鋼鐵企業(yè)氧氣管網的平衡與調度研究.pdf

1、鋼鐵工業(yè)是高能耗行業(yè)，氧氣系統(tǒng)又是鋼鐵企業(yè)生產不可或缺的重要組成部分，國內幾乎所有的大型鋼鐵企業(yè)都配備了相應的氧氣生產系統(tǒng)來滿足鋼鐵生產過程中的氧氣供應，其中空分設備生產的氧氮氬是氣體產品中最主要的組成部分，其能耗由占到了鋼鐵企業(yè)能耗的很大比重。
　　 在氧氣供需系統(tǒng)中，氧氣供應量與消耗量不平衡時就會發(fā)生氧氣的放散或報警，這就會引起畿源資源的浪費或影響鋼鐵企業(yè)的正常生產。我國鋼鐵企業(yè)氧氣放歆率普遍較高，而一些發(fā)達國家的鋼鐵企業(yè)氧

2、氣放散率則較低，如北美氣體管網中心幾乎無氧氣放散。因此通過優(yōu)化調度和控制方法，來平衡氧氣管網的供需變化，從而減少氧氣的放散，降低能源成本，提高能源利用率，具有重要意義。
　　 本文針對以上氧氣管網系統(tǒng)中普遍存在的氧氣放散，管網壓力波動問題進行了深入研究，主要研究工作和貢獻如下:
　　 1.針對鋼鐵企業(yè)氧氣管網系統(tǒng)的工藝流程，分析了氧氣管網系統(tǒng)的三個重要組成部分，即氧氣發(fā)生系統(tǒng)、氧氣使用系統(tǒng)和氧氣儲存系統(tǒng)，重點闡述了鋼鐵企

3、業(yè)主要氧氣用戶對氧氣管網壓力的影響。建立了氧氣管網系統(tǒng)中各子模塊的模型，并使用現場采集的數據對模型進行驗證，使建立的數學模型盡可能地和實際生產相匹配。
　　 2.分析了鋼鐵企業(yè)的氧氣系統(tǒng)采用的調度方法及導致氧氣放散的原因。針對鋼鐵企業(yè)的氧氣管網系統(tǒng)，給出了其調度優(yōu)化命題的約束條件，并分別建立了以氧氣放散、能耗、經濟性為目標的混合整數非線性規(guī)劃調度模型?；诂F場數據的仿真對比分析表明優(yōu)化調度結果優(yōu)于人工調度，驗證了該方法的有效性。