[发明专利]一种钢铁企业静态能量流网络优化设计方法

说明书

本发明提供一种钢铁企业静态能量流网络优化设计方法，能够提高能源转换效率。所述方法包括：获取钢铁流程各工序/设备的多种能源介质参数；根据获取的多种能源介质参数，以企业最大经济效益为目标，建立静态能量流网络数学模型；对建立的静态能量流网络数学模型进行求解，得到符合预设条件且具有最大经济效益的各能源介质的分配方案，所述预设条件包括：在满足生产用能平衡的前提下；根据得到的得到符合预设条件且具有最大经济效益的各能源介质的分配方案进行能源结构的优化调整，根据优化调整后的能源结构，确定静态能量流网络。本发明涉及大型钢铁企业能量利用优化与节能领域。

技术领域

本发明涉及大型钢铁企业能量利用优化与节能领域，特别是指一种钢铁企业静态能量流网络优化设计方法。

背景技术

近年来，钢铁企业能量流主要研究的是参与和辅助各个生产、转换环节进行正常生产时各种能源的平衡，之前工作人员和研究者对此问题做了一定的研究。何佳毅等人运用仿真的方法对钢铁企业能源系统网络进行建模，将整个钢铁企业划分为五个子系统：生产系统、能源转换系统、回收系统、库存系统、连接系统，分别建立了能源产消单元模型。郑忠等人基于钢铁制造流程网络，建立了不同能量流的分层网络，通过分析工序和设备上物质能量流的转换关系，期望通过物质流和能量流的联动，使得能源管理系统更好地满足生产需求。孙彦广通过构建钢铁制造流程能量使用、能源回收和能源转换传输的网络化定量分析模型，实现钢铁企业能源系统动态运行仿真，提出多种能源介质分解-协调优化策略和实现方法。江文德通过建立钢铁企业能源系统的数学模型，利用线性规划的方法解决企业能源动态平衡和优化调度问题。

虽然当前针对系统节能和能量流网络的研究较多，但是当前的能量流网络(尤其是，静态能量流网络)设计主要是依据经验进行，钢铁企业缺乏对能量流网络整体能源结构和能源转换效率的评估，从而无法从能源结构上优化静态能量流网络。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钢铁企业静态能量流网络优化设计方法，以解决现有技术所存在的无法从能源结构上优化静态能量流网络的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种钢铁企业静态能量流网络优化设计方法，包括：

获取钢铁流程各工序/设备的多种能源介质参数；

根据获取的多种能源介质参数，以企业最大经济效益为目标，建立静态能量流网络数学模型；

对建立的静态能量流网络数学模型进行求解，得到符合预设条件且具有最大经济效益的各能源介质的分配方案，所述预设条件包括：在满足生产用能平衡的前提下；

根据得到的得到符合预设条件且具有最大经济效益的各能源介质的分配方案进行能源结构的优化调整，根据优化调整后的能源结构，确定静态能量流网络。

进一步地，所述根据获取的多种能源介质参数，以企业最大经济效益为目标，建立静态能量流网络数学模型包括：

确定静态能量流网络数学模型的约束条件；

根据获取的多种能源介质参数及确定的约束条件，以企业最大经济效益为目标，在保证钢铁企业正常生产的条件下，结合生产实际，建立各能源介质的分配利用模型；

基于建立的各能源介质的分配利用模型，建立静态能量流网络数学模型。

进一步地，所述约束条件包括：能源供需平衡约束、能源介质约束、用能设备的操作约束、物料转换平衡约束、能量平衡约束和其他约束；

其中，所述其他约束包括：非负约束，初始值约束。

进一步地，所述静态能量流网络数学模型为：

其中，能源供需平衡约束表示为：