高炉生产多目标优化模型及高炉煤气预测研究

摘要

炼铁工序是钢铁企业重要的生产工序，该工序能耗约占钢铁企业总能耗的70％，其中高炉能耗约占炼铁工序能耗的50％，因此，高炉的节能降耗是钢铁企业节能降耗的重点。高炉节能降耗的前提是建立相应的能耗模型和二次能源生成量模型。本研究在对现有高炉能耗模型和高炉煤气发生量模型综述的基础上，本着建立可靠、易更新、具有普适性的模型为目的，提出了基于支持向量机的高炉生产多目标优化模型和基于小波分析的高炉煤气组合预测方法，从操作变量出发对高炉能耗进行综合优化并对高炉煤气生成量准确预测，为高炉炼铁生产过程综合优化及钢铁企业煤气系统资源优化调度奠定基础。
　　本文在对高炉炼铁工艺过程及原理详细分析的基础上，首先研究钢铁企业综合生产目标，分析高炉炼铁过程，确定影响生产目标的操作变量和状态变量；然后利用灰色关联分析法，定量计算确定目标的主要影响因素，建立生产目标的基于支持向量机的预测模型；以此为基础，研究高炉生产多目标优化模型的建立方法，在优化模型综合最优的情况下，得到各操作变量和状态变量的最优参数值，对高炉生产进行指导；对高炉炼铁过程中产生的高炉煤气，采用基于小波分析的组合预测方法进行预测，经小波分析，根据得到的煤气变化趋势序列和波动序列，分别采用最小二乘支持向量机和时间序列分析方法进行预测。结果表明，建立的能耗预测模型和高炉煤气预测模型准确度高，为实现高炉生产多目标综合优化和钢铁企业煤气系统优化调度奠定了基础。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 研究现状及存在问题

1.3 研究目的、思路和方法

1.4 研究内容

第二章 炼铁生产过程机理分析

2.1 高炉炼铁工艺流程

2.2 高炉炼铁过程的基本原理

第三章 生产指标与操作参数的关联分析及多目标模型综合优化结构

3.1 生产指标与过程参数的关系分析

3.2生产指标与过程参数的关联性分析

3.3单目标预测模型与多目标综合优化模型的整体结构和工作原理

第四章 高炉生产多目标优化模型

4.1 高炉能耗预测模型

4.2 高炉生产多目标优化模型

第五章 高炉煤气生成量预测

5.1 高炉煤气生成量预测方法

5.2 ARIMA时间序列预测方法

5.3 基于最小二乘支持向量机的高炉煤气发生量预测模型

5.4 基于小波分析的高炉煤气发生量混合预测模型

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文和科研情况

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