钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统耦合优化及应用

煤气、蒸汽和电力是钢铁联合企业能源系统的重要组成部分,其消耗占钢铁企业总能耗的60%左右。合理地制定能源系统的生产以及燃料消耗、电力采购计划,对企业降低成本、减少环境污染有着非常重要的意义。针对煤气-蒸汽-电力系统的燃料结构、设备类型、工况变化等特点,以经济运行成本和环境成本最小为目标函数,建立了针对该系统的耦合优化模型。该模型综合考虑了富余煤气的波动、蒸汽和电力的动态需求、多燃料结构、分时电价等影响因素,并使用GAMS进行优化求解。将模型应用到某大型钢铁联合企业,结果表明该模型能够为钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统提供合理的生产计划方案,实现了富余煤气的合理分配以及能源的高效利用,降低了能源系统运行成本,提高了企业的经济效益和环境效益。

钢铁企业蒸汽动力系统优化

随着能源短缺与环境污染问题日益紧迫,钢铁企业所面临的节能减排压力也越来越大,合理的生产方案对降低企业运行成本、减少污染物排放起着重要的作用。本文针对钢铁企业蒸汽动力系统,采用锅炉效率非线性拟合公式和汽轮机分解模型,考虑能源设备、生产操作以及分时电价等因素,建立了混合整数非线性规划(MINLP)模型,其中,非线性锅炉效率拟合公式的引入使得模型更加符合实际生产状况。模型以蒸汽动力系统运行成本为目标函数,通过优化求解得到各时段燃料和设备负荷的分配方案,与优化前相比,系统总的运行费用减少了4.26%。同时,本文还分析了煤价变化对优化方案的影响以及燃料结构对污染物排放的影响,为企业提高生产效率、降低运行成本及节能减排提供理论依据。

钢铁企业蒸汽动力系统多目标优化

随着能源短缺与环境污染问题日益紧迫,钢铁企业所面临的节能减排压力也越来越大,合理的生产方案对降低企业运行成本、减少污染物排放起着重要的作用。文章针对钢铁企业蒸汽动力系统,采用锅炉效率非线性拟合公式和汽轮机分解模型,综合考虑能源设备、分时电价和污染物排放等因素,建立了钢铁企业蒸汽系统的多目标非线性规划(MONLP)模型。该模型采用改进增广ε-约束法(AUGMECON2)对经济成本和环境成本统筹优化,并从得到的Pareto优化解中获得总成本最低的生产方案。通过对比和分析两种污染物收费标准下的优化调度方案,验证了模型的实用性。

基于不同类型溶液蒸气压特性的太阳能界面蒸发实验研究

太阳能界面蒸发可实现高效太阳能海水淡化和蒸发式污水处理,但目前的研究大多局限于纯水或NaCl溶液。实际脱盐或废水处理中溶质会与此不同,导致溶液蒸气压变化并影响蒸发性能。本文首先分析了溶液表面蒸气压曲线类型,将其分为上凸型、下凹型和直线型。针对这几种蒸气压曲线进一步选取[EMIM][OTf]、[EMIM][Ac]和NaCl水溶液作为代表溶液,在不同辐照强度和浓度下进行了实验研究,并与纯水的蒸发作对比。实验结果表明:低浓度下[EMIM][OTf]水溶液展现出了良好的蒸发性能,主要原因是由于其蒸气压处于上凸区间;当溶液浓度升高或辐照强度提升时,[EMIM][OTf]溶液的蒸发速率提升较NaCl水溶液小,主要原因在于蒸发过程的浓度极化导致气液界面处的[EMIM][OTf]浓度升高,蒸气压相差较小;不同工况下[EMIM][Ac]水溶液的蒸发速率均较慢,纯水的蒸发速率最快,体现了蒸气压对蒸发性能的关键影响,原因是低蒸气压导致高蒸发温度,并带来更多的能量损失。