基于多层层次回归分析的轧制用气量预测

基于多层层次回归分析的轧制用气量预测

一、基于多层递阶回归分析的轧钢煤气用量预测(论文文献综述)

杨逸如[1](2021)在《煤气化-闪速炼铁耦合工艺的数值模拟及优化》文中研究指明传统长流程炼铁工艺包含烧结、焦化、高炉炼铁等工序,会造成严重的环境问题,同时稀缺的冶金焦资源又会造成成本上涨、能量消耗等问题。经过多年发展,传统高炉炼铁技术在降低燃料消耗、提高能量利用方面有所进步,但是以焦炭为骨架的根本性结构并未发生改变。因此,无法从源头上消除炼铁环节中的高污染高能耗工序。近年来,闪速炼铁作为新兴的非高炉炼铁工艺而受到关注,该工艺利用高温还原性气体在气流床中直接还原小粒径矿粉颗粒,从而可以在极短时间内获得高质量的海绵铁。本文在闪速炼铁技术的实验室开发基础上,提出中试规模的工业化应用方案,即煤气化-闪速炼铁耦合流程。该方案利用成熟的煤气化工艺制备还原气,并在同一反应器中实现工艺耦合以减少反复转化,提高能量、物料的综合利用效率。本文对该流程中可能出现的关键问题进行讨论,并利用热平衡模型、CFD数值模型等对耦合工艺进行广泛的工艺探索。主要研究内容及相关结论如下:(1)首先开展闪速炼铁还原实验,利用高温还原气逆流接触小粒径矿粉,在颗粒下落过程中实现快速还原。结果表明,45-100μm粒径的赤铁矿颗粒在CO气氛下峰值温度1550℃的管式炉内飘落到底部,即可获得还原度60%左右的还原铁,而在H2气氛下峰值温度1450℃时就可获得还原度90%以上的还原颗粒。针对样品进行SEM微观形貌分析发现,实验温度较低时,颗粒呈现疏松多孔的状态,而当颗粒接近熔化温度时,渣、铁相出现明显分离,这是由于两相受表面张力影响而互相排斥。在CO气氛中,矿石颗粒的还原度相对较低,颗粒所含有的FeO量较大,因此致密铁核被渣相包裹。而在H2气氛下,颗粒还原度较高,所以流动性差,直到1550℃高温下才出现致密铁相,而渣相被排斥到还原铁表面。同步建立实验室条件下的小粒径高温还原动力学CFD数值模型,将文献中所获得的动力学参数用于预测矿石还原度,并和实验获得的数据进行对照,取得了良好的验证结果。(2)利用热平衡模型对中试规模下的闪速还原+粉煤气化耦合过程开展基础研究,并通过研究不同物料参数下的工况寻找优化条件。结果表明,随着氧煤比的降低和矿煤比的上升,平衡温度持续下降。在特定工况下,平衡温度会低于还原铁的最大产出温度,由此说明这些工况下的耦合过程是热量不足的,应当尽可能避免。随着矿煤比的升高,铁矿石还原度(R)主要呈现下降趋势,煤气利用率则有所上升。进一步通过气液两相平衡的方式构建熔池部分的热平衡模型,用于预测熔池部分的理想产物,根据指定的技术指标:液相温度(>1450℃)、金属收得率(>95%)和残碳量(<90kg/h),可以最终划定可行的操作范围,将区间内的最低煤耗工况(mcoal=0.80 kg,moxygen/mcoal=0.85)定为最优化工况。(3)进一步建立中试规模的闪速炼铁-矿石还原数值模型,模拟结果显示,突扩管结构会形成稳定的湍流结构,主要包括射流区(Ⅰ)、回流区(Ⅱ)、平推流区(Ⅲ)三个区域。对颗粒路径的分析结果表明,流场结构中的回流区域对于颗粒的停留时间有显着影响。在基础工况中,煤气化-闪速炼铁耦合模型所预测的一次还原度高达95%,理论上证实了在单一反应器中同时实现闪速炼铁和煤气化生产的可行性。随着矿煤比的增加,高温区形状逐渐从“∧”型分布转变为“∨”型,靠近喷嘴位置出现低温中心。根据不同工况下的产物质量对比,最终给出了两种可行方案。第一种是低矿煤比(<0.4)下可以同时获得高质量海绵铁(R>99%)和高质量合成气(η>90%),将海绵铁作为煤气化工艺的副产品;第二种是在较高矿煤比(=1.6)下获得合格的还原铁(R=75.57%)和较高热值的合成气(η=71.52%)。(4)在热平衡模型的基础上引入(?)分析方法,用于考察关键耦合工序和全流程工艺中的(?)值转移过程。利用分步式热平衡展开的煤气化-闪速炼铁耦合过程(?)流图显示,煤气的(?)经过闪速还原过程转移到还原铁而被有效储存。由于这一转移过程产生的损失,导致最终耦合工序的(?)效率为76.0%,略低于单纯煤气化的输出(?)效率77.5%。但是还原铁作为最终产物,其后续利用过程中的损耗较低,在考察全流程效率时,多联产系统的优势得以体现。最终得到的煤气化-闪速炼铁-循环发电的(?)效率(49.4%)领先于传统的煤气化-循环发电流程(44.0%),其中以物理、化学(?)形式储存在还原铁中的(?)值占整体(?)输出的17%。更加复杂的煤气化-闪速炼铁-甲醇合成-发电联产系统的(?)效率更是高达56.3%,由此证明了煤气化-闪速炼铁耦合流程可以利用还原铁储存(?)来提升系统效率,从而达到降低能耗的目的。

高思慧[2](2020)在《我国钢结构住宅产业化发展研究》文中认为在我国绿色建筑发展要求不断提高、钢铁产能过剩矛盾依然突出的多重环境背景下,钢结构建筑作为结构体系天然装配式、钢材消耗量大、原材料可回收的建筑形式,充分满足绿色发展要求,有效化解产能过剩矛盾,成为建筑行业未来发展方向。近几年,在超高层建筑、大跨度厂房、公共建筑以及桥梁领域经常能见到钢结构的身影。但是,钢结构住宅的推广进展却极为缓慢。为推动钢结构住宅产业化健康高速发展,2019年初,住建部市场监管司首次提出开展“钢结构+住宅”试点工作。为加快补充政策出台速度,促进行业健康有序发展,研究我国钢结构住宅产业化发展影响因素并提出相关对策建议显得尤为重要。本文以我国钢结构住宅产业化发展为研究对象,剖析国内外发展现状,指出国内发展问题,挖掘深层影响因素,提出发展对策建议。首先,分析发达国家的发展现状并总结其发展经验,在相关政策标准和取得成效两个方面,对我国钢结构住宅产业化的发展现状进行剖析,在宏观和微观两方面对发展中存在的问题进行归纳。其次,对影响我国钢结构住宅产业化发展的因素进行系统地识别和分析。通过文献研究和专家访谈确定影响因素清单,根据清单设计调查问卷并通过预调研优化问卷,采用因子分析法提取出9个公共因子并将其作为关键影响因素研究,通过观察发现,关键影响因素间可能蕴含潜在影响关系,因此采用DEMATEL/ISM集成建模方式,得到关键影响因素作用机理模型。通过对模型进行解读,分析各个层级间关键影响因素的作用机理。最后,挖掘关键影响因素作用机理模型中的深层影响因素,据此提出我国钢结构住宅产业化发展建议。本文建立了我国钢结构住宅产业化发展关键影响因素作用机理模型,并结合国内外发展现状,针对深层影响因素提出政府管控、产业组织、技术体系三方面的建议,为解决钢结构住宅产业化发展问题提供切入点,有利于推动产业平稳有序发展。

张鑫[3](2020)在《基于数据挖掘的高炉煤气受入量预测研究》文中研究说明钢铁企业高炉煤气作为重要的副产物之一,其回收利用率影响着生产的成本和环境污染程度。冶金生产中的生产状态和工况不是一成不变而是随时在改变,因此高炉煤气产生量会有较大波动。生产中的煤气过剩或者煤气紧缺现象很容易导致设备熄火进而影响用户生产,也会带来很大的安全隐患。煤气产生量大于煤气调度量会导致BFG放散到大气中,势必对环境造成污染。煤气产生量小于煤气调度量会导致用户生产能源不足。针对钢铁企业实际生产作业所采集到的非平稳非线性的数据构建一种基于数据挖掘方法的CNN-GRU预测模型。首先对原始数据进行关联度分析,通过改进的T型关联度方法找到高炉煤气受入量的主要影响因素,再通过改进的EMD算法对数据滤波,最后建立了CNN-GRU组合模型,该模型使用模仿词向量方法,将海量的时间信息、温度数据和压力数据等信息串联成一个向量作为输入,采用CNN对输入进行特征提取,将得到的特征向量构造为时间序列,并作为输入数据给GRU网络进行高炉煤气产生量预测。组合模型、GRU模型和BP模型的均方根误差分别为542.42、583.37、707.63,通过结果分析可知所提出的方法和传统的BP模型和GRU网络预测模型比较具有更高的预测精度和更快的预测速度。为钢铁企业能源管理调度提供了较为有效的方法。图29幅;表5个;参59篇。

白路恒[4](2019)在《公共建筑全生命周期碳排放预测模型研究 ——以天津市办公建筑为例》文中指出公共建筑的碳排放在建筑行业中占有很大的比重,具有较高的研究价值。但是建筑全生命周期碳排放量的计算方法十分繁琐,给碳排放的量化研究带来了巨大困难。本论文受“十三五”国家重点研究项目资助(项目编号:2016YFC0700200),旨在研究公共建筑碳排放的预测核算模型,简化碳排放的计算过程,以便建筑师在建筑设计阶段对建筑碳排放量的掌握以及建筑设计的调整。本文梳理了国内外大量的参考文献,对全生命周期评价理论的目标、范围和阶段划分进行了明确,对比分析了清单统计法和信息模型法两种碳排放计算方法,归纳总结出较为全面的建筑碳排放因子库,同时比较了不同的能耗数据收集方法,最终采用Designbuilder软件模拟的方式进行能耗的测算。本文从公共建筑的角度出发进行碳排放及预测核算模型的研究。按照建筑功能和建筑体量的分类,对公共建筑全生命周期四个阶段的碳排放特点进行分析。之后以建筑师的角度出发,分别从建筑气候分区、建筑的朝向、建筑形体因素、围护结构的传热系数四个方面探讨公共建筑碳排放的影响变量。最后从13种类型的公共建筑中选择高层办公建筑为碳排放预测模型的研究对象。本文收集并计算了天津地区的30栋高层办公建筑,其全生命周期碳排放量在40~90kg CO2/m2·year之间,其中建筑运行维护阶段占比最大,达到89.3%;其次为建材生产阶段,占比约为10%;建筑施工、拆除及回收部分的碳排放量较少,分别为1.78%、1.43%。随后本文结合碳排放的计算结果,采用相关性分析、散点图、共线性诊断等方法,进行变量的筛选,最终确定了12种建筑参数作为模型的自变量。之后采用支持向量回归的方法结合R语言构建了办公建筑碳排放预测模型,并搭建了“建筑生命周期碳排放核算软件”。本文通过较为全面的建筑全生命周期碳排放研究,构件了办公建筑的碳排放预测模型,实现了在设计阶段对建筑碳排放的把控,为建筑设计师提供了低碳设计的辅助工具。

邓帅[5](2020)在《首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究》文中提出为了建立“高效率、低成本的洁净钢生产平台”,首钢京唐设计和建设了“全三脱”这一“新一代可循环钢铁制造流程”。但是,首钢京唐“全三脱”工艺流程的实际生产过程中存在很多问题,一直为钢铁冶金界所关注,并亟待解决。本文基于首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁水物质流调控现状,应用冶金流程工程学相关理论,对物质流运行的基本参数(时间、温度、物质量)进行了解析和仿真研究。在此基础上,研究了制约“三脱”比例提高的两个关键技术问题:废钢熔化以及转炉辅料成本。本文分析了“全三脱”炼钢过程物质流运行现状,研究表明,“三脱”比例、成本控制、成分控制以及时间和温度的控制,均未达到设计要求,控制水平与同类型钢厂也存在一定的差距,研究解决“全三脱”问题,应该站在整个钢铁制造流程整体优化的角度,以洁净钢生产平台全流程为着眼点,综合调控物质流的基本参数;通过对物质流运行时间进行解析得知,转炉生产率低、空炉等待时间长,脱磷炉、脱碳炉空炉等待时间平均为19.86分钟和15.91分钟,由于生产节奏慢,导致流程连续化程度不高,工序与工序间的运行,有很大一部分时间是在等待;通过对物质流运行温度进行解析得知,超低碳钢和低碳钢出钢钢水温度平均分别为1680℃和1666℃,与其他同类型钢厂相比出钢钢水温度偏高。原因就在于生产节奏慢,工序与工序之间等待时间长,导致运输过程温降大,需要更高的出钢钢水温度保证连铸中间包温度;利用Fluent软件对转炉空炉过程热状态进行模拟仿真,受空炉时间影响,转炉散热量变化范围为0.89~7.85× 107kJ;空炉时间增加30分钟,脱磷转炉、脱碳转炉散热量分别增加约2.34× 107kJ、4.13× 107kJ,在一定的冶炼周期内,脱磷转炉、脱碳转炉、常规转炉条件下的铁水温降分别增加约12.5℃、15℃、17℃,“三脱”工艺冶炼和常规冶炼对应的废钢加入量分别减少0.93%、0.75%;使用Plant Simulation软件,对物质流运行物质量建立仿真模型。结果表明,“三脱”比例从现有的33%提高到100%,流程连续化程度提高,转炉-连铸运输等待时间平均减少5-14分钟,对应出钢钢水温度可降低4.9~13.7℃。DeP-DeC的运输等待时间平均减少约10.14分钟,KR-DeP运输等待时间平均减少约11.62分钟,相当于入脱碳炉铁水升高1.93℃,入脱磷炉铁水升高2.21℃。由于流程生产节奏加快,转炉生产率从现有的50%左右提高到60%~70%,空炉时间的降低减少了散热,相当于脱磷炉铁水温度少降12.5℃,脱碳炉铁水温度少降15℃,可一进步降低生产成本;针对废钢熔化问题,对脱磷炉进行物料平衡与热平衡计算,可知废钢熔化热量不是其限制性环节,无论是铁水温度和成分来说,熔化现有比例的废钢都是足够的。废钢能否按时熔化,与废钢的熔化速率、转炉吹炼时间和废钢厚度有关;建立废钢熔化速率模型和熔化厚度模型,在京唐现有条件下,最多能熔化44mm厚度的废钢,在温度1360℃下,熔池碳含量从4.5%增加到5.0%时,废钢熔化速率增加43%到63mm,在碳含量4.5%下,熔池温度从1350℃增加到1400℃,废钢熔化速率增加60%到70mm。除此之外增加吹炼时间,能进一步增加废钢熔化厚度。但是,与常规转炉相比,脱磷转炉熔化的废钢尺寸还是有限;针对转炉辅料成本问题,利用C#编程语言开发辅料加入量计算模型界面,在现有物质流运行情况下,通过计算模型可知,辅料成本的高低与铁水硅含量、碳含量、温度有很大关系,本文给出了不同情况下的“全三脱”冶炼和常规冶炼辅料加入成本对比结果;当”三脱”比例增加到100%时,对于现有铁水条件和目标钢种条件,“全三脱”冶炼的辅料加入成本与常规冶炼相比,不仅没有增加,反倒降低了。以冶炼低碳钢种,铁水碳含量为4.1%、硅含量为0.1、温度为1330℃为例,与现有状态常规转炉相比,“全三脱”冶炼,平均吨钢辅料成本降低0.13~4.63元。

陈义忠[6](2019)在《基于非常规能源的水-能耦合系统模拟评估与多层决策》文中研究指明近年来,页岩气等非常规能源作为最有潜力的可替代能源而备受各国政府广泛关注;对其进行勘探和开发对于降低日益加大的常规油气供需矛盾缺口和确保国家能源安全具有重大的战略意义。然而,由于页岩气等非常规能源系统决策过程的多目标、多层次性及其对环境的潜在危害性,传统的优化模型已难以解决其决策过程中的动态性和复杂性。同时,页岩气供应系统是一个复杂的巨系统,涉及到各种不确定的环境、经济和技术参数,如气井总产量、压裂用水量、温室气体排放强度和废水处理设施容量等。这些不确定性参数不仅会影响相关的页岩气输配过程,而且容易影响最终的能源管理决策方案。因此,迫切需要加强不确定性条件下页岩气供应系统全过程决策的科学性以满足多方利益群体需求。本文在页岩气藏气-水两相流模拟和碳-水足迹分析的基础上,采用不确定性规划方法与非合作博弈理论,开发了一系列优化决策模型。具体包括:(1)基于页岩气典型的生产特征,建立基质和裂缝子系统的气-水两相渗流模型,应用数值模拟技术预测、分析页岩气和水流在储层中的运移规律。结合因子分析方法,定量分析不同基质、裂缝、流体性质和生产制度对系统产能的影响。研究结果表明:裂缝间距对系统累积产气量的主效应值最大且表现为负效应,而裂缝渗透性和气体扩散系数对系统产能具有明显的交互作用。该模拟技术不仅能够识别不同因子对系统产能的影响,而且能够为后续的优化决策模型开发提供数据支持。运用全生命周期评价方法和Tsinghua-CA3EM模型定量分析了页岩气的能源-碳-水足迹,并与常规能源(天然气和煤炭)相应的核算结果进行对比分析。在此基础上,构建了碳-水足迹优化调控模型,在多重技术约束下制定了页岩气最优的甲烷逸散率([5.75%,7.89%])、最佳的回流比和循环利用率组合([0.37,0.80])。(2)为表征决策目标间的层次关系,构建了基于非合作博弈的双层规划模型。该模型运用区间规划方法处理系统中的不确定信息,并采用分式规划方法反映系统的经济和环境效率问题。将所开发的区间双层分式规划模型应用于美国Pennsylvania的Marcellus页岩区。研究结果表明:双层规划中的系统累积页岩气产量比经济目标下的产气量降低了[38.44%,85.84%],而比环境目标下的产气量提高了[38.88%,85.93%];双层规划系统的经济效益比经济效益单目标下的方案降低了11.84%,而比温室气体单目标下的方案提高了 15.39%。通过与单目标规划和多目标规划结果的综合对比分析表明:只有综合与平衡不同层次决策的资源配置方案,才能实现区域页岩气等非常规能源的可持续发展。(3)考虑页岩气供应链的上游、中游和下游不同的涉利主体及气井总产量的随机性,构建了具有主从关系的非合作博弈双层机会约束规划模型(DSCCP),其中以下游电力部门的管理成本最小化为上层决策目标,以上游页岩气开发商的系统经济效益最大化和取水量最小化为下层决策目标。模型将非合作博弈理论、结构优化、过程控制、成本分析、环境影响评价和随机模拟技术整合至同一框架中。将所开发的模型应用于Beaver郡的Marcellus页岩区块,并提出随机因素干扰下的模糊满意度算法,从而得到符合上游和下游决策者的综合规划方案。研究结果表明:不同的违约概率水平将会带来不同的系统经济和环境效益。较高的风险水平对应较低的系统经济效益和水资源供应量,而违约水平的增大将降低系统的可靠性。因此,决策者需要权衡目标函数值与系统风险的动态关系以制定最优的决策方案。此外,以上游的经济效益最大化为主要控制目标的MPS模型将产生经济导向型管理策略,该策略一定程度上符合上游页岩气开发商的需求,但严重违背下游电力生产部门的需求;MCS(下游系统管理成本最小化)和MWS(上游水资源用量最小化)模型倾向于制定保守的管理策略;当未考虑分层决策时,MPWS(上游系统经济效益最大化和水资源用量最小化)模型的优化结果可作为DSCCP模型结果的一种替代方案。(4)构建了页岩气-水资源耦合系统的多层规划模型。该模型同时将温室气体排放控制模块、页岩气经济生产模块和水资源高效利用模块整合到全生命周期供应链中。多层规划模型有效地克服了双层规划模型难以体现更为复杂层次结构的不足。将所开发的多层规划模型应用于美国四大页岩区块,并利用改进的交互式满意度方法求解多层规划模型。研究结果表明:双层规划模型仍会产生环境倾向或经济倾向政策,而多目标规划模型和多层规划模型由于考虑更多维度的目标函数,其将能够有助于制定更为全面的经济和环境决策方案。传统的多目标规划模型由于未能充分考虑页岩气供应系统中决策者的层次结构,其决策方案则略显主观且难以被决策者所采纳。研究结果不仅能够有助于评估页岩气供应系统全生命周期温室气体排放潜值、水-能源消耗、废水处理等经济和环境影响;而且能够有效地避免不同决策者间的利益冲突,从而得到非妥协的优化管理方案。

汪宙[7](2016)在《转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制研究》文中研究说明随着中国制造2025的发展,钢铁行业的智能制造正在探讨之中,炼钢过程的智能化是未来钢铁工业实现智能制造的一个重要内容,而转炉炼钢终点的稳定与准确控制是智能炼钢需解决的问题之一。由于国内炼钢工艺发展不均衡,缺乏动态检测设备的转炉占有相当比例,因此针对此类转炉研发炼钢过程及终点控制技术,对于国内炼钢工艺控制水平的整体提升具有重要作用。本文针对缺乏动态检测设备的转炉冶炼中高碳钢终点钢水成分和温度命中率偏低、吹炼过程控制难度偏大的难题,通过开展80吨转炉炼钢吹氧和造渣优化控制模型研究、基于熔池混匀度的冶炼过程模型研究、冶炼后期钢水磷和锰含量预报模型研究、冶炼末期补吹模型研究,研发转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制技术,以实现中高碳钢冶炼终点钢水成分和温度的准确控制。采用氧平衡理论模型与统计模型相结合的方法构建了转炉吹氧量综合预报模型,该模型对于氧耗量预报的平均相对误差小于1%。通过转炉水力学模拟实验研究了主要工艺参数对转炉熔池搅拌混匀效果影响的显着性。构建了转炉炼钢过程造渣料加入量模型,制定了转炉炼钢过程造渣料的加入制度。重新定义了“熔池混匀度”的概念,并结合经典转炉脱碳三阶段理论和熔池热平衡原理,建立了基于熔池混匀度的转炉(无副枪)冶炼过程模型。该模型应用于中高碳钢冶炼过程,碳含量预报误差在±0.04%范围且温度预报误差在±15℃范围内时的概率是72%。通过分析转炉冶炼过程钢水磷和锰元素的氧化反应机理,采用数据挖掘结合反应机理分析的方法构建了基于多层递阶回归分析的冶炼后期磷含量预报模型和基于遗传算法优化的BP神经网络冶炼后期锰含量预报模型。其中,与磷含量预报模型的预报误差在±0.004%范围内时,模型的命中率为73%;当锰含量预报模型的预报误差在±0.025%范围内时,模型的命中率为84%。针对转炉冶炼中高碳钢接近吹炼终点阶段钢水成分和温度的变化规律进行研究,构建了冶炼末期补吹模型。现场应用表明,补吹方案实施后终点钢水成分和温度均达到出钢要求,且模型用于预报终点钢水温度、碳、锰、磷和硫含量时,模型预报误差相应分布在±10℃、±0.02%、±0.02%、±0.003%和±0.004%范围。构建了中高碳钢冶炼过程及终点控制模型集,初步形成中高碳钢冶炼过程及终点控制技术,实现中高碳钢冶炼过程及终点的准确控制。

孟华[8](2013)在《钢铁企业自备电厂机组配置优化及煤气优化调度研究》文中研究表明煤气是钢铁企业重要的二次能源,煤气发生量与消耗量之间的平衡程度对钢铁企业的生产成本和能源消耗影响极大。煤气系统不平衡源于两个方面,一是煤气系统的结构性不平衡,即静态不平衡;一是煤气系统运行过程中的不平衡,即动态不平衡;实现煤气平衡的关键在于自备电厂的机组配置与动态调度。为此,论文综合考虑煤气放散和机组运行效率下降对整个煤气系统价值的影响,建立自备电厂机组配置优化模型;考虑到依靠人工经验无法对其煤气供入量进行准确预测,针对煤气供入量特性,建立自备电厂煤气供入量预测模型。在预测模型的基础上从煤气系统全局出发,以总运行成本最小为目标,考虑锅炉负荷波动频繁的特点,建立优化调度模型,并基于模型研究了应用企业自备电厂的煤气利用问题。主要研究内容如下:(1)在掌握钢铁企业富余煤气特性规律的基础上,针对煤气系统静态结构不平衡的实际情况,建立了自备电厂机组配置优化模型。整个建模过程综合考虑了煤气放散、环境成本、CCPP机组能力、机组容量、机组最佳负荷率对机组配置的影响,以煤气系统平衡、CCPP机组稳定运行、环境成本等作为约束条件,旨在保证环境成本和总利润协同优化下确定发电机组的最优配置结构。(2)在准确识别钢铁企业自备电厂煤气供入量影响因素的基础上,针对以往没有合理的预测手段、仅凭人工经验判断煤气供入量趋势的模式缺陷,建立了自备电厂煤气供入量时间序列预测模型。整个建模过程采用预测前模型识别、预测中针对数据性质进行预测,预测后对残差着重分析的方式。基于煤气供入量关联性、延时性、随机性及复杂性的特性,首先建立ARMA时间序列主体预测模型,针对主体模型的残差项进行拉格朗日乘子检验,通过最小二乘法对参数进行估计后进一步建立ARCH时间序列辅助预测模型,使平滑误差项的方差达到最小,提高预测模型的预测精度;预测后从统计学角度融合拟合分布的方法结合实际生产对预测模型的残差项进行了分析。利用钢铁企业自备电厂实际数据对所建模型进行验证得到:预测模型相对误差最高为1.95%,预测效果较好,可用于指导实际生产。(3)依据自备电厂煤气供入量的预测结果,针对锅炉负荷频繁波动的特点,构建煤气系统优化调度模型。考虑到国家对企业污染物排放的处罚,将“环境成本”的概念引入钢铁企业自备电厂煤气系统中,综合考虑锅炉经济负荷运行、锅炉启停、燃料消耗等对模型的影响,以全周期内的总运行成本最小为目标,达到合理用能的目的,使能源结构趋于最优化,在此基础上建立优化调度模型。同时为了提高模型的合理程度,在调度过程中考虑了物料平衡、能量平衡、锅炉操作、锅炉运行、污染物排放等对模型的约束。本文所建立的自备电厂多周期混合整数非线性规划煤气系统优化调度模型改变了以往调度滞后、人为决定因素大的缺陷,保证锅炉在最佳运行区域附近工作。运用改进的粒子群优化算法对模型求解,不仅提高了模型的求解收敛速度,并且加强了模型的全局寻优能力,对钢铁企业自备电厂煤气系统的优化调度具有重要的指导意义。(4)将建立的自备电厂机组优化配置模型应用于钢铁企业A。结果表明:优化后的机组配置结构基本可实现企业煤气零放散,保证企业年供电自给自足,并可富余外供,电力能值降低了0.08kgce/kWh,按年日历工作时间7000小时计算,节约标煤23.63万tce/年;将建立的自备电厂煤气系统预测和优化调度模型应用于钢铁企业B。结果表明:所建预测模型具有较高的预测精度,高炉煤气供入量预测模型平均误差率为2.05%;转炉煤气供入量预测模型预测平均误差率为2.43%,预测精度较高,符合模型精度要求,满足工业生产需要。针对燃料、负荷频繁波动得到的调度方案合理、实用,调度结果表明:运用所建调度模型将多产蒸汽11t/h,按此计算节能约9086.56tce/年,节能潜力巨大。

聂秋平[9](2011)在《钢铁企业能源实绩平衡与优化调度策略及应用研究》文中指出加强能源管理是实现循环经济的重要手段。钢铁企业的能耗费用约占工业部门能耗总量的15%-20%,高能耗造成对环境的污染和经济效益的负面效应长期以来一直是我国钢铁企业所面临的重大难题之一。能源管理模式分散粗放、能源计划与平衡安排不当、调度系统简单低效等问题,已成为我国钢铁企业低能源利用率、高能耗的重要原因。针对上述问题,本文结合某大型钢铁联合企业能源中心建设项目,从钢铁企业能源系统分析、能源产消预测、能源实绩平衡和能源优化调度模型及其应用等方面展开研究,主要研究内容和创新性研究成果如下。(1)指出了钢铁企业能源管理所普遍存在的主要问题分析了典型钢铁联合企业的烧结、焦炉炼焦、高炉炼铁、转炉炼钢、连续铸造和轧钢等主要生产工序所使用的煤气、电力、水、水蒸气、氧、氩和氮气等能源的分布状况以及主要能源的管理流程,指出能源产消量的预测、能源的实绩平衡与数据校正、能源的计划管理与优化调度等问题是当前钢铁企业能源管理工作中所普遍存在和亟待解决的研究问题。(2)能源产消特性分析与不同特性下的产消预测模型基于煤气和电力两种主要能源,结合生产工艺分析和灰色关联度分析方法,分析了钢铁企业主要生产工序及各工序主要能源用户的能源产消特性,并根据不同的产消特性,建立不同的能源产消预测模型对能源的产生或消耗量进行预测。针对产消量基本处于一定范围内的用户,建立基于生产计划的预测模型,以非能源的计划产量作为依据进行预测;针对产消量没有明显的规律,存在随机性、灰色特性,且与其影响因素之间呈非线性关系的用户,建立基于灰色RBF神经网络模型的预测模型,将与产消量相关联的数据进行灰色累加处理后,作为模型的训练数据,以时间序列作为模型输入进行预测,并以预测误差作为反馈对神经网络结构进行修正;针对与其影响因素之间存在明显规律或线性关系的用户,建立多层递阶回归分析预测模型,将线性回归方法与多层递阶方法相结合,将预报对象看成是随机动态的时变系统进行预测;针对短时间内呈线性变化,长时间内呈现连续性和周期性变化的用户,建立基于时间序列的自回归滑动平均预测模型,利用前段时间若干能源产消量的线性组合对后段时间进行预测。工业现场数据的仿真实验表明,所建立的四类预测模型对于具有不同产消特性的用户具有较好的针对性和适应性,预测精度较高。(3)能源数据校正与煤气实绩平衡策略基于所提出的产消预测模型,提出了一种能源数据校正方法,以产消预测模型得出的预测值为参考值,以校正值与该预测值之间差值的平方和最小为目标函数,以能源平衡方程作为约束条件,建立优化模型,通过求解模型最优解,得到能源数据的校正值,并采用基于污染正态分布的过失误差诊断方法对能源计量数据中的过失误差进行诊断,对含有过失误差数据再重新求解校正值。过失误差的检测,能为检测设备的诊断提供指导。利用该数据校正方法,针对煤气这一钢铁企业最重要的能源,设计了一种煤气自动实绩平衡策略,由职能部门设置补偿参数,煤气用户设置仪表停计时间,平衡管理员设置平衡的运行参数,以测量数据的校正值代替原始测量值,实现了煤气系统的自动实绩平衡。工业生产过程数据的仿真实验表明,能源数据校正方法合理可行,煤气实绩平衡策略可提高煤气平衡的科学性和自动化程度。(4)两种煤气优化调度模型分析了企业内部能源系统的网络结构,推导了基于数学规划的能源优化调度总体模型的数学表达式。针对煤气系统,提出基于单元分类的和基于产消预测的煤气优化调度模型。1)基于单元分类的煤气调度模型根据各煤气用户在生产过程中的作用与煤气产消方式的不同对用户进行分类,以统一的调度目标和不同类别的约束方程对各用户煤气进行优化调度。模型主要从宏观角度着眼于钢铁企业全流程,可以适用于所有的用户;2)基于产消预测的调度模型利用煤气产消预测模型的预测值,然后使用能源总体优化调度总体模型对预测结果进行相应修正,并作为优化调度值。模型增加了对关键影响因素的考虑,调度结果具有相对较高的精确度,但仅适用于具有预测模型的用户,且受预测精度影响较大。工业过程数据仿真结果表明,调度模型可显着减少煤气的放散量。(5)能源产消预测与优化调度模型在能源管理系统中的应用与实现使用Windows平台,Visual studio开发环境,Oracle数据库,基于所提出的能源产消预测模型和优化调度模型,设计实现了煤气自动实绩平衡系统和煤气优化调度系统,并应用于论文背景钢铁企业,作为其能源管理系统的一部分。两系统投入运行后,可以在5分钟内实现按班为最小周期的全厂煤气的自动实绩平衡,可以在2分钟内自动生成煤气的班调度计划;有效提高了实际平衡的效率和煤气利用率,经济效益显着。

孔海宁[10](2011)在《钢铁企业副产煤气系统优化调度研究》文中研究表明钢铁行业是我国支柱型产业,近年来在国家政策的拉动下发生了飞速发展。同时,它也是能源密集型产业,消耗的能源占全国能源总消耗量的15%。因此,如何提高能源利用效率,降低能源浪费成为钢铁企业一个亟待解决的问题。其中副产煤气的综合利用是节能降耗的关键突破口。副产煤气是钢铁企业在生产过程中产生的重要二次能源,占钢铁企业总能源消耗的30%,其优化调度对于整个企业节能降耗发挥重大作用。但是,目前关于副产煤气优化调度的研究还处于起步阶段,因此对该课题的研究意义更加重大。在此背景下,本文以钢铁企业副产煤气系统为研究对象,对其优化调度建模进行了深入研究,并将建立的优化模型应用于我国K钢铁企业,达到了降低钢铁企业能源消耗、减少生产成本的目的。主要研究成果包括以下几方面内容:(1)在对钢铁企业副产煤气系统进行深入、详细描述分析的基础上,首次提出了适用于所有钢铁企业副产煤气系统的“三系统两层面”分析架构。“三系统”是指根据副产煤气的工艺流程,把整个副产煤气系统划分成三个相互关联的子系统,分别定义为存储系统、产消系统和转化系统。其中产消系统中的用户根据它们消耗煤气的不同特点分为两大类。第一类是只消耗某一种煤气的用户,这类用户的煤气消耗量无法人为进行优化调度;第二类是可以混烧两种以上煤气或者其它燃料的用户,这类用户和存储系统、转化系统的用户构成的集成系统是本研究优化调度的对象。“两层面”是指在对系统建立优化调度模型的目标函数中,要综合考虑显性成本和隐性成本两方面因素。(2)针对三种副产煤气的发生机理复杂、影响因素众多的特点,选取ARMA时间序列模型对三种煤气的产生量进行建模预测,通过算例分析验证,得到了较高的预测精度。用此模型的预测结果作为优化系统的输入值。(3)对产消系统中只消耗某一种煤气用户的消耗量进行建模预测。根据消耗用户的不同特点将其分为四类。分别采用时间序列方法、基于Levenberg -Marquardt (LM)算法的BP神经网络方法、平滑指数法和线性回归法对其消耗的煤气量进行建模预测,通过算例分析验证,得到了较高的预测精度。用此模型的预测结果作为优化系统的输出值。(4)建立了钢铁企业副产煤气系统动态优化调度模型。选取副产煤气系统生产成本最小化为目标函数,充分考虑影响副产煤气系统生产成本的所有因素,包括外购燃料成本、副产煤气的放散成本、副产煤气柜煤气量波动成本以及锅炉操作成本等;以物料守恒、能量守恒、设备操作要求等作为约束条件;采用混合整数线性规划模型建模,对副产煤气系统进行优化调度。实例分析中,将建立的优化模型应用我国K钢铁企业,节省30%的生产成本。(5)首次将环境成本引入到副产煤气系统优化调度模型中,建立了基于环境成本的钢铁企业副产煤气系统绿色优化调度模型。模型在考虑生产成本的基础上,综合考虑了副产煤气放散、燃烧排放和外购燃料燃烧排放所带来的环境成本。实例分析中,将基于环境成本的绿色优化调度模型与第六章优化模型对比,总成本节约了1.3%。最后,对本文的研究所取得的成果进行了总结,并对本领域未来的研究方向进行了展望。

二、基于多层递阶回归分析的轧钢煤气用量预测(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于多层递阶回归分析的轧钢煤气用量预测(论文提纲范文)

(1)煤气化-闪速炼铁耦合工艺的数值模拟及优化(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 炼铁工艺的技术发展和趋势
        2.1.1 高炉炼铁技术发展
        2.1.2 非高炉技术发展
    2.2 闪速炼铁技术发展与研究
        2.2.1 气基直接还原机理
        2.2.2 闪速炼铁的提出与国内外研究现状
        2.2.3 闪速炼铁与煤气化耦合
    2.3 炼铁过程的数值模拟发展
    2.4 研究思路及主要研究内容
        2.4.1 研究思路
        2.4.2 主要研究内容及意义
3 实验室条件下的闪速炼铁研究基础
    3.1 铁矿石气基直接还原过程热力学分析
    3.2 铁矿石闪速还原实验
        3.2.1 实验研究方法
        3.2.2 实验原料及设备
        3.2.3 实验步骤及方案设计
        3.2.4 结果讨论
    3.3 实验室下落管数值模型
        3.3.1 气粒两相流的模型框架
        3.3.2 闪速还原动力学
        3.3.3 模型结果讨论
    3.4 本章小结
4 煤气化-闪速炼铁耦合工艺的热平衡模型
    4.1 还原塔气化还原过程的热平衡模型
        4.1.1 热力学平衡模型构建
        4.1.2 模拟工况方案
        4.1.3 结果讨论
    4.2 熔池粉煤补吹过程的热力学建模
        4.2.1 热力学平衡模型构建
        4.2.2 模拟工况方案
        4.2.3 结果讨论和优化工况
    4.3 本章小结
5 煤气化-闪速炼铁数值模型的构建与验证
    5.1 计算流体力学框架
        5.1.1 欧拉-拉格朗日框架下的多相流模拟
        5.1.2 流体流动的基本控制方程
        5.1.3 颗粒追踪的基本控制方程
        5.1.4 计算域及模型边界条件
        5.1.5 均相/异相化学反应
    5.2 粉煤气化过程的数值模拟
        5.2.1 脱挥发分过程
        5.2.2 粉煤气化反应
        5.2.3 气相组分间的化学反应
        5.2.4 煤气化过程的结果讨论
    5.3 煤气化-闪速炼铁耦合过程的结果讨论
        5.3.1 炉内分布特征
        5.3.2 颗粒行为分析
        5.3.3 产物预测与关键问题论证
    5.4 本章小结
6 基于煤气化-闪速炼铁数值模型的物料参数优化
    6.1 不同煤种的影响
    6.2 不同氧/煤比对煤气化过程的作用
        6.2.1 煤气温度和组分
        6.2.2 炉内分布特征
        6.2.3 颗粒特性
    6.3 矿/煤比对耦合过程的作用
        6.3.1 流场分布
        6.3.2 温度和组分分布
        6.3.3 颗粒停留时间
        6.3.4 对产品质量的影响
    6.4 本章小结
7 基于数值模拟的反应器结构设计和优化
    7.1 双通道喷嘴下的炉型结构优化
        7.1.1 矿粉投料位置的作用
        7.1.2 炉身半径的影响
        7.1.3 炉身长径比的影响
        7.1.4 顶部曲面与优化炉型
    7.2 旋流喷嘴反应器的基本特征和工况优化
        7.2.1 旋流喷嘴下的煤气化特征
        7.2.2 旋流角度对于工况的影响
    7.3 本章小结
8 煤气化-闪速炼铁耦合工艺的全流程设计与模拟计算
    8.1 煤气化-闪速炼铁-发电联产工艺
        8.1.1 燃气轮机发电
        8.1.2 蒸汽轮机发电
    8.2 煤气化-闪速炼铁-甲醇合成-发电多联产工艺
        8.2.1 CO变换工序
        8.2.2 甲醇合成工序
        8.2.3 精馏工序
        8.2.4 热量回收与蒸汽发电
    8.3 基于GSP气化炉的燃气发电工艺
    8.4 基于(?)分析概念的能量计算
        8.4.1 热力学第二定律和(?)分析
        8.4.2 耦合过程的效率计算
        8.4.3 全流程工艺的(?)流计算
    8.5 本章小结
9 结论与展望
    9.1 主要结论
    9.2 论文创新点
    9.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(2)我国钢结构住宅产业化发展研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文内容及结构
        1.3.1 论文内容
        1.3.2 论文结构
2 钢结构住宅产业化发展现状及问题分析
    2.1 国内外钢结构住宅产业化发展现状
        2.1.1 国外发展现状
        2.1.2 国内发展现状
    2.2 我国钢结构住宅产业化发展存在的问题
        2.2.1 宏观层面
        2.2.2 微观层面
    2.3 本章小结
3 我国钢结构住宅产业化发展影响因素及其作用机理
    3.1 影响因素识别
        3.1.1 基于文献研究的初步识别
        3.1.2 基于专家访谈的清单调整
        3.1.3 影响因素最终清单
    3.2 影响因素探索性因子分析
        3.2.1 分析模型选取与主要步骤
        3.2.2 数据收集与检验
        3.2.3 公因子构造与提取
        3.2.4 公因子命名解释
    3.3 关键影响因素作用机理分析
        3.3.1 DEMATEL/ISM集成系统结构建模
        3.3.2 关键因素影响关系确定
        3.3.3 多级阶梯结构模型建立
        3.3.4 多级阶梯结构模型分析
    3.4 本章小结
4 我国钢结构住宅产业化发展策略
    4.1 政府管控方面
        4.1.1 加强方向引导政策针对性
        4.1.2 拓宽开发激励政策覆盖面
        4.1.3 健全政府监管保障机制
    4.2 产业组织方面
        4.2.1 提升企业管理组织能力
        4.2.2 建立完整成熟的产业链
    4.3 技术体系方面
        4.3.1 提高设计与施工技术
        4.3.2 编制完备的标准规范
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 论文主要工作及结论
    5.2 有待进一步研究的问题
参考文献
附录A 我国钢结构住宅产业化发展影响因素专家访谈提纲
附录B
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(3)基于数据挖掘的高炉煤气受入量预测研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 数据挖掘技术
    1.3 国内研究现状
    1.4 论文研究内容及结构
第2章 高炉煤气系统背景介绍
    2.1 钢铁生产流程介绍
    2.2 高炉煤气产耗分析
        2.2.1 高炉煤气的产生
        2.2.2 高炉煤气供需分析
        2.2.3 高炉煤气受入量分析
    2.3 本章小结
第3章 高炉煤气数据预处理
    3.1 关联度分析方法
        3.1.1 灰色关联分析法
        3.1.2 计算步骤
        3.1.3 改进的灰色关联度分析方法
    3.2 受入量影响因素
        3.2.1 数据采集
        3.2.2 确定参考和比较序列
        3.2.3 无量纲化数据
        3.2.4 计算关联度
        3.2.5 结果对比
    3.3 降噪
        3.3.1 传统滤波方法
        3.3.2 经验模态分解降噪
    3.4 本章小结
第4章 高炉煤气受入量预测
    4.1 常用的预测方法
    4.2 GRU网络
        4.2.1 深度学习
        4.2.2 循环神经网络
        4.2.3 LSTM
        4.2.4 GRU
    4.3 CNN-GRU
        4.3.1 CNN
        4.3.2 CNN-GRU
        4.3.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
企业导师简介
作者简介
学位论文数据集

(4)公共建筑全生命周期碳排放预测模型研究 ——以天津市办公建筑为例(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 现存问题
    1.3 研究内容与框架
    1.4 研究方法与意义
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 研究意义
第2章 碳排放基础理论
    2.1 建筑全生命周期理论概述
        2.1.1 全生命周期评价的概念
        2.1.2 目标与范围
        2.1.3 全生命周期阶段划分
    2.2 碳排放计算方法与数据收集
        2.2.1 碳排放计算方法
        2.2.2 活动水平数据的收集
    2.3 碳排放因子
        2.3.1 化石能源、电力碳排放因子
        2.3.2 建筑材料碳排放因子
        2.3.3 交通运输碳排放因子
        2.3.4 施工机械设备碳排放因子
    2.4 建筑运行能耗模拟软件的选择
    2.5 本章小结
第3章 公共建筑碳排放研究
    3.1 公共建筑分类
        3.1.1 按建筑功能分类
        3.1.2 按建筑体量分类
    3.2 公共建筑全生命周期碳排放特点
        3.2.1 建材生产阶段、建筑施工阶段碳排放特点
        3.2.2 运行维护阶段碳排放特点
        3.2.3 拆解回收阶段碳排放特点
    3.3 建筑设计视角下影响碳排放的变量边界
        3.3.1 气候分区
        3.3.2 建筑朝向
        3.3.3 建筑形体
        3.3.4 围护结构传热系数
    3.4 典型公共建筑及预测模型建筑类型的选择
        3.4.1 典型建筑选择依据
        3.4.2 典型建筑类型的选择
        3.4.3 预测模型建筑类型的选择
    3.5 本章小结
第4章 办公建筑碳排放核算与预测模型构建
    4.1 办公建筑全生命周期碳排放计算
        4.1.1 建材生产阶段碳排放计算
        4.1.2 建筑施工阶段碳排放计算
        4.1.3 建筑运行维护阶段碳排放计算
        4.1.4 建筑拆解回收阶段放计算
        4.1.5 建筑全生命周期碳排放结果分析
    4.2 控制变量的筛选
        4.2.1 影响因素统计
        4.2.2 数据描述与预处理
        4.2.3 相关性分析及变量筛选
    4.3 办公建筑全生命周期碳排放预测模型
        4.3.1 分析算法的选择
        4.3.2 构建预测模型
        4.3.3 预测性能检验
        4.3.4 预测软件展示
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 研究局限与展望
参考文献
附录 A
    A-1 建筑全生命周期碳排放计算模型
    A-2 建材生产阶段碳排放计算模型
    A-3 建筑施工阶段碳排放计算模型
    A-4 建筑运营维护阶段碳排放计算模型
    A-5 建筑拆解回收阶段碳排放计算模型
附录 B
致谢

(5)首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 洁净钢生产流程概述
        2.1.1 常见的转炉炼钢流程
        2.1.2 传统的洁净钢冶炼工艺
        2.1.3 洁净钢冶炼新工艺
    2.2 “全三脱”炼钢过程的发展及应用现状
        2.2.1“全三脱”工艺及其特点
        2.2.2 “全三脱”炼钢过程的工业应用现状
    2.3 新一代大型钢厂动态精准设计和集成理论
        2.3.1 新一代大型钢厂特征
        2.3.2 钢铁制造流程的解析与集成
        2.3.3 “全三脱”炼钢过程与洁净钢生产平台
    2.4 炼钢成本控制方面的研究现状
        2.4.1 炼钢成本控制方面计算机模型的研究
        2.4.2 转炉炼钢成本控制模型涉及的算法及计算机理论
    2.5 转炉废钢熔化研究现状
        2.5.1 理论研究
        2.5.2 实验研究
        2.5.3 数值模拟研究
        2.5.4 工业实验研究
    2.6 选题背景和研究内容
        2.6.1 选题背景
        2.6.2 研究技术路线和内容
3 首钢京唐“全三脱”炼钢过程物质流运行概况
    3.1 工艺流程及设备概况
    3.2 “全三脱”工艺流程的应用情况
        3.2.1 “三脱”比例
        3.2.2 成本控制
        3.2.3 成分控制
        3.2.4 时间节奏控制
        3.2.5 温度控制
    3.3 物质流运行现状初步分析
    3.4 小结
4 物质流运行时间和温度解析研究
    4.1 钢铁制造流程中的基本参数
    4.2 主体工序
        4.2.1 时间解析
        4.2.2 温度解析
    4.3 物质流运行甘特图分析
    4.4 空炉时间对转炉热量和铁水温降的影响规律研究
        4.4.1 建立传热模型
        4.4.2 计算方法及模型验证
        4.4.3 计算结果与分析
    4.5 工序与工序间物质流运行
        4.5.1 时间解析
        4.5.2 温度解析
    4.6 小结
5 物质流运行集成与优化仿真研究
    5.1 动态精准设计和集成理论
    5.2 设计生产能力与实际产量
    5.3 仿真模型的建立
        5.3.1 Plant Simulation仿真软件及仿真语言简介
        5.3.2 问题描述
        5.3.3 仿真模型构建
        5.3.4 参数设置
    5.4 模型的运行与验证
        5.4.1 模型的研究对象和运行结果
        5.4.2 模型验证
    5.5 不同比例“三脱”对物质流运行的影响
        5.5.1 单体工序
        5.5.2 工序与工序间
        5.5.3 流程重构
        5.5.4 炼钢-连铸全流程
    5.6 小结
6 “全三脱”工艺条件下转炉废钢熔化影响规律研究
    6.1 废钢熔化现状
    6.2 废钢熔化与热量
        6.2.1 脱磷炉物料平衡计算
        6.2.2 脱磷炉热平衡计算
        6.2.3 废钢比与转炉热量
    6.3 脱磷转炉废钢熔化模型研究
        6.3.1 脱磷转炉废钢熔化的特点
        6.3.2 脱磷转炉废钢熔化数学模型建立
        6.3.3 模型计算与验证
        6.3.4 脱磷转炉废钢熔化模型的应用与结果分析
    6.4 废钢熔化分析
    6.5 小结
7 “全三脱”工艺条件下转炉冶炼辅料加入成本影响规律研究
    7.1 转炉生产工艺现状
        7.1.1 入炉铁水
        7.1.2 终点控制
        7.1.3 辅料加入
    7.2 模型构建的理论基础
        7.2.1 渣量计算模型
        7.2.2 白云石加入量计算模型
        7.2.3 铁矿石及加热剂加入量计算模型
        7.2.4 石灰加入量计算模型
        7.2.5 辅料成本计算模型
    7.3 转炉冶炼成本控制模型及框架
        7.3.1 模型界面
        7.3.2 模型参数设置
        7.3.3 模型计算结果
    7.4 模型计算结果分析
    7.5 小结
8 首钢京唐“全三脱”炼钢过程物质流运行评价及优化对策探究
    8.1 “全三脱”炼钢过程物质流运行评价
    8.2 物质流运行优化对策探究
9 结论和展望
    9.1 结论
    9.2 展望
10 附录
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(6)基于非常规能源的水-能耦合系统模拟评估与多层决策(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 非常规能源属性特征及其应用前景
        1.1.2 非常规能源开发的环境问题
        1.1.3 非常规能源与环境系统优化管理模型与方法
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 非常规能源的水资源利用评价研究
        1.2.2 非常规能源开发对水环境和大气环境影响研究
        1.2.3 不确定性条件下的水-能耦合系统优化管理研究
        1.2.4 非合作博弈论在能源和水资源系统优化方面的应用
    1.3 论文研究内容及论文结构
第2章 非常规天然气水平压裂气-水两相模拟
    2.1 引言
    2.2 页岩气流动模型
        2.2.1 基本假设
        2.2.2 基质渗流方程
        2.2.3 孔隙渗流方程
        2.2.4 人工裂缝渗流方程
    2.3 页岩气水平井压裂数值模拟
    2.4 水-能模拟结果动态分析
        2.4.1 基质孔隙度影响
        2.4.2 裂缝渗透率影响
        2.4.3 裂缝间距影响
        2.4.4 气体扩散系数影响
        2.4.5 关井时间影响
    2.5 因子分析
    2.6 本章小结
第3章 非常规天然气开发碳-水足迹核算与情景分析
    3.1 引言
    3.2 碳水足迹分析
        3.2.1 全生命周期化石能源强度
        3.2.2 全生命周期碳排放强度
        3.2.3 研究系统边界
        3.2.4 全生命周期耗水
    3.3 页岩气供应系统碳水优化控制模型
        3.3.1 碳平衡优化控制模块
        3.3.2 水资源高效利用控制模块
    3.4 碳水足迹结果分析
    3.5 页岩气未来发展规划的综合环境影响分析
        3.5.1 情景假设
        3.5.2 规划实施的不利影响
        3.5.3 规划实施的有利影响
        3.5.4 页岩气开发水资源约束分析
    3.6 本章小结
第4章 区间不确定性页岩气-温室气体耦合系统双层非合作博弈优化模型
    4.1 引言
    4.2 基于区间不确定性的双层线性分式规划
        4.2.1 双层线性分式规划
        4.2.2 区间线性规划
    4.3 页岩气-温室气体耦合系统区间双层分式规划模型
        4.3.1 研究区域概况
        4.3.2 页岩气开发的温室气体排放问题辨析
        4.3.3 区间双层分式规划模型
        4.3.4 数据准备
    4.4 结果分析与讨论
        4.4.1 单目标规划模型结果分析
        4.4.2 多目标规划模型结果分析
        4.4.3 双层规划模型结果分析
    4.5 本章小结
第5章 随机不确定性页岩气-水资源耦合系统双层非合作博弈优化模型
    5.1 引言
    5.2 双层机会约束规划理论
    5.3 页岩气-水资源耦合系统双层随机规划模型
        5.3.1 研究区域概况
        5.3.2 Marcellus页岩废水管理
        5.3.3 双层随机规划模型
    5.4 结果分析与讨论
        5.4.1 双层规划结果分析与讨论
        5.4.2 与其他模型方案的对比分析
        5.4.3 返排和生产废水的环境影响
    5.5 本章小结
第6章 基于非合作博弈的页岩气-水资源耦合系统多层规划研究
    6.1 引言
    6.2 研究方法
    6.3 页岩气-水资源供应系统多层规划模型
        6.3.1 研究区域概况
        6.3.2 多层规划模型构建
        6.3.3 模型假设与数据准备
    6.4 结果分析与讨论
        6.4.1 多层规划结果
        6.4.2 与双层模型和传统多目标模型结果的对比分析
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(7)转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 转炉炼钢技术的发展历程
        2.1.1 世界转炉炼钢技术的发展演变
        2.1.2 我国转炉炼钢技术的发展历史
    2.2 转炉吹炼过程的冶金特征
        2.2.1 转炉吹炼过程化学反应的基本特点
        2.2.2 转炉吹炼过程氧气射流与熔池的相互作用
    2.3 转炉炼钢控制模型的研究现状
        2.3.1 转炉炼钢静态控制模型
        2.3.2 转炉炼钢动态控制模型
        2.3.3 转炉炼钢全自动吹炼控制模型
    2.4 论文结构与研究内容
3 转炉炼钢过程吹氧和造渣优化控制模型
    3.1 转炉炼钢过程吹氧优化控制模型
        3.1.1 转炉炼钢过程吹氧量预报模型的构建
        3.1.2 转炉吹炼主要工艺参数对熔池搅拌混匀效果的影响
        3.1.3 转炉炼钢过程吹氧枪位和氧流量的优化
    3.2 转炉炼钢过程造渣优化控制模型
        3.2.1 造渣料加入量模型
        3.2.2 冷却剂加入量模型
    3.3 本章小结
4 基于熔池混匀度的转炉(无副枪)冶炼过程模型
    4.1 转炉冶炼过程脱碳模型
        4.1.1 经典脱碳三阶段理论
        4.1.2 转炉熔池混匀度
        4.1.3 冶炼过程脱碳模型的建立
    4.2 转炉冶炼过程温度变化模型
        4.2.1 冶炼过程热效应分析
        4.2.2 冶炼过程温度变化模型的建立
    4.3 基于熔池混匀度的转炉(无副枪)冶炼过程模型的构建与验证
        4.3.1 转炉(无副枪)冶炼过程模型的构建
        4.3.2 转炉(无副枪)冶炼过程模型的验证
    4.4 本章小结
5 转炉冶炼后期钢水磷和锰含量预报模型
    5.1 转炉冶炼后期钢水磷含量预报模型
        5.1.1 炼钢过程脱磷的热力学分析
        5.1.2 多层递阶回归分析方法简介
        5.1.3 基于多层递阶回归分析的冶炼后期钢水磷含量预报模型
    5.2 转炉冶炼后期钢水锰含量预报模型
        5.2.1 基于多元线性回归分析的冶炼后期钢水锰含量预报模型
        5.2.2 基于BP神经网络的冶炼后期钢水锰含量预报模型
        5.2.3 基于遗传算法优化的BP神经网络冶炼后期锰含量预报模型
    5.3 本章小结
6 转炉冶炼末期补吹模型
    6.1 转炉补吹阶段钢水脱碳升温规律
        6.1.1 补吹阶段钢水的脱碳规律
        6.1.2 补吹阶段钢水的升温规律
    6.2 转炉补吹阶段钢水锰、磷和硫含量变化规律
        6.2.1 补吹阶段钢水锰含量的变化规律
        6.2.2 补吹阶段钢水磷含量的变化规律
        6.2.3 补吹阶段钢水硫含量的变化规律
    6.3 转炉冶炼末期补吹模型的建立与应用
        6.3.1 补吹模型的构建
        6.3.2 补吹模型的应用
    6.4 本章小结
7 转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制技术
    7.1 转炉冶炼中高碳过程及终点控制模型集的构建
        7.1.1 模型集的架构
        7.1.2 模型集的建立
    7.2 转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制技术的提出
        7.2.1 技术的主要内容
        7.2.2 技术的实施情况
    7.3 转炉冶炼中高碳钢在线模拟与辅助控制系统的研发
        7.3.1 系统的设计
        7.3.2 系统的运行
    7.4 本章小结
8 结论及展望
    8.1 论文结论
    8.2 论文创新点
    8.3 展望
参考文献
附录A
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(8)钢铁企业自备电厂机组配置优化及煤气优化调度研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 我国钢铁企业煤气资源及回收利用
    1.2 钢铁企业富余煤气资源利用现状
        1.2.1 富余煤气增加的原因
        1.2.2 富余煤气的利用现状
    1.3 钢铁企业自备电厂现状及存在的问题
        1.3.1 自备电厂的分类
        1.3.2 自备电厂煤气系统存在的问题
    1.4 论文的研究内容及创新点
        1.4.1 论文的选题依据
        1.4.2 论文的研究内容
        1.4.3 论文的创新点
第二章 钢铁企业自备电厂机组配置优化模型
    2.1 钢铁企业自备电厂煤气系统静态平衡分析
        2.1.1 煤气系统静态平衡存在的问题
        2.1.2 重审钢铁企业煤气系统不平衡问题
    2.2 自备电厂富余煤气量的统计学特性
        2.2.1 研究方法
        2.2.2 实例分析
    2.3 自备电厂机组配置优化模型
        2.3.1 模型建立的思想
        2.3.2 模型的假设
        2.3.3 目标函数
        2.3.4 约束条件
        2.3.5 模型求解
    2.4 本章小结
第三章 钢铁企业自备电厂煤气供入量预测模型
    3.1 自备电厂煤气供入量影响因素及模型选择
        3.1.1 煤气产生量波动的影响
        3.1.2 煤气消耗量波动的影响
        3.1.3 煤气柜波动的影响
        3.1.4 其它波动的影响
    3.2 ARMA时间序列预测建模
        3.2.1 ARMA时间序列模型概述
        3.2.2 ARMA时间序列预测建模步骤
    3.3 模型验证
        3.3.1 数据预处理
        3.3.2 煤气供入量ARMA预测模型的建立
        3.3.3 ARMA模型随机扰动项的ARCH效应分析与建模
        3.3.4 模型预测
        3.3.5 残差分析
    3.4 本章小结
第四章 钢铁企业自备电厂煤气系统优化调度模型
    4.1 自备电厂锅炉及燃料调节特点
        4.1.1 自备电厂锅炉的工作特点
        4.1.2 燃料调节特点
    4.2 自备电厂煤气系统优化调度模型
        4.2.1 模型建立思想
        4.2.2 模型假设
        4.2.3 目标函数
        4.2.4 约束条件
        4.2.5 模型求解
    4.3 本章小结
第五章 模型应用
    5.1 自备电厂机组配置优化模型在钢铁企业的应用
        5.1.1 企业概况
        5.1.2 自备电厂概况
        5.1.3 钢铁企业A自备电厂机组配置优化
        5.1.4 优化结果分析
    5.2 自备电厂煤气系统化调度模型在钢铁企业的应用
        5.2.1 企业概况
        5.2.2 煤气供入量预测
        5.2.3 钢铁企业B自备电厂煤气系统优化调度
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录

(9)钢铁企业能源实绩平衡与优化调度策略及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 钢铁企业能源中心与能源管理
        1.2.2 钢铁企业能源产消预测
        1.2.3 钢铁企业能源实绩平衡
        1.2.4 钢铁企业能源优化调度
    1.3 论文研究思路和主要工作
    1.4 论文组织结构
第二章 钢铁企业能源系统分析
    2.1 能源管理工艺
        2.1.1 能源分布状况
        2.1.2 能源管理流程
    2.2 能源系统相关问题分析
        2.2.1 产消预测问题
        2.2.2 实绩平衡问题
        2.2.3 计划管理与优化调度问题
        2.2.4 实时监视与信息发布问题
        2.2.5 其他相关问题
    2.3 本章小结
第三章 能源产消预测与实绩平衡策略
    3.1 能源产消特性分析
        3.1.1 煤气用户特性分析
        3.1.1.1 煤气消耗工艺特性分析
        3.1.1.2 煤气用户灰色关联度分析
        3.1.1.3 灰色关联度分析结果
        3.1.1.4 仪表停计消耗量的补偿
        3.1.2 电力用户特性分析
    3.2 能源产消预测模型
        3.2.1 基于生产计划的预测模型
        3.2.2 基于灰色RBF神经网络的预测模型
        3.2.3 基于多层递阶回归分析的预测模型
        3.2.4 基于时间序列的预测模型
    3.3 能源实绩平衡策略
        3.3.1 基于产消预测的能源数据校正
        3.3.2 基于数据校正的煤气实绩平衡
    3.4 本章小结
第四章 能源优化调度模型
    4.1 能源优化调度数学描述
        4.1.1 能源系统网络结构
        4.1.2 能源优化调度数学模型
    4.2 基于单元分类的煤气调度模型
        4.2.1 煤气系统流程
        4.2.2 煤气系统结构
        4.2.3 煤气调度单元分类
        4.2.4 煤气调度数学模型
        4.2.5 模型的求解和应用
    4.3 基于产消预测的煤气调度模型
        4.3.1 产消预测模型的选择
        4.3.2 基于预测的煤气调度
        4.3.3 模型调度结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 工业设计与应用
    5.1 能源管理系统总体结构
    5.2 煤气自动实绩平衡系统
    5.3 煤气优化调度系统
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间主要研究成果

(10)钢铁企业副产煤气系统优化调度研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 我国能源消耗发展
        1.1.2 钢铁企业能源消耗发展
        1.1.3 钢铁企业节能降耗途径
        1.1.4 副产煤气系统研究意义
    1.2 研究现状及问题提出
    1.3 研究目的、思路和方法
        1.3.1 研究目的和思路
        1.3.2 研究方法
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文创新点
第二章 文献综述
    2.1 引言
    2.2 钢铁企业副产煤气利用技术创新
        2.2.1 高炉煤气利用技术创新
        2.2.2 焦炉煤气利用技术创新
        2.2.3 转炉煤气利用技术创新
    2.3 钢铁企业副产煤气能源中心的建立
    2.4 钢铁企业副产煤气系统优化调度的研究
        2.4.1 副产煤气产生量、消耗量预测研究
        2.4.2 副产煤气优化调度研究
    2.5 我国大型钢铁企业副产煤气利用和优化调度现状
第三章 钢铁企业副产煤气系统分析
    3.1 引言
    3.2 钢铁企业生产工艺介绍
    3.3 副产煤气系统分析
    3.4 副产煤气系统“三系统两层面”分析架构的提出
        3.4.1 “三系统”的提出
        3.4.2 “两层面”的提出
        3.4.3 “三系统两层面”分析架构的建模
    3.5 本章小结
第四章 钢铁企业副产煤气产生量的预测模型
    4.1 引言
    4.2 离群数据挖掘
        4.2.1 数据挖掘
        4.2.2 离群数据挖掘的概念
        4.2.3 离群数据挖掘的一般方法
    4.3 常用的预测方法介绍
        4.3.1 直观预测法
        4.3.2 回归分析法
        4.3.3 灰色系统预测法
        4.3.4 指数平滑法
        4.3.5 多层递阶回归分析法
        4.3.6 时间序列法
        4.3.7 神经网络法
        4.3.8 模糊理论法
        4.3.9 小波分析法
        4.3.10 预测方法小结
    4.4 煤气发生影响因素及模型选择
        4.4.1 焦炉煤气的发生机理及影响因素
        4.4.2 高炉煤气的发生机理及影响因素
        4.4.3 转炉煤气的发生机理及影响因素
        4.4.4 预测方法选择
    4.5 ARMA 时间序列预测方法
        4.5.1 ARMA 基本模型概述
        4.5.2 ARMA 时间序列预测步骤
        4.5.3 ARMA 时间序列建模小结
    4.6 实例分析
        4.6.1 焦炉煤气产生量预测模型的建立
        4.6.2 高炉煤气产生量预测模型的建立
        4.6.3 转炉煤气产生量预测模型的建立
    4.7 本章小结
第五章 钢铁企业副产煤气消耗量的预测模型
    5.1 引言
    5.2 副产煤气消耗的预测模型的建立
        5.2.1 副产煤气消耗用户分类
        5.2.2 第一类消耗用户建模
        5.2.3 第二类消耗用户建模
        5.2.4 第三类消耗用户建模
        5.2.5 第四类消耗用户建模
    5.3 实例分析
        5.3.1 烧结炉消耗量的预测
        5.3.2 焦炉消耗量的预测
        5.3.3 高炉热风炉消耗量的预测
        5.3.4 居民等其它小型零散用户焦炉煤气用量的预测
    5.4 本章小结
第六章 钢铁企业副产煤气多周期动态优化调度建模
    6.1 引言
    6.2 有关调度的预备知识
        6.2.1 调度算法
        6.2.2 调度算法的比较
    6.3 混合整数线性规划(MILP)
    6.4 钢铁企业副产煤气系统优化调度模型的建立
        6.4.1 模型的假设
        6.4.2 优化目标的选取及影响因素
        6.4.3 目标函数的确定
        6.4.4 约束条件
        6.4.5 建模小结
    6.5 实例分析
    6.6 本章小结
第七章 基于环境成本的副产煤气系统绿色优化调度建模
    7.1 引言
    7.2 环境成本预备知识
    7.3 钢铁企业副产煤气系统环境成本
        7.3.1 副产煤气系统环境成本的构成
        7.3.2 副产煤气系统环境成本的计算
    7.4 基于环境成本副产煤气系统优化模型的建立
        7.4.1 目标函数的建立
        7.4.2 约束条件
    7.5 实例分析
    7.6 本章小结
第八章 结论
    8.1 研究总结
    8.2 研究展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

四、基于多层递阶回归分析的轧钢煤气用量预测(论文参考文献)

  • [1]煤气化-闪速炼铁耦合工艺的数值模拟及优化[D]. 杨逸如. 北京科技大学, 2021(02)
  • [2]我国钢结构住宅产业化发展研究[D]. 高思慧. 北京交通大学, 2020(03)
  • [3]基于数据挖掘的高炉煤气受入量预测研究[D]. 张鑫. 华北理工大学, 2020(02)
  • [4]公共建筑全生命周期碳排放预测模型研究 ——以天津市办公建筑为例[D]. 白路恒. 天津大学, 2019(01)
  • [5]首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究[D]. 邓帅. 北京科技大学, 2020(06)
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  • [8]钢铁企业自备电厂机组配置优化及煤气优化调度研究[D]. 孟华. 昆明理工大学, 2013(07)
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基于多层层次回归分析的轧制用气量预测
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