【摘要】：鋼鐵企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使得世界能源形勢日益緊張,如何降低鋼鐵企業(yè)的能源消耗成為了國內(nèi)外研究的熱點,而其中能源優(yōu)化問題是節(jié)能研究的關(guān)鍵方向。因此,分析鋼鐵行業(yè)的關(guān)鍵耗能因素,設(shè)計并實現(xiàn)一個符合企業(yè)實際的能源優(yōu)化模型、制定合理的節(jié)能生產(chǎn)方案具有極大的社會意義與經(jīng)濟價值。本文以國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)本鋼的實際生產(chǎn)為背景,通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及能源信息管理技術(shù)分析該企業(yè)大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)存在的特點,進而對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝以及能源關(guān)系進行了深入的理論研究與應(yīng)用分析。本文對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝進行深入研究,分析了主生產(chǎn)系統(tǒng)、能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)之間的作用機理和定量關(guān)系,建立了貫穿于鋼鐵生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流模型,為建立企業(yè)能源優(yōu)化模型提供了理論基礎(chǔ)。針對鋼鐵聯(lián)合企業(yè)有大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)閑置的特點,首次將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到鋼鐵行業(yè)能耗分析領(lǐng)域。首先,針對主生產(chǎn)系統(tǒng)中的燒結(jié)工序、煉鐵工序、煉鋼工序數(shù)據(jù)的特點,對原始數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)選擇、清洗、離散化等幾個操作制定了具體的預(yù)處理方法,保證了挖掘數(shù)據(jù)的高效性以及生成規(guī)則的有用性；其次,通過應(yīng)用改進的項目約束關(guān)聯(lián)規(guī)則算法Apriori-rule對各個工序分別進行挖掘分析,得到了影響噸鋼綜合能耗的關(guān)鍵物流因素；最后,提出了兩種合理節(jié)能生產(chǎn)方案。針對工序節(jié)能并不代表系統(tǒng)節(jié)能的特點,對鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的能源模型進行系統(tǒng)設(shè)計,建立了全流程能源優(yōu)化模型；然后,針對模型的復(fù)雜性以及以往求解方法的缺陷,通過引入退火罰因子和不可微精準罰函數(shù),提出了基于布谷鳥進化算法的非線性模型求解方法CS-SAF。結(jié)合本鋼的實際情況,在真實的數(shù)據(jù)集上進行了能源優(yōu)化模型的正確性驗證以及使用能源優(yōu)化模型進行了節(jié)能方案的可行性驗證,驗證結(jié)果表明所建立的用能優(yōu)化模型是正確的,所提出的生產(chǎn)方案是可用的。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TF089;TP311.13

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本文編號：2691004