【摘要】：鋼鐵產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量的26%。但同時(shí),鋼鐵行業(yè)也是國(guó)家能源消耗的大戶,針對(duì)鋼鐵企業(yè)巨大的能耗問題,我國(guó)在“十二五”計(jì)劃中明確提出了鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排的發(fā)展戰(zhàn)略。高爐煤氣是一種寶貴的副產(chǎn)能源,合理的利用高爐煤氣不僅可以降低放散,還能減少冶金能源的外購(gòu)量。目前,我國(guó)冶金企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化程度較低,冶煉呈粗放型的發(fā)展模式,對(duì)于煤氣資源的集中管控能力較差,鋼鐵企業(yè)能源中心對(duì)高爐煤氣的預(yù)測(cè)、調(diào)度還僅僅是通過一些有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度人員進(jìn)行,預(yù)測(cè)的精度沒有保障。所以,針對(duì)鋼鐵工業(yè)的煤氣生產(chǎn)與消耗特點(diǎn),建立準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型,是進(jìn)行精細(xì)調(diào)度的前提,也是節(jié)能減排,提高能源利用效率的有效途徑之一。本文主要圍繞高爐煤氣系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,分析了國(guó)內(nèi)外高爐煤氣預(yù)測(cè)的成果及煤氣系統(tǒng)的組成和管網(wǎng)特點(diǎn)。針對(duì)高爐生產(chǎn)周期波動(dòng)大,難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)等特點(diǎn),采取人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)合的方法,對(duì)高爐的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。然后,對(duì)高爐煤氣的多個(gè)消耗環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,得出燒結(jié)、焦化、熱風(fēng)爐、熱軋四個(gè)煤氣消耗量最大的環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)。再通過生產(chǎn)過程的連續(xù)性判斷和數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性分析,得到最適宜四個(gè)環(huán)節(jié)的預(yù)測(cè)模型,分別是:一次指數(shù)平滑、線性回歸、粒子群優(yōu)化的最小二乘支持向量機(jī)以及支持向量回歸模型。經(jīng)過仿真驗(yàn)證,證明了模型的預(yù)測(cè)效果。其中,在預(yù)測(cè)熱風(fēng)爐煤氣的消耗量時(shí),本文提出一種改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法。該方法改造了慣性權(quán)重這一粒子群重要參數(shù),采用一種兩段式的慣性權(quán)重調(diào)整方案。在算法初始段和算法的后期,自適應(yīng)的賦予粒子群算法適當(dāng)?shù)臋?quán)重。使得粒子群獲得合適的飛行速度,使算法較快的收斂。通過對(duì)比各項(xiàng)誤差指標(biāo),可知改進(jìn)的粒子群算法優(yōu)化的最小二乘支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)效果比普通的支持向量機(jī)的精度更高,對(duì)于熱風(fēng)爐耗氣這種大波動(dòng)的系統(tǒng)具有較好的預(yù)測(cè)能力。
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF083
【圖文】：

(3-15)經(jīng)過計(jì)算，結(jié)果如下圖3-4顯示。圖3-4 煤氣預(yù)測(cè)因子關(guān)聯(lián)度由此可見，六個(gè)影響變量中，焦比、煤比、風(fēng)溫、風(fēng)壓的影響是比較大的，而爐壓和煤氣的流速相對(duì)影響較小。統(tǒng)計(jì)概率學(xué)上，把關(guān)聯(lián)度超過0.6的變量認(rèn)為具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。所以，利用前四個(gè)變量建立模型是比較合適的。其次還要顧及到數(shù)據(jù)建模的延續(xù)性，所以在變量輸入里還要加上前一個(gè)階段的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。所以，建模所需的各個(gè)輸入輸出變量如下圖3-5所示：

圖 4-6 最優(yōu)分類面, 1,2,..., , , { 1,1}i l x R y ，存在超平面的解 H2 分別為 w x b 1與 w x b 1；經(jīng)分類面分類結(jié)果用+1 與-1 表示）：

圖 4-10 熱風(fēng)爐的實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)熱風(fēng)爐的燃燒制度分兩個(gè)階段。第一階段叫做：燒爐。燒爐的目的是將內(nèi)部充分燃燒，之后將燃燒之后的熱能儲(chǔ)存到爐內(nèi)的格子磚中，格子磚是，等待格子里的熱空氣慢慢的達(dá)到需要的溫度，第二階段開始，即送風(fēng)階

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本文編號(hào)：2749686