一种冶金企业副产煤气离线分析在线调度方法技术

本发明专利技术一种冶金企业副产煤气离线分析在线调度方法，有一个数据收集服务器与煤气产销计划管理系统相连接，所述数据收集服务器根据所述系统提供的数据通过管网数学模型、煤气供需系统预测模型和煤气供需系统优化调度模型，进行冶金企业副产煤气供需系统的在线调度；本发明专利技术大幅度提高钢铁企业能源设备的生产率，保证各用气设备能在设计负荷下工作，提高设备运行效率；能有效减少煤气放散、充分利用二次煤气能源，确保生产经济合理运行；能做出及时、快速和准确的预测与处理方案，把故障所造成的影响控制在最低限度；能为调度人员提供调度理论依据，减少调度的主观盲目性，使调度命令及时准确的下发下去；为理顺钢铁企业生产，领导层的决策提供重要数据参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁企业副产煤气应用
，特别涉及，可以对钢铁企业三种主要的副产煤气的产销过程进行综合分析，用于实现对钢铁企业副产煤气的在线优化调度。
技术介绍
随着钢铁工业的快速增长，其作为高消耗、高污染的工业“大户”，资源能源消费约束明显显现，能源供求矛盾日益突出，使钢铁工业在防污减排、节能降耗等方面承受着巨大的压力。目前，我国钢铁企业普遍存在副产煤气利用率低、放散(不利用的释放)量大等问题，既造成了极大的副产煤气能源浪费和环境污染，又增加了生产成本。对钢铁联合企业而言，副产煤气资源的合理利用和规划直接影响到企业的持续发展和竞争能力，只有给以高度的重视和科学合理的规划，才能适应钢铁企业各工序生产紧密性、连续性的特点。高炉煤 气(BFG)、焦炉煤气(C0G)、转炉煤气(LDG)都是钢铁企业的副产煤气，是其最重要的二次能源。目前，大部分钢铁企业副产煤气调度均依靠人工经验，没有建立科学的预测方法或系统，导致对副产煤气需求预测的不全面和不科学。煤气优化调度的目标是达到副产煤气的平衡与煤气分配利用的优化，即在确保安全生产和能源稳定供给的前提下，充分利用好副产煤气，提高能源综合利用效率。因此，全面分析钢铁企业的煤气状况，科学制定副产煤气供需之间的平衡调度对策，对发展钢铁生产、降低能源消耗和改善环境都有重要的意义。目前，国内外针对钢铁企业副产煤气的产销优化调度应用研究大部分都集中在单体设备或静态平衡上，存在副产煤气大量发散、单体设备低负荷运行、数据无法量化、劳动负荷大、调度实施人为干扰因素多等诸多问题，调度工作缺乏系统性、及时性，限制了副产煤气的优化利用。目前冶金企业还不具备副产煤气自动调度功能，副产煤气的调度主要通过调度人员和操作人员的经验及对系统的熟悉和了解程度，进行人为经验决策。由于个人经验和生产认识不同导致煤气在调度过程中不能很好的适应不断变化的生产系统，往往不能到达最佳的调度效果，不能使工艺系统运行在最佳的负荷状态；另一方面由于能源介质生产涉及多个生产工艺过程，变量及安全限制因素多，反应具有一定滞后性。通过分析副产煤气调度现状，目前存在的主要问题包括 (I)部分计量数据不精确冶金企业大部分计量仪表计量准确，但随着生产的进行，由于仪表工作环境恶劣及操作人员维护不到位，导致部分仪表计量不准确、甚至损坏，严重限制了计量精度，为副产煤气的优化调度带来很大难度。(2)动力调度人员任务繁琐副产煤气调度人员每天都需要查阅、监视大量生产数据，进行数据的分析归纳，当出现生产波动及在副产煤气使用分配出现异议时，需要进行双方的协调和等待领导批示，这就导致了调度人员工作负荷大、任务繁琐。(3)人为干扰因素多由于副产煤气本身作为能源介质具有一定的价值，在实际使用中需要核算能源成本，导致二级企业都希望在不影响生产的情况下优化使用，但二级企业往往站在个人位置考虑，忽略整体利益。而在实际调度中又没有很好的理论依据，就导致经验分配和特权分配现象的出现，使各二级单位互相制约扯皮，煤气使用不客观、不科学。(4)调度无法量化由于副产煤气生产的波动性，调度人员凭经验进行平衡调度，因此，副产煤气用户无法得知平衡调度过程中的方法和瞬时数据。二级副产煤气用户只能在月平衡报表中看到月日累计数据，这就使得煤气用户不能及时掌握每天的平衡调度动向和比较分析平衡调度结果，导致了平衡调度结果量化性差。
技术实现思路
本专利技术是针对上述问题而提出的，对钢铁企业三种主要的副产煤气的产销过程进行综合分析，实现对钢铁企业副产煤气的在线优化调度。 本专利技术的技术方案是，包括由副产煤气产出设备和煤气使用设备组成的副产煤气供需系统、由计算机终端和管理服务器组成的冶金企业副产煤气产销计划管理系统，所述副产煤气产销计划管理系统根据副产煤气供需系统的检修计划、生产计划、副产煤气消耗历史情况和副产煤气供应状况编制副产煤气供需计划报表并发出调度生产指令，副产煤气产出设备向副产煤气使用设备提供所需要的副产煤气资源；一个数据收集服务器与所述副产煤气产销计划管理系统相连接，所述方法进一步是所述数据收集服务器根据所述冶金企业副产煤气产销计划管理系统提供的副产煤气供需计划报表和调度生产指令以及副产煤气资源数据通过管网数学模型、副产煤气供需系统预测模型和副产煤气供需系统优化调度模型，进行副产煤气供需、实际能耗与计划的比较、分析以及对标，并以报表、图表、曲线的统计方式显示出来，实现冶金企业副产煤气供需系统的优化在线调度； 所述管网数学模型是首先根据冶金企业副产煤气产销计划管理系统提供的副产煤气供需计划报表、调度生产指令以及副产煤气资源，建立管道网络的能流输运模型，获取副产煤气在管网中输运而造成的压力及温度的变化，给出副产煤气加压站出口压力的预测值，保障煤气资源供需双方的压力匹配；同时为副产煤气在管道中的调度提供输运能力上的约束条件，保证调度方案得到有效执行； 所述副产煤气供需系统预测模型是根据所述副产煤气供需系统的运行情况，进行副产煤气能源的分析计算，以副产煤气能源中间缓冲及副产煤气能源终点的网络节点为副产煤气资源的预测及平衡计算提供依据；同时根据动态因素、波动因素情况对用能设备副产煤气产耗的影响，制定能源设备预测的动态预案，保证动态情况下副产煤气供需系统预测功能的准确； 所述副产煤气供需系统优化调度模型是依据副产煤气供需系统在不同工况下的调度依据，分别建立以副产煤气放散最小和副产煤气使用的收益最大为目标的优化调度模型。进一步，所述能流输运模型包括副产煤气发生系统、副产煤气储存系统、副产煤气混合加压安保系统以及副产煤气用户； 所述副产煤气发生系统由高炉副产煤气、转炉副产煤气和焦炉副产煤气组成； 所述副产煤气储存系统由高炉副产煤气柜、转炉副产煤气柜和焦炉副产煤气柜组成；所述副产煤气混合加压安保系统由副产煤气放散系统、副产煤气混合系统和副产煤气加压系统组成； 所述副产煤气用户包括烧结工序、焦化工序、炼铁工序、炼钢工序、轧钢工序、发电工序和辅助工序； 高炉副产煤气和高炉副产煤气柜之间形成第一高炉副产煤气管网，转炉副产煤气和转炉副产煤气柜之间形成第一转炉副产煤气管网，焦炉副产煤气和焦炉副产煤气柜之间形成第一焦炉副产煤气管网；高炉副产煤气柜和副产煤气混合加压安保系统之间形成第二高炉副产煤气管网，转炉副产煤气柜和 副产煤气混合加压安保系统之间形成第二转炉副产煤气管网；焦炉副产煤气柜和副产煤气混合加压安保系统之间形成第二焦炉副产煤气管网；所述副产煤气混合加压安保系统和煤气用户之间形成副产煤气用户管网。进一步，所述副产煤气在管道中的调度提供输运能力上的约束条件是 副产煤气产销总量平衡约束条件，即无论副产煤气如何平衡调度，其总量不变； 副产煤气产销可变型单元约束条件，即要求可变化的煤气配比满足加热要求、单体设备副产煤气供应量满足要求、副产煤气的供应速度满足要求； 副产煤气缓冲型单元约束条件，即副产煤气能源中间缓冲中的副产煤气柜同时要满足压力、流量变化的要求，保证一段时间内的副产煤气供应量及使用安全。所述优化在线调度的步骤是 a.读取调度单元参数数据即读取副产煤气供需系统仪表参数数据，所述参数数据实时更行，更新速度是5-10秒钟一次； b.进入功能模块预测即进入管网数学模型、副产煤气供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶金企业副产煤气离线分析在线调度方法，包括由副产煤气产出设备和煤气使用设备组成的副产煤气供需系统、由计算机终端和管理服务器组成的冶金企业副产煤气产销计划管理系统，所述副产煤气产销计划管理系统根据副产煤气供需系统的检修计划、生产计划、副产煤气消耗历史情况和副产煤气供应状况编制副产煤气供需计划报表并发出调度生产指令，副产煤气产出设备向副产煤气使用设备提供所需要的副产煤气资源；一个数据收集服务器与所述副产煤气产销计划管理系统相连接，其特征在于，所述方法进一步是：所述数据收集服务器根据所述冶金企业副产煤气产销计划管理系统提供的副产煤气供需计划报表和调度生产指令以及副产煤气资源数据通过管网数学模型、副产煤气供需系统预测模型和副产煤气供需系统优化调度模型，进行副产煤气供需、实际能耗与计划的比较、分析以及对标，并以报表、图表、曲线的统计方式显示出来，实现冶金企业副产煤气供需系统的优化在线调度；所述管网数学模型是：首先根据冶金企业副产煤气产销计划管理系统提供的副产煤气供需计划报表、调度生产指令以及副产煤气资源，建立管道网络的能流输运模型，获取副产煤气在管网中输运而造成的压力及温度的变化，给出副产煤气加压站出口压力的预测值，保障煤气资源供需双方的压力匹配；同时为副产煤气在管道中的调度提供输运能力上的约束条件，保证调度方案得到有效执行；所述副产煤气供需系统预测模型是：根据所述副产煤气供需系统的运行情况，进行副产煤气能源的分析计算，以副产煤气能源中间缓冲及副产煤气能源终点的网络节点为副产煤气资源的预测及平衡计算提供依据；同时根据动态因素、波动因素情况对用能设备副产煤气产耗的影响，制定能源设备预测的动态预案，保证动态情况下副产煤气供需系统预测功能的准确；所述副产煤气供需系统优化调度模型是：依据副产煤气供需系统在不同工况下的调度依据，分别建立以副产煤气放散最小和副产煤气使用的收益最大为目标的优化调度模型。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，黄飞，王广文，梁兆军，韩佳慧，
申请(专利权)人：北京志能祥赢节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：