钢铁企业能源管控系统煤气优化调度关键技术研究项目总

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1、《钢铁企业能源管控系统煤气优化调度关键技术研究》项目总结报告一、项目概况项目名称：钢铁企业能源管控系统煤气优化调度关键技术研究立项时间：2015年7月项目编号：BY2015070-23项目负责人：郝勇生项目承担单位：东南大学项目合作企业：国电南瑞科技股份有限公司经费情况：省拨款30万元，自筹经费6万元本项目研究内容主要包括四个部分：1)钢铁企业主工艺（设备）煤气产/耗特性研究与模拟，采用机理与数据驱动相结合方法建立设备产/耗特性模型；2)钢铁企业自备电厂煤气消耗特性研究与模拟，建立煤气消耗量特性模型，进而预

2、测电厂煤气消耗裕量；3)建立多目标优化模型；研究多目标协同优化算法，进而研究工艺设备、燃气火电机组以及混合煤气配比调整策略；4)钢铁企业煤气调度优化软件的功能和接口设计，探索适合于在钢铁企业推广的用户软件使用模式。-10-二、项目实施情况2.1组织保障成立了由东南大学、国电南瑞科技股份有限公司、中天钢铁集团公司等多家单位联合组成的项目组，明确了项目组负责人及项目成员的工作职责。定期召开项目技术联络会，项目执行期间，共计召开项目技术联络会8次，技术联络会的主要议题为小结前一阶段工作，安排下一阶段工作计划，保证

3、项目研究工作保质保量的有序向前推进。项目组职责如下：1)项目领导小组Ø制定项目组的组织机构和总体研究方案；Ø负责与试点钢铁企业的联系沟通；Ø负责各项目技术小组工作协调及技术方案的评审。2)现场调研及数据预处理小组Ø负责钢铁企业现场调研及数据获取工作；Ø负责研究海量历史数据的预处理算法。3)煤气优化调度核心算法研究小组Ø负责钢铁企业设备煤气产耗特性建模；Ø负责钢铁企业自备电厂煤气耗特性建模；Ø负责研究钢铁企业副产煤气产耗量的预测算法；Ø负责研究多目标协同优化算法；Ø负责较长时间尺度的副产煤气优化调度算法研究；

4、-10-Ø负责较短时间尺度的副产煤气优化调度算法研究；Ø负责研究工艺设备、燃气火电机组以及混合煤气配比调整策略；Ø负责煤气消耗设备时序优化研究。1)优化调度软件模块设计小组Ø负责整个软件模块的程序设计；Ø负责与管控软件平台接口设计与开发。2.2工作过程钢铁企业能源管控系统煤气优化调度关键技术研究项目的实施需要和合作单位国电南瑞科技股份有限公司以及试点钢铁企业中天钢铁集团协调配合，以及各项目技术小组之间的紧密协调配合，才能保证项目顺利开展。本研究项目工作过程如下：a)2015年7月项目启动；b)2015年8月

5、—2015年10月业务需求调研分析、现场调研、系统原型设计与研究方案制定；c)2015年11月—2016年2月完成功能设计说明书初稿，调研现场数据获取方案；d)2016年3月—2016年11月评审功能设计说明书初稿，开展关键技术研究，提出高级应用功能设计方案并组织评审；e)2016年12月—2017年4月软件接口模块设计、开发与调试；f)2017年5月—2017年10月-10-开始基础功能、高级应用功能软件模块开发；a)2017年11月—2016年12月编写项目验收材料，准备项目验收。2.3实施方案本项目在

6、信息化的基础上，对钢铁企业煤气系统安全、稳定、经济调度的相关技术资料、文献进行广泛调研，研究适应于能够为钢铁企业煤气优化调度提供更科学、更实用、更有预测准确性的整体应用解决方案。为了保证项目实施，在项目实施的各个重要阶段都形成各阶段性方案文档，保证项目的实施。项目执行阶段，形成会议纪要5份，实施方案4份，软件设计说明书2份，极大的保证了项目按时、有效的实施。三、项目技术情况3.1技术路线本项目针对钢铁企业副产煤气系统优化调度问题进行研究，解决目前优化调度中自备电厂调节过于频繁，未能与煤气柜缓冲方式进行合理区

7、分等实际调度中存在的诸多问题。本项目采用两种尺度的分层优化，在一小时这个尺度上优化模型中缓冲设备只考虑自备电厂，忽略煤气柜，在十分钟这个尺度上优化模型中缓冲设备则只考虑煤气柜，这样充分体现两种缓冲设备各自的特性。同时为实现双尺度优化本研究对于重要设备煤气产/耗量预测采用了基于BP神经网络修正的ARMA模型，既可以预测未来多周期的煤气产/耗量，又保证了在生产状态变化时模型预测的精度。本项目为完善优化调度研究的完整性，研究了自备电厂的煤气耗特性，在优化调度中考虑了自备电厂机组间负荷分配问题。具体研究内容如下。1

8、、钢铁企业设备煤气产耗特性建模研究-10-本研究基于机理分析和专家知识（如丰富的运行经验），建立了副产煤气生产设备特性模型（产气特性）、副产煤气消耗设备特性模型（耗气特性），并对煤气系统中的副产煤气缓冲设备特点、副产煤气混合站特点进行了分析。2、自备电厂煤气耗特性建模研究本研究采用一种基于设计数据机理建模与基于运行数据修正模型参数的混合建模方法。该方法利用设计数据，通过循环函数法建立抽汽供热机组煤气耗特性与其热、