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大型炼钢厂在生产过程中产生大量的剩余煤气，包括高炉煤气、焦炉煤气及转炉煤气等。传统的作法是向大气放散或用作常规锅炉的燃料，钢铁厂剩余煤气的大量放散不仅造成能源的极大浪费，还对环境带来严重污染；用作常规锅炉燃料又因常规锅炉效率较低而得不到充分利用。随着能源日益紧张，环保要求越来越严格，钢铁厂越来越注重剩余煤气的高效利用。钢铁厂燃用低热值煤气燃气—蒸汽联合循环发电装置(简称CCPP，为英文Combined Cycle Power Plant的缩写)，可回收放散的低热值煤气用于发电、供热，且热电转换效率可达到40％—58％以上，具有显著的高效节能和环保效果，因此也成为了钢铁企业利用剩余煤气的首选。所以对钢铁厂剩余煤气在CCPP上利用的配置优化研究，致力于给出钢铁厂CCPP的最优配置方案，达到最优化利用剩余煤气和保证钢铁厂安全生产的目的是完全有必要，也是有理论指导意义的。本文从钢铁厂能源消耗和利用现状开始，对燃气—蒸汽联合循环的国内外发展情况和钢铁厂CCPP的特点和节能效益等进行了介绍，提出了论文的研究内容，最后以钢铁厂剩余煤气为对象，进行CCPP配置方案优化的理论研究。本文的主要研究内容包括以下几个方面：一、通过对钢铁厂剩余煤气随生产工艺随机改变的特点进行分析研究，得到剩余煤气量在时间上的分布规律，确定了符合钢铁厂剩余煤气的生产和消耗规律的数学模型。二、探讨了钢铁厂同一容量CCPP机组配置方案的几种主要原则，对钢铁厂的几种常用CCPP工艺流程进行了介绍和比较，最后提出了钢铁厂CCPP机组配置方案的确定方法，并给出了评判不同机组配置方案优劣的方法原则。三、对由于燃料热值变化和气象条件变化等因素造成CCPP机组出力的影响进行了研究，通过对资料的整理和吸收，对各种影响因素的特性曲线进行拟合，推导出了可以粗略估算影响CCPP机组出力的各种修正系数数学模型。四、从保证钢铁厂生产安全的角度出发，对当CCPP机组因故障和甩负荷时而造成煤气管网的压力波动进行了研究，推导出了计算其压力波动大小的潮流计算数学模型和确定了数学模型的边界条件。本文的研究目的在于给钢铁厂在保证生产安全的前提下最优化地利用剩余煤气和确定利用剩余煤气的CCPP机组配置方案提供参考和理论指导。