煤气系统供需预测及剩余煤气优化分配

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2015.08.014

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (8): 1125-1129.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2015.08.014

煤气系统供需预测及剩余煤气优化分配

杨靖辉，蔡九菊，刘精宇，孙文强

(东北大学国家环境保护生态工业重点实验室，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2014-06-23 修回日期:2014-06-23 出版日期:2015-08-15 发布日期:2015-08-28
通讯作者: 杨靖辉
作者简介:杨靖辉(1982-)，男，吉林长春人，东北大学博士研究生；蔡九菊(1948-)，男，辽宁凌海人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N140203002).

Supply-Demand Forecast of Byproduct Gas System and Optimized Allocation of Surplus Gas

YANG Jing-hui， CAI Jiu-ju， LIU Jing-yu， SUN Wen-qiang

SEPK Laboratory of Eco-industry， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2014-06-23 Revised:2014-06-23 Online:2015-08-15 Published:2015-08-28
Contact: SUN Wen-qiang
About author:-
Supported by:
-

摘要/Abstract

摘要： 根据钢铁企业实际情况，将生产过程分为正常生产和非正常生产，分别建立煤气产耗预测模型.正常生产工况模型使用因果函数分析法计算，非正常生产工况使用启发式标定法并配合自学习功能进行计算.应用数学规划方法建立缓冲用户煤气使用分配模型，该模型可以指导气柜和锅炉间的配合运行，及时给出剩余煤气量的合理分配方案，实现剩余煤气的高效利用，根据缓冲用户的特性使煤气资源利用最大化.最后以某钢铁企业为研究对象，介绍了本系统模型的使用情况，结果表明，利用上述系统模型可以成功消除钢铁企业煤气放散，实现节能环保的生产目标.

关键词: 钢铁企业, 资源利用, 节能, 副产煤气, 启发式方法

Abstract: According to the practical situation in steel enterprises， the production process is classified into normal and abnormal production. Forecasting models of the gas production /consumption were established. Causal analysis is used for normal production and heuristic demarcate methods matching with self-learning function are used for abnormal production. A gas-allocating model for buffer users was established by using a mathematical programming method. The model can guide the co-operation between gasholders and boilers， and thus reasonably allocate the remained gas and maximize the utilization of the gas according to the characteristics of buffer users. Finally， the model was applied to a steel company， and the results show that gas emission can be successfully eliminated， which achieves the energy-saving production target.

Key words: steel industry, resource use, energy-saving, byproduct gas, heuristic method

中图分类号:

TF526

杨靖辉，蔡九菊，刘精宇，孙文强. 煤气系统供需预测及剩余煤气优化分配[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(8): 1125-1129.

YANG Jing-hui， CAI Jiu-ju， LIU Jing-yu， SUN Wen-qiang. Supply-Demand Forecast of Byproduct Gas System and Optimized Allocation of Surplus Gas[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2015, 36(8): 1125-1129.

参考文献

[1] 宋军，蔡九菊，张琦.钢铁联合企业煤气系统动态仿真［J］.东北大学学报:自然科学版，2010，31(5):685-688.(Song Jun，Cai Jiu-ju，Zhang Qi.Dynamic simulation of gas system in iron and steel complex ［J］.Journal of Northeastern University :Natural Science，2010，31(5):685-688.)
[2]Sun W Q，Cai J J.Optimal dynamic dispatch of surplus gas among buffer boilers in steel plant ［J］.Journal of Central South University of Technology，2013，20(9):2459-2465.
[3]Sun W Q，Cai J J，Song J.Plant-wide supply-demand forecast and optimization of byproduct gas system in steel plant ［J］.Journal of Iron and Steel Research International，2013，20(9):1-7.
[4]Kim J H，Yi H S，Han C.A novel MILP model for plantwide multiperiod optimization of byproduct gas supply system in the iron- and steel-making process ［J］.Chemical Engineering Research and Design，2003，81(8):1015–1025.
[5]Yi H S，Han C.Industrial application of MILP-based simultaneous compensation to a large-scale byproduct gases network in an iron- and steel-making plant ［J］.Industrial & Engineering Chemistry Research，2004，43(1):119-126.
[6]Kong H N，Qi E S，Li H，et al.An MILP model for optimization of byproduct gases in the integrated iron and steel plant ［J］.Applied Energy，2010，87(7):2156-2163.
[7]Zhang X P，Zhao J，Wang W，et al.An optimal method for prediction and adjustment on byproduct gas holder in steel industry ［J］.Expert Systems with Applications，2011，38(4):4588-4599.
[8]Zhao J，Wang W，Liu Y.A two-stage online prediction method for a blast furnace gas system and its application ［J］.IEEE Transactions on Control Systems Technology，2011，19(3):507-520.
[9]Kong H N，Qi E S，He S G，et al.MILP model for plant-wide optimal by-product gas scheduling in iron and steel industry ［J］.Journal of Iron and Steel Research International，2010，17(7):34-37.
[10]Chen K J，Ji P.A mixed integer programming model for advanced planning and scheduling ［J］.European Journal of Operational Research，2007，181(1):515-522.
[11]Kim J H，Han C.Short-term multiperiod optimal planning of utility systems using heuristics and dynamic programming ［J］.Industrial and Engineering Chemistry Research，2001，40(8):1928-1938.
[12]陆钟武，蔡九菊.系统节能基础［M］.沈阳:东北大学出版社，2010:1-173.(Lu Zhong-wu，Cai Jiu-ju.The foundations of systems energy conservation ［M］.Shenyang:Northeastern University Press，2010:1-173.)

[1]	刘军，代福成，辛宁. 基于多目标优化的虚拟机部署策略[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 609-617.
[2]	张朝，张欣欣. 政府和钢铁企业间行为策略的演化博弈分析——有机朗肯循环技术推广[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(11): 1653-1661.
[3]	姜天驰，张卫军，刘石，王鑫. 中间辐射体对加热炉内传热过程影响的数值模拟[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(7): 947-952.
[4]	李稷，徐安军. 炼钢车间多天车动态调度仿真方案[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(12): 1699-1707.
[5]	李拓夫，陶文举，王兆文，孔令宇. 预焙炭阳极环形槽炭碗设计的仿真研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(12): 1715-1720.
[6]	侯卉，殷赟，卜曼曼，何杰. 辽宁省碳排放预测及最优情境选择[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(8): 1211-1216.
[7]	杨晓陶，闻英友，陈继洋，赵宏. 基于视觉相关性的无线多媒体传感器网络节能策略[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(5): 613-618.
[8]	马宗利，朱彦防，刘永超，王建明. 四足机器人新型节能腿的设计与分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(4): 543-548.
[9]	李小玲，孙文强，赵亮，蔡九菊. 典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(3): 352-356.
[10]	刘精宇，常勇. 拓扑结构在钢铁企业发电节点网络的应用[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(2): 241-244.
[11]	杨靖辉，蔡九菊，黄健，孙文强. 基于动态设计方法的钢铁企业煤气柜柜容研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(12): 1724-1728.
[12]	赵洪亮，张国权，吕国志，张廷安. 无焙烧钛白废酸氧压浸出转炉钒渣研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(9): 1288-1290.
[13]	李智，苏福永，温治，刘训良. 遗传算法的改进及在钢铁企业煤气调度中的应用[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(5): 645-649.
[14]	张琦，贾国玉，蔡九菊，沈峰满. 钢铁企业炼铁系统碳素流分析及CO2减排措施[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(3): 392-394.
[15]	黄学哲，邓庆绪，李传文，金顺希. 采用邻居节点的改进ZigBee路由选择算法[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2013, 34(12): 1703-1706.

煤气系统供需预测及剩余煤气优化分配

Supply-Demand Forecast of Byproduct Gas System and Optimized Allocation of Surplus Gas

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价