大型蒸汽管网系统的运行优化调度.docVIP

大型蒸汽管网系统的运行优化调度 2007年第26卷第1期 化工进展 CHEMICALINDUSTRYANDENO旺|ERⅡGPRo0RESS 大型蒸汽管网系统的运行优化调度 李国俊,郁鸿凌,李瑞阳1,程竹静,朱凡 (上海理工大学动力工程学院,上海200093;宝钢股份有限公司能源部,上海200941) 摘要:介绍了国内大型钢铁企业低压蒸汽系统存在的主要问题,在分析低压蒸汽系统结构的基础上,针对大型蒸 汽管网不同产汽源系统建立相应的数学模型,利用改进单纯型法求已建立的线性规划模型的最优解,并以某大型钢 铁企业为例,证明了应用优化模型的有效性,通过蒸汽系统优化调度,钢铁企业具有巨大的节能潜力 关键词:蒸汽管网;优化调度;数学模型;改进单纯型线性规划 中图分类号:TQ028文献标识码:A文章编号:1000—6613(2007)0l一0077—05 Optimaloperationalplanningforsteampipessystem L/Guojun,YUHonglin,LIRuiyang,CHENGZhujing,ZHUFan (SchoolofPowerEngineering,UnivemityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China; EnergyDepartment,BaoSteelCo.Ltd.,Shanghai200941,China) Abstract,Thispaperintroducesthemainproblemsexistinginthedomesticlowpressuresteamsystemof large-scaleironandsteelenterprises.Basedontheanalysisofthesystemstructureoflowpressuresteam, themathematicalmodelsofthedifferentsteamproducersaredevelopedandtheoptimalregulationmodel (improvedsimplexlinearprogramming)issetuptOgettheoptimalway.Inaddition,thispapertakesone ironandsteelenterpriseasanexampleanddoesanempiricalresearchontheresultoftheoptimalmode1. Largeenergy-savingpotentialcouldbeachievedbytheoptimaloperationalplanning. Keywords:steampipesystemoptimaloperationalplanning;mathematicalmodel;improvedsimplicity linearprogramming 在钢铁,化工,造纸等企业,一般由多台锅炉 产生或汽轮机排出的蒸汽以提供工艺过程所需热 量.在这些企业里,由于生产量,市场销售和季节 性变化等原因,蒸汽用量会随之发生周期性的变 化,对蒸汽系统的优化调度与管理是相关企业节能 增效,减少环境污染的有效措施【l-2】.本文作者以 大型钢铁企业的蒸汽管网为例,根据各产汽源设计 的变工况特性曲线或运行数据生成优化调度的数 学模型,根据不同的季节给定外界所需的总电功率 和热网总供汽量,按照各汽源点转化设备供汽成本 设立优先调度原则,兼顾电系统,蒸汽系统需要, 利用改进单纯型法求得线性规划模型的最优解,得 到各产汽源的最优负荷的分配方案,使蒸汽系统的 总变动成本最低,同时提高系统热效率. 1蒸汽管网系统介绍 钢铁企业外购能源主要以煤为主,能源系统中 的能源介质绝大部分为企业内部加工转化而成.根 据能源介质的不同,能源系统主要由煤,气,电, 水及蒸汽等子系统构成.能源介质在各系统间转换, 流动,最终为主生产线提供能源支持.煤经转炉, 高炉或焦炉后转换为煤气;煤气可经发电装置将热 能转换为电能,还可经蒸汽动力设备产生蒸汽输入 蒸汽管网.中压蒸汽主要有3种功用:一是直接用 于生产;二是经发电设备产生电能,最后转化为低 压蒸汽或凝结水;三是经减温减压后输入低压蒸汽 管网,低压蒸汽的主要用户为生产用户和生活用户. 另外,主生产线的正常运行还离不开水系统,电系 统,煤气系统的支持. 低压蒸汽系统是能源系统的子系统,所以在分 析低压蒸汽时将能源系统视为环境【3】(如图1所 收稿日期2006-05—12:修改稿日期2006—07—19 第一作者简介李国俊(1981一),男,硕士研究生电话021—E—mailretty_.]J@126.co