钢铁生产与能源系统耦合模型的建立与优化

摘要

铁生产过程是由多个生产工序、多种能源介质相互作用的复杂系统.将钢铁生产与能源系统进行耦合,既满足生产安全、高效,又达到最低能源消耗和排放,是当前钢铁企业追求的目标.通过建立钢铁生产与能源系统耦合优化数学模型,以全流程节能和CO2减排最优为目标函数,满足各生产工序工艺参数、能源供需平衡、设备容量等约束条件,并通过编程调用优化算法进行求解.以某钢铁企业为例,针对生产工艺和能源系统特征,设计了8个优化方案并分析了主要影响因素.结果表明,所建立的模型能够较好地反映企业生产实际情况;通过工序参数和全流程整体优化,获得不同方案下的优化结果以及对全流程节能减排影响大的主要因素,进而找到降低吨钢综合能耗和碳排放的途径和参数,为钢铁企业节能减排的深入开展提供了重要的理论参考和工具.