锻造生产过程的能量建模及节能调度研究

发布时间：2021-02-07 07:53

　　在“十三五”节能减排综合工作方案中,我国将促进传统产业转型升级和加强工业节能放在了首要位置。钢铁类行业作为能源消耗大户,是重点关注的节能领域之一,本文就针对锻造行业能源问题进行节能减排研究。本文针对锻造生产过程的基本流程首先开展了对能量流形式的研究,基于能量流平衡模型,选择加热炉系统进行能量收支平衡分析,从中挖掘出四项主要能耗损失问题,并提出相应的改进方向,然后针对工艺优化方向开展节能研究,通过升温工艺选择、装炉调度优化帮助实现节能。锻造生产能量流的研究采用物质流与能量流相结合的手段,能量流以物质流为载体流动,根据物质流和能量流离散与连续并存的特点,采用了定点模型方法进行能量流建模,最终在对物质流对能量流影响关系进行讨论,明晰生产中物质对能量影响的方式。基于能量流平衡的基础,选择以关键的加热炉环节为对象,界定加热炉系统并进行热收支平衡分析,根据加热炉热收支实测结果分析发现有效热利用低、烟气热损、炉体积蓄热和燃料不完全燃烧是主要热损因素,针对四项主要热损问题,提出了工艺改进方向和设备改进方向。加热炉升温工艺分析研究中,首先给出了两种升温工艺形式:阶段式升温和平滑升温,并对两种升温形式进行... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 能量流相关研究
        1.3.2 加热炉节能设计研究
        1.3.3 加热炉升温工艺研究
        1.3.4 加热炉装炉调度研究
    1.4 研究内容及组织结构
2 锻造生产物质流及能量流研究
    2.1 锻造生产工艺流程及能耗分析
    2.2 物质流和能量流研究方法
        2.2.1 欧拉法和拉格朗日法
        2.2.2 物质流定点模型和跟踪模型
    2.3 锻造生产过程物质流
        2.3.1 单一工序物质流模型
        2.3.2 锻造过程物质流分析
    2.4 锻造生产过程能量流
        2.4.1 单一工序能量流模型
        2.4.2 锻造过程能量流分析
    2.5 物质流与能量流相互关系
    2.6 本章小结
3 加热炉能耗收支分析
    3.1 加热炉系统及能耗影响因素分析
    3.2 加热炉热收支平衡研究
        3.2.1 热收入项
        3.2.2 热支出项
    3.3 加热炉收支平衡测定
    3.4 加热炉主要热损耗分析
    3.5 加热炉节能改进优化方向
    3.6 本章小结
4 加热炉升温工艺对能耗影响研究
    4.1 加热炉升温形式
    4.2 升温工艺监测参数设计
    4.3 加热炉升温监测结果及对比分析
        4.3.1 加热生产监测条件
        4.3.2 快速阶段式升温
        4.3.3 快速平滑式升温
        4.3.4 结果对比分析
    4.4 本章小结
5 热处理装炉调度优化
    5.1 热处理装炉系统建模分析
        5.1.1 热处理系统装炉模型
        5.1.2 装炉约束条件
        5.1.3 装炉优化目标
        5.1.4 装炉调度数学模型
    5.2 多目标算法对比分析
        5.2.1 NSGA-II算法
        5.2.2 SPEA2 算法
        5.2.3 DOPGA算法
        5.2.4 算法机制对比
    5.3 基于NSGA-II的多目标混合算法设计
        5.3.1 种群进化
        5.3.2 个体进化
    5.4 热处理装炉调度实例分析
        5.4.1 生产信息
        5.4.2 参数设置
        5.4.3 结果分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3021930