基于MAS的高爐煉鐵碳排放微觀機(jī)理模型
發(fā)布時間:2021-02-24 09:59
目前我國使用的IPCC排放因子法測算碳排放忽略了反應(yīng)機(jī)理、將工業(yè)系統(tǒng)視作線性IO系統(tǒng),碳排放量只與原燃料凈發(fā)熱值存在線性關(guān)系,導(dǎo)致碳排放監(jiān)測誤差大。因此,提出將MAS方法運(yùn)用于高爐煉鐵系統(tǒng)碳排放微觀監(jiān)測。首先,根據(jù)高爐煉鐵的內(nèi)部反應(yīng)機(jī)理,將其劃分為三個反應(yīng)區(qū)進(jìn)行分析并建立MAS系統(tǒng);其次,將初始數(shù)據(jù)在Anylogic7平臺上模擬高爐系統(tǒng)運(yùn)行過程,并將仿真值與實(shí)際值進(jìn)行回歸模擬及方差分析;最后得出基于MAS的碳排放計算方法誤差僅為(3.2~6.7)%,具有可靠性。
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計與制造. 2020,(12)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
爐體結(jié)構(gòu)平面圖
將MAS系統(tǒng)[11]設(shè)置為包含各接口、物料Agent、連接器、求解環(huán)境控制器的復(fù)雜系統(tǒng)。其中接口是將高爐初始信息輸入至系統(tǒng)內(nèi)部,并傳出反饋信息;物料Agent會根據(jù)自身屬性與其他物料Agent發(fā)生反應(yīng);連接器負(fù)責(zé)將各物料Agent運(yùn)輸至各反應(yīng)區(qū);求解環(huán)境控制器負(fù)責(zé)控制高爐內(nèi)部的溫度。系統(tǒng)運(yùn)行方式示意圖及各分區(qū)主要的物理化學(xué)反應(yīng),如圖2所示。3.2 系統(tǒng)參數(shù)定義及設(shè)置
將數(shù)據(jù)帶入Anylogic7仿真平臺,選擇智能體建模。高爐鐵生產(chǎn)過程的周期大約120min,分為四個時間段,每段時間為30min。以6月1日為例,將含有C的物質(zhì)量根據(jù)時間的變化情況繪制出的圖像,如圖3所示。從圖3中可知,輸入的焦炭以及作為燃料的煤粉在高爐中主要以CO2、CO存在于高爐煤氣中,部分在高爐中發(fā)生滲碳反應(yīng)進(jìn)入到粗鐵中以Fe3L的形式存在,極少部分存在于煤氣粉塵中。為了檢驗(yàn)該數(shù)據(jù)的真實(shí)性,將6月1日-10日實(shí)際收集的高爐煤氣中CO2、CO數(shù)值與仿真結(jié)果進(jìn)行對比(轉(zhuǎn)換為種群數(shù)量),結(jié)果如表3所示。將CO2實(shí)際值作為響應(yīng)值、仿真值作為因變量進(jìn)行回歸曲線擬合及方差分析,置信區(qū)間為95%,如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)床零部件生命周期碳排放評估與減排策略研究[J]. 鄧朝暉,呂黎曙,符亞輝,萬林林. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(11)
[2]面向砂型鑄造的碳排放效率建模及評價方法[J]. 鄭軍,唐任仲. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(01)
[3]基于OPM/MAS的鋼鐵企業(yè)多agent生產(chǎn)調(diào)度模型[J]. 王越,蘇宏業(yè),沈清泓,朱理,盧山. 控制與決策. 2014(11)
[4]基于MAS的電梯故障診斷系統(tǒng)研究[J]. 黃水霞,張廣明,袁宇浩,王業(yè). 機(jī)械設(shè)計與制造. 2010(05)
[5]復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)理論用于工業(yè)生態(tài)化[J]. 周哲,李有潤,胡山鷹,陳定江,郭穎. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(06)
[6]食物鏈算法及其在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J]. 喻海飛,汪定偉. 東北大學(xué)學(xué)報. 2005(01)
本文編號:3049201
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計與制造. 2020,(12)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
爐體結(jié)構(gòu)平面圖
將MAS系統(tǒng)[11]設(shè)置為包含各接口、物料Agent、連接器、求解環(huán)境控制器的復(fù)雜系統(tǒng)。其中接口是將高爐初始信息輸入至系統(tǒng)內(nèi)部,并傳出反饋信息;物料Agent會根據(jù)自身屬性與其他物料Agent發(fā)生反應(yīng);連接器負(fù)責(zé)將各物料Agent運(yùn)輸至各反應(yīng)區(qū);求解環(huán)境控制器負(fù)責(zé)控制高爐內(nèi)部的溫度。系統(tǒng)運(yùn)行方式示意圖及各分區(qū)主要的物理化學(xué)反應(yīng),如圖2所示。3.2 系統(tǒng)參數(shù)定義及設(shè)置
將數(shù)據(jù)帶入Anylogic7仿真平臺,選擇智能體建模。高爐鐵生產(chǎn)過程的周期大約120min,分為四個時間段,每段時間為30min。以6月1日為例,將含有C的物質(zhì)量根據(jù)時間的變化情況繪制出的圖像,如圖3所示。從圖3中可知,輸入的焦炭以及作為燃料的煤粉在高爐中主要以CO2、CO存在于高爐煤氣中,部分在高爐中發(fā)生滲碳反應(yīng)進(jìn)入到粗鐵中以Fe3L的形式存在,極少部分存在于煤氣粉塵中。為了檢驗(yàn)該數(shù)據(jù)的真實(shí)性,將6月1日-10日實(shí)際收集的高爐煤氣中CO2、CO數(shù)值與仿真結(jié)果進(jìn)行對比(轉(zhuǎn)換為種群數(shù)量),結(jié)果如表3所示。將CO2實(shí)際值作為響應(yīng)值、仿真值作為因變量進(jìn)行回歸曲線擬合及方差分析,置信區(qū)間為95%,如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)床零部件生命周期碳排放評估與減排策略研究[J]. 鄧朝暉,呂黎曙,符亞輝,萬林林. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(11)
[2]面向砂型鑄造的碳排放效率建模及評價方法[J]. 鄭軍,唐任仲. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(01)
[3]基于OPM/MAS的鋼鐵企業(yè)多agent生產(chǎn)調(diào)度模型[J]. 王越,蘇宏業(yè),沈清泓,朱理,盧山. 控制與決策. 2014(11)
[4]基于MAS的電梯故障診斷系統(tǒng)研究[J]. 黃水霞,張廣明,袁宇浩,王業(yè). 機(jī)械設(shè)計與制造. 2010(05)
[5]復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)理論用于工業(yè)生態(tài)化[J]. 周哲,李有潤,胡山鷹,陳定江,郭穎. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(06)
[6]食物鏈算法及其在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J]. 喻海飛,汪定偉. 東北大學(xué)學(xué)報. 2005(01)
本文編號:3049201
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