用于运行冶金技术设备的优化方法技术

一种用于冶金技术设备的数学模型以及一种使用这种数学模型（４）运行冶金技术设备（６）的优化方法。借助于所述模型对该冶金技术设备（６）的多个机组（７－１２）进行模型化，配置输入和输出该机组的介质流。为了优化该设备（６）的运行，由用户（５）为优化计算机（１）预定结构参数并且从该优化计算机传递至所述模型（４）。该结构参数至少确定所述机组（７－１２）的数量和类型。根据描述机组（７－１２）的起始状态的起始参数以及判断标准（Ｋ），优化计算机（１）按照优化算法（Ａ）在使用所述模型（４）的条件下确定优化的运行参数。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

Optimization method for operating metallurgical technical equipment

A mathematical model for metallurgical technical equipment, and an optimization method for operating metallurgical technology equipment (6) using the mathematical model (4). With the aid of the model, a plurality of units (7-12) of the metallurgical technological equipment (6) are modeled, configured to input and output the medium flow of the unit. In order to optimize the operation of the device (6), the user (5) optimizes the parameters of the computer (1) and passes the model from the optimized computer to the model (4). The structure parameters of the unit (at least to determine the number and type of 7). According to the description of the unit (7 - 12) initial state parameters and initial judgment standard (K), computer optimization (1) according to the optimization algorithm (A) in the use of the model (4) to determine the optimization of operation parameters under the condition of.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于冶金技术设备的数学模型，其中，-借助于所述模型可以对该冶金技术设备的多个机组进行模型化，配置其输入和输出的介质流，-将所述介质流在该模型的内部相互固定或者灵活地这样结合，即，送入一个所述机组的每个介质流是从设备外部或者从另一个机组输入到该机组的，并且从一个所述机组输出的每个介质流是输出至设备的外部或者输出至另一个机组的，-作为变量为所述模型预定描述所述机组的起始状态的起始参数，-作为变量为所述模型预定描述介质流变化过程的第一部分的输入运行参数，-由所述模型确定并输出描述剩余的介质流变化过程的输出运行参数，-由所述模型确定并输出描述所述机组的最终状态的结束参数。此外，本专利技术还涉及一种应用该模型运行冶金技术设备的优化方法，其中，优化计算机根据起始参数以及按照优化算法的判断标准，在使用模型的条件下确定优化的运行参数。最后，本专利技术还涉及一种在数据载体上存储的、用于实施这种优化方法的计算机程序，以及优化计算机本身。
技术介绍
冶金技术设备的模型以及使用这种模型运行冶金技术设备的优化方法是一般公知的。作为例子可以举出-Wolfgang Krumm，Franz N.Fett，Hans-Günther Pttken和HerbertStrohschein的专业论文“Optimierung der Energieverteilung im integriertenHüttenwerk”，见Stahl und Eisen 108(1988)，第22期，95至104页，以及-P.Fleissing和F.N.Fett的专业论文“Vergleichmβigung desStrombezugs bei Groβverbrauchern mit Hilfe eines Engergiemodells”，见elektrowrme international，B2册，1997年6月，B94至B101页。在此，这两份出版物的公开内容通过对其的引用而包括在本专利技术申请中。现有技术的模型和优化算法已经工作得相当令人满意。不过，其还有僵硬和不灵活的缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述缺点。上述技术问题是针对本文开始部分所述的模型这样解决的，即，作为变量为该模型预定至少确定所述机组的数量和类型的结构参数，并且根据该结构参数将介质流相互结合。对于本文开始部分提到的优化方法这样解决该技术问题，即，由用户为优化计算机预定结构参数，并且从该优化计算机传递至所述模型。优选地，所述介质流既包括物质流，又包括能量流和能量载体流。因此，在这种情况下可以特别灵活地处理该模型。如果运行参数还包括针对介质流变化的质量变化，则该模型还可以更灵活地构成。如果还可以借助于除机组类型之外的结构参数预定机组如何相互组合和/或利用哪些子模型对机组进行模型化，则在设备本身未改变的情况下整个模型的复杂度可以与计算机的可用计算能力相匹配。对于与计算机的可用计算能力的另一种匹配可能性在于，介质流变化过程跨越可作为变量为模型预定的时间间隔。在此，必要时将子模型的预定和该时间间隔的预定相互适当地组合。例如，对于离线计算可以将时间间隔和复杂度设置为高，例如设置为一周的时间间隔以及子模型的高复杂度。如果所使用的计算机为此需要例如两天的计算时间，则因为执行离线计算而问题不大。反之，如果要进行在线计算，则可以例如将时间间隔设置为仅仅一小时，并且将子模型的复杂度减小到“中等”或者“简单”。在这种情况下，计算机例如只需要20分钟来用于提前计算，使得还保留了足够的时间用于必要时所需的影响过程的措施。如果由用户为优化计算机预定，介质流变化的哪些是输入运行参数以及哪些是输出运行参数，则可以由用户确定对哪些运行参数进行优化。因为只有输入运行参数被优化计算机改变。反之，输出运行参数由模型确定。如果也由用户为优化计算机预定判断标准，则该优化方法还要更灵活。因为，这样也可以预定应该按照何种标准进行优化。在此，如果这样预先确定判断标准，使得该介质流变化越小，该标准针对至少一个向设备外部送出的介质流变化就越能得到更好的满足，则也可以考虑“消极标准”。如果该介质流变化是一种物质流(例如，废气、有害气体、炉渣)则尤其如此。优选地，还这样预先确定判断标准，使得其在下列情况中得到更好地满足，即从外部送入到设备的第一介质流变化的质量变化下降，由此对应地，从外部送入到设备的第二介质流变化由于该第一介质流变化的质量变化下降而上升。因为这样还特别可以对所谓的介质替换进行优化。如果第一介质流变化是物质流变化(例如，用于高炉的铁矿石)，而第二介质流变化是能量流变化或能量载体流变化(例如，为了从矿石中熔化出铁所需的焦炭)，则对所述介质替换的优化特别有利。如果由用户为优化计算机预定优化算法，则优化方法工作得更灵活。如果由用户为优化计算机预定时间间隔，并且将该时间间隔从该优化计算机传递至所述模型，则形成了一种更好的灵活性。附图说明本专利技术的其它优点和细节借助于附图由下面对优选实施方式的描述给出。图中，按照原理1示出了优化计算机以及冶金技术设备的模型的框图，图2和3示出了示例性的流程图，图4示出了冶金技术设备和其中出现的介质流的原理图，图5示出了一个流程图，以及图6至8示出了时序图。具体实施例方式按照图1利用计算机程序2对优化计算机1进行编程。将计算机程序2通过数据载体3(例如CD-ROM 3)送入优化计算机1。由于利用计算机程序2进行编程，优化计算机1完成了冶金技术设备的一个数学模型4等等。此外，在利用该数学模型4的条件下，该优化计算机实施下面将结合图2更详细描述的、用于运行冶金技术设备的优化方法。根据图2，首先在步骤S1由用户5为优化计算机1预定一个时间间隔T。该时间间隔T规定介质流变化在哪个时间段上展开。优化计算机1将该时间间隔T传递到数学模型4。即，将该时间间隔作为变量为模型4预定。然后由用户5为优化计算机1预定优化算法A。例如用户5从多个可能的优化算法(例如单一算法、SQP算法，...)中选择一个。在同一步骤S2中由用户5为优化计算机1预定一个判断标准K，优化计算机1根据该判断标准对确定的参数进行评价。用户5也可以例如从多个可能的标准中选择出该判断标准K。例如，可以使对能量和/或能量载体的消耗最小化。也可以使例如有关流的峰值最小化。也可以使有害物质排放最小化。判断标准K可以是线性的、非线性的以及例如还取决于白天某一段时间。作为替换或者额外地，也可以在相应给定加权系数的条件下进行多重选择。随后，在步骤S3中由用户5为优化计算机1预定结构参数。这些结构参数至少确定了冶金技术设备的机组的数量和类型(包括其功率数据)，该冶金技术设备通过数学模型4被模型化。这点后面还将结合图4和5进行更详细的描述。优化计算机1也将这些结构参数传递至模型4。在步骤S4中最后由用户5为优化计算机1预定，哪些介质流变化应该作为模型4的输入运行参数以及哪些作为输出运行参数。也可以由用户5为优化计算机1预定，优化计算机应当变更或预先给定哪些介质流变化，以及哪些要通过模型4确定。由于预定了依赖于时间的介质流变化，尤其是不仅可以模拟冶金技术设备的静态运行，而且也可以模拟非静态的运行。在输入了这些在优化方法的进程中不再改变的静态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冶金技术设备（６）的数学模型，其中，－借助于所述模型可以对该冶金技术设备（６）的多个机组（７－１２）进行模型化，配置输入和输出该机组的介质流，－可以作为变量为该模型预定至少确定所述机组（７－１２）的数量和类型的结构参 数，－根据该结构参数将所述介质流在该模型的内部相互固定或者灵活地这样结合，即，送入一个所述机组（７－１２）的每个介质流或者从设备（６）的外部或者从另一个机组（７－１２）输入到该机组（７－１２），并且从一个所述机组（７－１２）输出的每 个介质流或者输出至设备（６）的外部或者输出至另一个机组（７－１２），－可以作为变量为所述模型预定描述所述机组（７－１２）的起始状态的起始参数，－可以作为变量为所述模型预定描述介质流变化的第一部分的输入运行参数，－由所 述模型确定并输出描述剩余介质流变化的输出运行参数，－由所述模型确定并输出描述所述机组（７－１２）的结束状态的结束参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔梅茨格，阿尔布雷克特西伯尔，尤维斯图尔默，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]