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。     

基于influxDB的工业时序数据库引擎设计

工业时序数据具有测点多、采样频率快、读取性能要求高等特点。influxDB提出时间结构合并树TSM,解决了数据的读写性能优化问题,并针对整数、浮点数、布尔、字符串、时间五种数据类型采用不同的压缩算法。它在读写性能、存储空间占用方面取得了较好的效果,在开源时序数据库软件中排名第一。针对influxDB元数据结构相对于工业时序数据过于复杂的问题,提出简化后的TSM文件结构,开发工业时序数据库的引擎,并进行了读写性能测试。结果显示,该引擎一次5万点整型数据写入平均耗时约310 ms,读取1 000点共计100万条数据耗时约626 ms,并且具有很大的性能提升潜力。     

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。     

钢铁厂过程数据平台的研究与开发

对于钢铁行业的数据处理来说,建立一个高效、便捷的数据平台有着重要的意义.作者在介绍数据平台概念的基础上,研究开发了一种新的钢铁厂过程数据平台,给出了平台的核心架构和主要模块.实际应用表明,此平台功能完善,运行可靠,能够为钢铁厂二级过程控制系统提供稳定的服务.     

钢铁企业智慧能源管控系统开发与实践

 能源管控系统是国家工信部推出的节能减排先进适用技术之一，也是企业实现能源精细化管理的重要措施。综述了钢铁企业能源管控系统的现状和存在的问题，并对未来发展进行了展望。针对能源管控系统核心功能展开进一步分析，从基础能源管理到能效分析与评价、能源供需预测与优化分配、多能源介质耦合优化调度及辅助决策，以及碳排放分析等核心功能，旨在推进中国钢铁工业能源管控系统的进一步完善，促进智能化、绿色化发展，更好地发挥能源精细化管理作用，为企业节能减排做出更大贡献。     

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。     

钢铁联合企业CO2排放研究综述

摘 要：回顾了近年来国内外研究钢铁联合企业CO₂排放的文献,建立了钢铁生产过程碳素流模型;总结和分析了钢铁联合工业影响CO₂排放因素;介绍了国外利用reMIND和CLPEX建立的过程集成优化分析生产成本和CO₂排放量的模型;总结了钢铁联合企业CO₂排放量的估算方法和注意事项;提出我国钢铁联合企业目前应该加快建立适合本国钢铁联合企业温室气体排放计算标准和方法;展望了钢铁联合企业研究CO₂排放的研究方向。     

钢铁企业多汽源蒸汽管网的仿真模拟

对钢铁企业蒸汽管网稳态下的水力和热力工况进行了分析,根据流量连续方程、温降和压降的环路平衡方程以及管段压降和温降计算公式等,建立了多汽源蒸汽管网的水力热力联合计算模型。通过迭代校正节点压力、温度的方式,采用牛顿-拉夫逊法求解各独立节点的蒸汽压力、温度,各参考节点的蒸汽流量以及各管段的蒸汽流量、凝结水流量。通过模拟计算某钢铁企业蒸汽管网,表明该模型具有较高的计算精度,可用于指导工程实践。     

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。     

基于图论的钢铁企业煤气管网仿真模型的研究

以流体动力学理论为基础,结合钢铁企业煤气的流动特性,根据图论理论建立煤气管网的拓扑结构图,然后根据拓扑结构图自动建立气体流动的数学模型,该模型包括:连续性方程、能量方程、压降方程,并用混合遗传算法求解模型.某钢铁厂高炉煤气管网的实例证明此模型的实用性与准确性.