是否加壓的轉(zhuǎn)爐煤 氣時(shí),初始化當(dāng)前煤氣介質(zhì)的相關(guān)變量,包括:當(dāng)前煤氣介質(zhì)的發(fā)生量和需求量、當(dāng)前煤氣 介質(zhì)管網(wǎng)上煤氣柜的吞吐變量;進(jìn)一步判斷煤氣介質(zhì)管網(wǎng)信息集中存在當(dāng)前煤氣介質(zhì)的加 壓煤氣介質(zhì)時(shí),將生成當(dāng)前煤氣介質(zhì)的加壓煤氣的加壓站設(shè)備按照出口壓力等級(jí)的不同歸 類后隨機(jī)分配加壓前煤氣流量和加壓后煤氣流量;否則,計(jì)算當(dāng)前煤氣介質(zhì)的富余量并將 該富余量分配給熱力設(shè)備集中的全燒煤氣鍋爐子集和燃煤摻燒煤氣鍋爐子集中各個(gè)設(shè)備 的當(dāng)前煤氣介質(zhì)消耗量;判斷已經(jīng)遍歷所有的副產(chǎn)煤氣介質(zhì)時(shí),執(zhí)行步驟6。
[0117] 步驟6,輸出鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度可行解,結(jié)束。
[0118] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種確定鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度可行解的方法,以 煤氣介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可調(diào)度煤氣公輔設(shè)備的自由變量初始化為主線,按副產(chǎn)煤氣發(fā) 生、緩存、加壓、混合/轉(zhuǎn)換、輸配和消耗的產(chǎn)耗工藝流程循序推進(jìn),通過對(duì)副產(chǎn)煤氣系統(tǒng)中 的全部變量進(jìn)行隨機(jī)分配、約束檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)檢查和調(diào)整修正等處理過程,在無需復(fù)雜迭代搜 索計(jì)算的前提下快速得到自然滿足所有約束條件的可行解,解決了鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣系統(tǒng) 優(yōu)化調(diào)度可行解搜索的技術(shù)難題。
[0119] 進(jìn)一步的,步驟1中建立的煤氣介質(zhì)管網(wǎng)信息集〇、煤氣公輔設(shè)備信息集0和熱 力設(shè)備信息集D具體可以為:
[0120] O= {BFG,COG,LDG,MpBFG,LpCOG,MpCOG,HpCOG,pLDG,MGAS,L};
[0121] 0 = {HLD,PRE,MIX,EMI,L};
[0122] Q= {GB0,CB0,L}〇
[0123] 其中,BFG、COG、LDG分別為高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣介質(zhì),MpBFG為中壓高 爐煤氣,LpC0G、MpC0G、HpC0G分別為低壓、中壓和高壓焦?fàn)t煤氣介質(zhì),pLDG為加壓轉(zhuǎn)爐煤氣 介質(zhì),MGAS為混合煤氣介質(zhì);HLD、PRE、MIX、EMI、GBO、CB0分別為煤氣柜、煤氣加壓站、煤氣 混合站、煤氣放散塔、全燒煤氣鍋爐和燃煤摻燒煤氣鍋爐設(shè)備子集。
[0124] 步驟2中建立的單元數(shù)學(xué)模型中的信息包括:煤氣公輔設(shè)備的煤氣消耗量和 產(chǎn)生量4=,熱力設(shè)備的煤氣消耗量C,其中:i為煤氣介質(zhì)管網(wǎng)的序號(hào),j、m分別為煤氣 公輔設(shè)備和熱力設(shè)備的序號(hào),t為調(diào)度周期序號(hào)。
[0125] 步驟3中判斷煤氣介質(zhì)管網(wǎng)信息集〇中不存在混合煤氣介質(zhì)MGAS時(shí),執(zhí)行步驟 4〇
[0126] 根據(jù)煤氣供需預(yù)測(cè)結(jié)果,將混合煤氣需求量分配給生產(chǎn)該混合煤氣的設(shè)備子集 MIX中的煤氣混合站,即確定各煤氣混合站的出口煤氣流量分配方法為在選中設(shè)備 的混合能力范圍內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)分配,該分配過程的流程圖如圖2所示,由圖2可知,該過程包 括:
[0127] 步驟301,根據(jù)煤氣供需預(yù)測(cè)結(jié)果,得到混合煤氣MGAS在第t個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的需求
[0128] 步驟302,煤氣混合站設(shè)備子集MIX中包含的設(shè)備數(shù)量為NMIX,對(duì)于前(NMIX_1)個(gè)設(shè) 備的出口煤氣流量滿足:
[0129]
[0130] 對(duì)于最后一個(gè)設(shè)備的出口煤氣流量 滿足:
[0131]
[0132] 其中,rand(0, 1)為取值區(qū)間[0, 1]內(nèi)的隨機(jī)數(shù),Min(,)表示返回兩個(gè)實(shí)數(shù)中較小 的一個(gè),Max(,)表示返回兩個(gè)實(shí)數(shù)中較大的一個(gè),〃久7、分別為煤氣混合站混合能力 的上、下限。
[0133] 步驟303,初始化已確定出口煤氣流量的煤氣混合站的入口煤氣流量<;了,考慮由 兩種入口煤氣介質(zhì)混合的情況,對(duì)于第1種入口煤氣,其流量<,'1丨滿足:
[0134]
[0135] 而對(duì)于第2種入口煤氣,其流量滿足:
[0136]
[0137] 其中,分別為第1種入口煤氣介質(zhì)流量的上、下限。
[0138] 步驟4中判斷煤氣介質(zhì)管網(wǎng)信息集中不區(qū)分轉(zhuǎn)爐煤氣和加壓轉(zhuǎn)爐煤氣時(shí),執(zhí)行步 驟5。
[0139] 步驟4中初始化轉(zhuǎn)爐煤氣LDG和加壓轉(zhuǎn)爐煤氣pLDG的流程圖如圖3所示,由圖3 可知,步驟4中,步驟401,初始化轉(zhuǎn)爐煤氣LDG的相關(guān)變量的過程包括:
[0140] 步驟40101,根據(jù)煤氣供需預(yù)測(cè)結(jié)果,得到轉(zhuǎn)爐煤氣LDG在第t個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的發(fā) 生量
[0141] 步驟40102,隨機(jī)生成轉(zhuǎn)爐煤氣柜的吞吐變量:
[0142]
[0143] 其中,rand(-l,1)為取值區(qū)間[-1,1]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。
[0144] 步驟40103,判斷生成的轉(zhuǎn)爐煤氣柜的吞吐變量<;了是否滿足:
[0145]
[0146] 是,執(zhí)行步驟402,否,執(zhí)行步驟40102。
[0147] 校驗(yàn)步驟40102中生成的轉(zhuǎn)爐煤氣柜吞吐量<丨了的合理性,若大于等于〇,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn) 爐煤氣柜吸納煤氣,則必須小于轉(zhuǎn)爐煤氣的發(fā)生量;若小于0,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)爐煤氣柜吐出煤氣, 則其絕對(duì)值必須小于上一調(diào)度周期末煤氣柜的剩余容量,若上述條件滿足,則轉(zhuǎn)下一 步,否則跳轉(zhuǎn)至步驟40102重新初始化轉(zhuǎn)爐煤氣柜吞吐量。
[0148]步驟402,初始化加壓轉(zhuǎn)爐煤氣pLDG的相關(guān)變量,包括:
[0149] 步驟40201,根據(jù)煤氣供需預(yù)測(cè)結(jié)果,得到加壓轉(zhuǎn)爐煤氣在調(diào)度周期t內(nèi)的需求量 DfLDGa
[0150] 步驟40202,計(jì)算第t個(gè)調(diào)度周期內(nèi)加壓轉(zhuǎn)爐煤氣pLDG發(fā)生量為:
[0151]
[0152] 計(jì)算轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)生量和所有煤氣柜吞吐量之差,作為在調(diào)度周期t內(nèi)加壓轉(zhuǎn)爐煤 氣pLDG發(fā)生量。
[0153] 步驟40203,將得到的加壓轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)生量分配給轉(zhuǎn)爐煤氣加壓站子集中所 有設(shè)備的加壓前煤氣流量〇了為:
[0154]
[0155] 采用"用足"選中加壓站設(shè)備加壓能力的方法分配。
[0156] 步驟40204,計(jì)算轉(zhuǎn)爐煤氣加壓站子集中所有設(shè)備的加壓后煤氣流量xg,為:
[0157]
[0158]步驟40205,計(jì)算煤氣混合站的加壓轉(zhuǎn)爐煤氣消耗量,然后計(jì)算加 i=pLD(j-,}Q\MlX \ 壓轉(zhuǎn)爐煤氣的富余量*5/^°為:
[0159]
[0160] 其中,為步驟40104中得到的加壓轉(zhuǎn)爐煤氣的發(fā)生量。
[0161] 步驟5,初始化煤氣介質(zhì)管網(wǎng)信息集〇中高爐煤氣BFG、焦?fàn)t煤氣COG和不區(qū)分是 否加壓時(shí)的轉(zhuǎn)爐煤氣LDG介質(zhì)的相關(guān)產(chǎn)、耗變量,將隱含同步完成各種加壓高爐煤氣MpBFG 和焦?fàn)t煤氣(LpCOG,MpCOG,HpCOG)介質(zhì)的相關(guān)產(chǎn)、耗變量的初始化,具體的流程圖如圖4所 示,由圖4可知,該過程包含:
[0162] 步驟501,根據(jù)煤氣供需預(yù)測(cè)結(jié)果,得到當(dāng)前煤氣介質(zhì)GASi在調(diào)度周期t內(nèi)的發(fā)生 量Gf#和需求量0&#。
[0163] 步驟502,初始化當(dāng)前煤氣介質(zhì)管網(wǎng)上煤氣柜的吞吐變量,具體包含:
[0164] 步驟50201,隨機(jī)生成當(dāng)前煤氣介質(zhì)煤氣柜的吞吐變量<:,i=GASi,jG{HLD}, 滿足:
[0165]
[0166] 其中,rand(-l,1)為取值區(qū)間[-1,1]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。
[0167] 步驟50202,判斷生成的當(dāng)前煤氣介質(zhì)煤氣柜的吞吐變量<;了是否滿足:
[0168]
[0169] 是,執(zhí)行步驟50203,否,執(zhí)行步驟50201。
[0170] 校驗(yàn)步驟50201中生成的當(dāng)前介質(zhì)煤氣柜吞吐量的合理性,如果條件滿足,則 轉(zhuǎn)下一步,否則跳轉(zhuǎn)至步驟50201重新初始化轉(zhuǎn)爐煤氣柜吞吐量。 Xsume 氣"。 i=GASj Je\HLD[
[0172] 步驟503,判斷當(dāng)前煤氣介質(zhì)是否為高爐煤氣BFG或焦?fàn)t煤氣COG,并且煤氣介質(zhì) 管網(wǎng)信息集〇中存在同一品種副產(chǎn)煤氣的加壓煤氣介質(zhì),是,初始化所有關(guān)聯(lián)的煤氣加壓 站的入口煤氣流量i=GASi,jG {PRE}后,執(zhí)行步驟504,否,執(zhí)行步驟504。
[0173] 初始化所有關(guān)聯(lián)的煤氣加壓站的入口煤氣流量的過程包括:
[0174] 步驟50301,將生成當(dāng)前煤氣介質(zhì)的加壓煤氣的加壓站設(shè)備按照出口壓力等級(jí)的 不同歸類。
[0175] 步驟50302,根據(jù)煤氣供需預(yù)測(cè)結(jié)果,得到當(dāng)前加壓煤氣介質(zhì)GASi;在調(diào)度周期t 內(nèi)的需求量只
[0176] 步驟50303,當(dāng)前加壓煤氣介質(zhì)管網(wǎng)上的所有煤氣加壓站設(shè)備的加壓前煤氣流量 應(yīng)階、f xij,t73:
[0177]
[0178] 將步驟50302中得到的加壓煤氣介質(zhì)需求量Df#分配給當(dāng)前加壓煤氣介質(zhì)管網(wǎng) 上的所有煤氣加壓站設(shè)備(步驟50301中已歸類)的加壓前煤氣流量采用"用足"選 中加壓站設(shè)備加壓能力的方法分配。
[0179] 步驟50304,計(jì)算當(dāng)前加壓煤氣介質(zhì)管網(wǎng)上的所有煤氣加壓站設(shè)備的加壓后煤氣 流量C為:
[0180]
[0181] 步驟50305,判斷是否遍歷當(dāng)前煤氣GASi的所有不同壓力等級(jí)的加壓煤氣介質(zhì), 是,執(zhí)行步驟50306,否,執(zhí)行步驟50302。
[0182] 步驟50306,計(jì)算當(dāng)前煤氣介質(zhì)所有加