和梳理了高炉煤气的平衡思路,只有稳定高炉煤气供应,才能减少外购能源的消耗,降低能源消费成本。合理平衡调配煤气资源,科学制定煤气供需之间的平衡对策,对发展钢铁生产、降低能源消耗和增加企业经济效益具有重要的意义。     

永钢能源管理系统及优化

钢铁企业作为高能耗企业,节能减排一直是企业建设的重要议题,能源管理系统(EMS)采用了现代自动化及信息化技术、节能调度技术、以客观信息为依据的基本能源管理技术等先进技术和理念,对钢铁企业的节能降耗和提高能源管理水平都具有显著的效果。以永钢集团有限公司为例,研究了永钢能源管理系统的结构、功能等;在永钢能源管理系统的使用中不断优化整合,根据永钢的能源特点进行自主创新,开发多介质关联的能源调度简约操作系统;将煤气、电力、蒸汽等介质关联监控,并增加数据语音播报预警功能,再结合专项调度方案防止顾此失彼。     

重审钢铁企业煤气系统不平衡问题

针对钢铁企业煤气系统不平衡问题,指出主要是自备电厂机组设计不合理导致煤气系统结构性静态不平衡。采用概率统计与数值分析的方法,以钢铁企业煤气富余量的统计特性为基础,重新审视煤气系统不平衡问题。以年产280万t粗钢的钢铁联合企业为例对自备电厂机组进行设计,以小时煤气富余量最大值为基准设计7种发电方案,并结合各设计方案的经济效益进行财务评价,得到以90%小时煤气富余量最大值设计本钢铁企业自备电厂机组大小最为合理。以避免生产状况变化较大时煤气的大量放散,使富余煤气得到了合理、安全高效利用,有效缓解煤气系统不平衡的问题,提高了能源利用效率,降低了生产费用。同时针对各方案建立了此钢铁企业自备电厂煤气系统环境成本模型,虽然增加了企业的总运行成本,但对环境保护和经济社会可持续协调发展有着十分重要的意义。     

基于大系统思想的钢铁企业煤气优化调度问题探讨

能源优化调度问题比较复杂,各方研究者往往是根据具体课题和具体厂家、在各自有限的范围内建模分析.本文以钢铁企业的主要副产能源煤气作为考察对象,归纳总结煤气优化调度规律,并结合钢厂实际和生产工艺建立了数学规划模型.最后以某钢铁企业为背景,用实验证明了该模型能很好地按照目标函数对煤气进行有效调度,实现煤气放散量最少和能源成本最小.