基于CFD数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法技术

本发明专利技术公开了基于CFD数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，基于CFD软件模拟，包括以下步骤：(1)构建并利用历史数据校准副产煤气管网三维数理模型；(2)针对用户流量变化引发的管网压力波动进行多工况CFD数值模拟，并将数值模拟数据保存；(3)基于数值模拟数据构建并训练时空预测模型；本发明专利技术提高了计算精度、节省了计算时间、节约了经济成本，为钢铁企业副产煤气管网压力波动预测提供了新方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源，尤其涉及基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测。

技术介绍

1、钢铁生产过程中，伴随煤炭、焦等化石燃料燃烧，一种含有h2、co等可燃气体的副产煤气随之产生，因其可燃特性，在钢铁企业中往往通过建设副产煤气管网将其输送至各生产单元对该资源进行二次利用；而高炉生产波动、钢铁生产指令变动等生产不确定性对于副产煤气管网压力和流量波动影响巨大，对管网内的输送及各生产单元的利用造成了巨大冲击，导致管网压力过大时发生放散塔放散、生产单元的炉膛吹熄；压力过小时的生产单元回火，以及阀门过劳等安全问题和资源浪费。而钢铁企业的副产煤气流量产消平衡主要通过自备电厂的燃气锅炉人工操作，往往无法及时应对高炉和各生产单元的变化引发的副产煤气管网压力波动，导致管网内副产煤气产消不平衡成为常态。

2、现有技术主要通过：1.副产煤气产耗流量预测：例如专利cn116050615a和cn114580712a，其过于依赖历史数据，无法覆盖多变工况下的突发情况，且仅从煤气产生与消耗总量上进行考虑，未结合钢铁企业内复杂的副产煤气管网及其输送特性进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于CFD数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，其特征在于，基于CFD软件模拟，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于CFD数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下：采用SOLIDWORKS进行三维数理模型构建，包括：管网结构、管网直径、用户端口数量、用户端口位置；利用CFD对副产煤气管网进行校准时，采用多孔介质模型方法简化部分直管段，并通过与历史数据对比校准三维数理模型；其中，校准过程为针对不同用户端口特征采用压力和流量两种参考依据。

3.根据权利要求1所述的基于CFD数值模拟和时...

【技术特征摘要】

1.基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，其特征在于，基于cfd软件模拟，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下：采用solidworks进行三维数理模型构建，包括：管网结构、管网直径、用户端口数量、用户端口位置；利用cfd对副产煤气管网进行校准时，采用多孔介质模型方法简化部分直管段，并通过与历史数据对比校准三维数理模型；其中，校准过程为针对不同用户端口特征采用压力和流量两种参考依据。

3.根据权利要求1所述的基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，其特征在于，所述步骤(2)具体流程如下：利用有限容积法对微分方程进行离散化处理；采用三维非稳态coupled算法计算压力速度耦合、采用标准k-ε双方程模拟湍流流动；通过对历史数据里高炉、生产用户及燃气锅炉的运行特性进行分析，获得了三类用户不同变化模式，并将影响压力/流量变化进行排列组合；其中三类用户包括：以高炉为代表的副产煤气生产用户、以轧钢、球团等为代表的副产煤气消耗用户以及燃气锅炉为代表的缓冲用户。

4.根据权利要求1所述的基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：

5.基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压力波动预测系统，其特征在于，基于cfd软件模拟，包括：

6.根据权利要求5所述的基于cfd数值模拟和时空建模的钢铁企业副产煤气管网压...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟文琪，蒋双春，周冠文，陈曦，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：