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(shí)現(xiàn).pdf

1、鋼鐵企業(yè)能源仿真作為先進(jìn)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(gè)生產(chǎn)單元的使用、回收、轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)變化,為能源系統(tǒng)的運(yùn)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(lái)源；能源轉(zhuǎn)換輸配仿真通過(guò)對(duì)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(duì)鋼鐵企業(yè)能源仿真系統(tǒng)中的能源產(chǎn)消部分進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。論文首先以鋼鐵企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)工序?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)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(guò)程和能源介質(zhì)的消耗和產(chǎn)生情況進(jìn)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(duì)生產(chǎn)單元的物料平衡和能源產(chǎn)消進(jìn)行了定義。為使仿真模型能夠反映間歇生產(chǎn)和異動(dòng)因素的影響,如故障、檢修等,本文對(duì)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(duì)不同生產(chǎn)狀態(tài)的模型參數(shù)分別進(jìn)行定義,從而通過(guò)仿真過(guò)程中給定不同的生產(chǎn)指令,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)不同的設(shè)備工況進(jìn)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(jìn)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(guò)程物質(zhì)的流動(dòng)關(guān)系,對(duì)各單元模型進(jìn)行連接,采用有向加權(quán)圖的形式,進(jìn)一步建立了整個(gè)鋼鐵企業(yè)基于物流的生產(chǎn)環(huán)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的仿真模型。為了計(jì)算機(jī)仿真實(shí)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(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)能源仿真系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,采用了并行仿真計(jì)算方式使仿真結(jié)果符合現(xiàn)場(chǎng)的連續(xù)生產(chǎn)；采用了隨機(jī)數(shù)的方法使仿真結(jié)果能夠反映現(xiàn)場(chǎng)物流和能源產(chǎn)消的波動(dòng)情況。
　　 以2個(gè)長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)為例,對(duì)建立的能源仿真模型和實(shí)現(xiàn)的仿真系統(tǒng)進(jìn)行了初步驗(yàn)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(guò)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