钢铁企业能源介质预测模型及应用

煤气、蒸汽等能源介质是钢铁企业重要的二次能源,提高这些能源的利用率、减少放散是钢铁企业节能减排的方法之一。钢铁生产过程复杂、影响因素众多,能源介质的供需呈现动态变化,如果能够提前预测煤气、蒸汽等能源介质的供需不平衡状况,预先进行调控,将大幅度降低能源介质的不必要放散。因此,本文提出一种基于设备工况组合的能源预测方法,用于解决多种复杂工况的能源预测问题。应用结果表明,利用该方法能够获得较为准确的预测数据,为生产优化调度提供依据,提高能源利用效率。     

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.     

钢铁企业能源优化调度模型及应用

钢铁企业能源调度问题是一个多介质耦合、多工况叠加、多时段统筹的复杂问题。调度工作包含两个层面,一层是当工况发生变化造成管网压力过高或过低时,通过改变可调用户(发生源)的使用(发生)量,使系统重新回到平衡状态,保证系统安全;另一层是利用机组效率差异和峰谷电价差,调整不同时段发电机组的煤气分配使发电效益最大化。本文提出将工况变化引起的各时段能源富余或缺口量预测值作为输入,同时考虑峰谷时段的电价差别,建立多时段混合整数规划数学模型,进行能源优化调度。结果表明:所建立的优化调度模型能够针对各时段能源富余或缺口量给出平衡方案,保证系统安全,同时对峰平谷时段煤气进行移谷填峰发电,使发电效益最大化。     

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。     

低碳环境下钢铁企业燃气系统动态平衡调度仿真

在"节能减排、降本增效"的大背景下,从碳素流视角切入,在煤气介质预测基础上,建立了 0-1混合线性规划模型,以能源成本和碳交易成本总和最小化为目标,研究钢铁行业副产煤气生产调度问题.采用基于遗传算法的动态迭代调度算法,通过混合交叉算子和平均变异算子提高遗传算法局部搜索能力,并以国内某大型钢铁企业为仿真对象进行系统仿真,...     

钢铁企业能源系统流程网络建模方法研究

根据钢铁企业能源系统调控和优化调度的需求,结合能源管控系统优化调度的特点,以冶金流程工程学为理论依据,提出了一种基于流程网络的通用建模方法,满足各种能源介质在平衡、预测、优化分析方面的要求。在该方法中,流程网络模型由发生结点、终止结点、汇集结点、中间结点和连结器构成,通过拓扑分析自动确定流程网络模型中能量流的流动方向;通过引入模型映射技术建立能源设备与结点模型的对应关系,实现图模库一体化建模,解决了复杂优化模型的人机交互问题,有助于多种能源系统综合优化技术的实际应用,促进能源互联下的多能系统管控技术的发展。     

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。     

基于能源网络节点输入输出模型的能量流动态仿真

建立能量流网络节点输入输出动态模型是从系统和全局角度了解节能降耗环节及进行多介质协调优化的关键。从能量流网络结构出发,以冶金流程工程学为理论基础,研究了能量流网络中主工序生产单元节点的消耗回收模型、能源单元节点的生产消耗模型。以某钢铁企业实际数据为基础,进行了能量流网络节点输入输出动态仿真,仿真结果表明所建立的能量流网络节点模型误差较小,可有效模拟实际钢铁企业能源调配。所做研究对企业进行计划排产,不同工况下的调度分配具有指导意义。     

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。     

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.     

论能源管理系统(EMS)设计开发

本文对先进能源管理系统的能源介质在线监测、系统集成平台及多能源介质管理、分析与优化技术方面的新研究内容及其进展进行了详细的阐述.在钢铁企业能源管理系统中推广应用这些新的研究成果,将有效提升钢铁企业能源管理的效果。     

Grey能源预测模型的研究及应用

根据钢铁企业能源发生和使用的特点,在能源管理系统的基础上,建立了能源预测动态数学模型,并对首钢京唐钢铁公司高炉煤气系统进行了实例计算。实验结果表明:在企业完全正常生产的情况下,对能源系统的发生和使用预测,取得满意的效果。并且模型还可展现调度方案的效果,为调度方案的评估提供参考。     

能源介质物料化管理在SAP系统中的实现

钢铁企业是我国能源消耗的重点行业,能源介质的消耗占生产成本的比重也比较大。本文通过对公司能源介质成本管理的研究,在SAP系统中开发了能源介质物料化管理功能模块,实现了能源介质的"日清日毕,日清日结",达到了对能源介质精细管理要求。     

钢铁企业能源中心的现状与发展趋势

钢铁企业能源中心在概念上包含管理思想、信息系统、管理系统三个层次,现已进入到全面建设阶段,并形成了新厂能源中心、老厂能源中心、生产与能源综合管控三种模式。当前能源中心建设的关键技术是安全保障、无人值守、能量流网络、数据融合、预测调度等技术,而未来能源中心建设应重点研究基于工作流驱动的标准化管理,物质流、能量流、排放流信息的融合,多介质协调调度模型,以及基于地理信息系统（GIS）的信息综合集成技术,充分挖掘能源中心的系统节能潜力。     

基准值在能源管理中的实践应用

通过能源基准值的管理,实现工序、设备能源消耗差异分析从定性到定量的转变,从而为消耗异常制定有针对性的改进建议提供数据依据,提高了能源利用效率。该管理方法作为钢铁企业"e-p"模型分析方法的补充,丰富了钢铁企业能源管理的内容。     

能源中心技术在酒钢的应用

能源的稳定供给是保证钢铁企业正常生产的必备条件之一 ,新组建的酒钢能源中心实现了全公司能源系统的集中统一监视、调度和管理 ,保证了能源系统的安全、稳定、高效运行 ,每年可节能 3 %～ 5 % ,为实现钢铁企业能源系统的现代化管理提供了一种新途径。     

钢铁企业能源管理系统的开发与应用

为提升整体基础能源管理水平,济钢构建了钢铁企业基础能源管理系统。系统分为接口管理、计划过程、分析预测、调度运行、系统设置5大模块,分别运用计算机数据分析技术,从基本业务和异常业务正反两个角度做了设计,实现了能源采集和ERP系统的数据通讯,工序能源发生量、使用量、放散量的自动统计,能源管制日报、能源产供计划、统计等报表的自动生成,主要能耗指标的自动计算及能源管控系统运行的一体化管理等功能。