基于MIND方法的钢铁企业能耗优化模型及应用

发布时间：2021-12-28 22:41

　　中国钢铁工业的钢产量持续保持世界第一,钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现新兴工业化的支柱产业,与此同时,钢铁工业也是能源消耗以及大气污染物排放的大户,所呈现出的这种高污染、高物耗和高能耗的“三高”状况严重制约了我国低碳经济的发展。因此,钢铁工业的节能减排在中国节能减排工作中起到举足轻重的作用。随着钢铁工业系统节能理论与技术的迅猛发展,以及在钢铁企业中逐步的推广与实施,我国钢铁工业取得了举世瞩目的节能成绩,但是,与世界先进水平相比仍存在一定的差距。目前,我国钢铁工业对节能减排的需求已经从单工序、单设备转向系统的层面。现有的能耗优化模型相关的研究缺乏企业系统性的研究。基于此,通过分析中国钢铁企业物质流、能量流情况表明,我国钢铁企业的能耗处于较高状态,根据分析结果建立了指标体系。进一步对钢铁企业的生产系统进行定界及划分后,以MIND方法为基础,利用可视化软件ReMIND作为建模平台建立出钢铁生产全流程能耗优化的网络式模型,该模型以钢铁企业的总能耗为目标函数,约束条件包括系统约束条件和过程约束条件共209项,以及179个优化变量。以国内某钢铁企业为例,将所建模型应用到该钢铁企业进行能耗...

【文章来源】： 东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 中国钢铁工业发展现状
        1.1.2 中国钢铁工业能耗现状
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外钢铁工业能耗优化模型研究现状
        1.2.2 国内外MIND方法研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 钢铁企业物质流与能量流
    2.1 企业生产工艺流程
        2.1.1 主生产系统物质流与能量流
        2.1.2 子生产系统物质流与能量流
    2.2 企业辅助系统
        2.2.1 电力系统
        2.2.2 煤气系统
    2.3 能耗评价指标
        2.3.1 吨钢综合能耗
        2.3.2 余热余能回收利用量
        2.3.3 副产煤气回收量
第三章 能耗优化模型的建立
    3.1 MIND方法
        3.1.1 MIND方法简介
        3.1.2 能源系统建模及优化
        3.1.3 可视化工具软件ReMIND
    3.2 钢铁企业生产系统定界及其划分
    3.3 能耗优化模型的建立
        3.3.1 目标函数
        3.3.2 约束条件
第四章 案例研究及结果分析
    4.1 优化变量
    4.2 目标函数
    4.3 约束条件
        4.3.1 物流平衡约束
        4.3.2 能流约束
    4.4 能耗优化模型在ReMIND软件中的实现
    4.5 优化结果及分析
第五章 节能减排技术对企业能耗的影响分析
    5.1 烧结余热发电技术
    5.2 煤调湿技术
    5.3 热装热送技术
    5.4 干熄焦发电技术
    5.5 高炉炉顶煤气余压发电技术
第六章 结论
参考文献
附录一
致谢
攻读学位期间主要成果及奖励


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国粗钢产量历史发展及市场预测研究 [J]. 钟小根.  市场周刊(理论研究). 2013(07)
[2]烧结余热发电技术的应用 [J]. 李绍俊.  矿业工程. 2013(01)
[3]基于MIND方法的钢铁企业能源系统建模与优化 [J]. 陈婧,戴毅茹,王坚.  计算机与现代化. 2013(01)
[4]焦化行业煤调湿技术(CMC)的应用 [J]. 窦岩,马耀宏,詹仲福,赵旭.  化工机械. 2012(02)
[5]钢铁企业能源系统网络模型仿真及组态的研究与实现 [J]. 何佳毅,纪扬,李文兵,张云利.  冶金自动化. 2012(01)
[6]烧结余热发电技术及系统的优化分析 [J]. 肖衍党,李晨飞,韩涛.  烧结球团. 2011(03)
[7]钢铁企业烧结余热发电技术发展探讨 [J]. 徐树伟,彭益成,刘志斌,李新华,周建国,邹公平.  工业锅炉. 2010(05)
[8]Lingo软件在数学建模竞赛中的应用 [J]. 金晶晶.  十堰职业技术学院学报. 2010(04)
[9]从开放系统、耗散结构到钢厂的能量流网络化集成 [J]. 殷瑞钰.  中国冶金. 2010(08)
[10]论钢厂制造过程中能量流行为和能量流网络的构建 [J]. 殷瑞钰.  钢铁. 2010(04)

博士论文
[1]钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究[D]. 张琦.东北大学. 2008
[2]钢铁企业物质流、能量流及其相互关系研究与应用[D]. 王建军.东北大学. 2008



本文编号：3554870