钢铁企业能源仿真场景编制系统的研究与实现

针对目前钢铁企业能源仿真系统研究现状,结合钢铁企业生产特点,分析了影响能源产消的因素,建立了系统模型,并通过逆向物料计算、正向排程的方法对模型进行求解,最终开发了能源仿真场景编制系统。通过系统模型参数化,解决了不同钢铁企业的设备和工艺差异问题;通过生产场景编制,可以模拟故障和检修场景,同时为能源仿真系统提供作业计划输入。以两个不同钢铁企业为实例进行验证,仿真结果表明系统可以模拟不同企业,仿真不同场景,有很好的通用性和可扩展性。     

不同生产负荷下副产煤气调度建模和仿真

钢铁企业不同的生产负荷会影响副产煤气的产生量和消耗量,为了获得更大的经济效益,需要针对钢铁企业不同的生产负荷,对缓冲设备的副产煤气消耗进行优化分配。基于线性规划,以系统运行成本最小为目标函数,建立钢铁企业不同生产负荷下的副产煤气调度模型。利用Visual Studio 2013平台开发了副产煤气调度仿真系统,通过对高炉在不同生产负荷下的生产实例仿真,验证了模型的有效性。     

钢铁企业能源系统网络模型仿真及组态的研究与实现

以钢铁企业为研究对象,以各工序及设备间的物质流、能量流及其产消转换关系为基础,把整个钢铁企业划分为五个子系统：生产系统、能源转换系统、回收系统、库存系统、连接系统,分别建立了能源产消单元模型,接着建立了整个企业的能源系统网络模型,并定义了其形式化模型,然后设计开发了用于钢铁企业能源仿真的工厂组态软件。针对某钢铁企业能源系统的现状,利用所开发的组态软件,设计出能源系统的组态模型,通过仿真计算,对仿真模型和组态软件进行了验证,仿真数据与实际数据误差较小,能够反映企业能源产消现状。     

钢铁企业高炉煤气系统动态仿真

分析了钢铁企业高炉煤气发生、储存和使用的特点,建立了高炉煤气系统动态数学模型,开发了高炉煤气仿真系统,并对某钢铁企业高炉煤气系统进行了实例计算。仿真计算结果表明：在3座高炉和煤气用户完全正常生产的情况下,高炉煤气略有盈余;在煤气用户生产情况和高炉生产情况同时发生变化的情况下,高炉煤气一天的平衡在可调范围内,而动态瞬时平衡由于波动较大,超出调节范围;系统还可展现调度方案的效果,为调度方案的评估提供参考。     

炼钢-热轧生产计划的优化与协调

炼钢和热轧是钢铁企业的关键工序,它们的生产运行情况影响着整个钢铁企业的效益.随着热送热装技术的普及,现代钢铁企业不仅追求炼钢和热轧生产计划各自的优化,更对它们之间的协调提出了更高的要求.根据最优炉次计划模型和最优轧制计划模型建立了炉次-轧制计划的协调模型,采用禁忌搜索算法对它们进行求解,并对模型和算法进行了仿真验证.     

钢铁企业技术气体系统解析及氧气调配仿真

介绍了钢铁企业技术气体系统及其特点,并对空分系统主要生产流程进行了节能分析,指出了钢铁企业技术气体系统节能控制的方向,阐述了钢铁企业主要耗气单元技术气体消耗特性,对输送和缓冲设备的重要性也做了相关说明.文中以某大型钢铁企业为背景,把氧气作为技术气体的首要调控目标,基于对技术气体用户和空分设备特性的分析,结合设备操作规范,建立了氧气调配模型,并给出部分仿真结果.仿真结果与实际生产值非常接近,为生产调度和节能控制提供了强有力的参考数据.     

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。     

基于现场工况下的炼钢物料平衡和热平衡理论模型研究及应用

钢铁行业市场竞争激烈,对钢铁企业内部成本管理提出更高要求.炼钢厂作为钢铁企业的主要生产单元,其成本管理显得尤为重要.炼钢厂需根据市场行情及时优化、调整原辅料的入炉结构比例,跟踪动态模型与成本的关系并实施精细化成本管理.宁钢炼钢厂通过炼钢物料平衡和热平衡理论模型研究,结合现场实际工况优化模型,大幅度提高了模型精度.目前该模型成为技术管理和成本管理不可或缺的工具.     

基于现场工况下的炼钢物料平衡和热平衡理论模型研究及应用

钢铁行业市场竞争激烈,对钢铁企业内部成本管理提出更高要求.炼钢厂作为钢铁企业的主要生产单元,其成本管理显得尤为重要.炼钢厂需根据市场行情及时优化、调整原辅料的入炉结构比例,跟踪动态模型与成本的关系并实施精细化成本管理.宁钢炼钢厂通过炼钢物料平衡和热平衡理论模型研究,结合现场实际工况优化模型,大幅度提高了模型精度.目前该模型成为技术管理和成本管理不可或缺的工具.     

炼钢—连铸—热轧生产计划编制的统一模型及智能算法

为使钢铁企业主体工序炼钢-连铸-热轧之间的生产协调有序、提高生产计划水平和加强生产资源配置效益,运用统一建模思想进行轧制单元计划、炉次计划和浇次计划的抽象描述,从注重共性的角度统一各阶段批量计划的目标函数,通过对目标函数的组合来实现各阶段计划的有效衔接.设计基于Multi-agent的协同进化算法进行模型求解,编制炼钢-连铸-热轧-体化计划.以某钢铁企业的生产计划制定实例进行模型测试,仿真计算结果表明模型的有效性.