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申请/专利权人:国网浙江省电力有限公司营销服务中心;东北大学;中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司
摘要:本发明涉及纺织企业的生产能效评估的技术领域。本发明提供一种纺织生产能效的评估方法。该方法包括:建立纺织生产能效评估数据资料库;构建纺织生产能效综合评估体系;基于纺织生产能效评估数据资料库和纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系,借助Simulink建立生产仿真模型,再结合纺织生产能效综合评估体系建立纺织生产能效评价模型;构建纺织生产能效评价仿真系统;以纺织生产能效综合评估体系为指标,以纺织生产能效评价仿真系统为工具,通过修改生产仿真模型的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序和生产计划,得到对应的能效评价结果。本发明实现对纺织企业生产能效进行定量的影响因素分析,进而为纺织企业提供生产高能效的生产方案。
主权项:1.一种纺织生产能效的评估方法,其特征在于,包括:步骤S1:获取纺织企业的生产系统的各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据,以建立纺织生产能效评估数据资料库;步骤S2:选取纺织生产能效评价指标,以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系;所述步骤S2,具体包括:选取所述纺织生产能效评价指标分别包含为纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标;将步骤S1获取的所述各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据作为纺织生产能效综合评估的基础依据,分别计算所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标,根据所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数,根据所述综合评价指数确定所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标下的纺织企业的生产系统的生产工艺对应的能效综合评估结果,以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系;步骤S3:基于所述纺织生产能效评估数据资料库和纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系,借助Simulink工具建立纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型,再结合所述纺织生产能效综合评估体系建立纺织生产能效评价模型;其中,所述生产仿真模型用于模拟纺织企业的生产系统的生产结构、各设备运行状态、物料流转顺序、和生产计划;步骤S4:通过Simulink工具将所述纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和所述纺织生产能效评价模型进行封装打包,并通过将所述各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接,以实现将纺织企业的生产系统的各设备通过联合仿真的方式构建纺织生产能效评价仿真系统;其中,所述纺织生产能效评价仿真系统用于对纺织企业的生产能效进行评价;步骤S5:以所述纺织生产能效综合评估体系为指标,以所述纺织生产能效评价仿真系统为工具,通过修改所述生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序、和生产计划,得到对应的能效评价结果,以实现对纺织企业的生产能效进行定量的影响因素分析;以及通过单位产品物料消耗指标和单位产品能源消耗指标,计算所述纺织生产设备的经济性综合指标;以及通过设备运行效率指标、设备空载率指标、设备运行稳定性指标和蒸汽利用率指标,计算所述纺织生产设备的能源利用综合指标;通过第一预设公式计算所述单位产品物料消耗指标;其中,所述单位产品物料消耗指标为纺织生产设备的物料单耗;所述第一预设公式的表达形式为: 式(1)中,为纺织生产设备的物料单耗,代表各类纺织生产设备,代表纺织生产消耗的各类物料,为纺织生产设备的物料消耗量,为纺织生产设备产品量;通过第二预设公式计算所述单位产品能源消耗指标;其中,所述单位产品能源消耗指标为纺织生产设备的能源单耗;所述第二预设公式的表达形式为: 式(2)中,为纺织生产设备的能源单耗,代表各类纺织生产设备,代表纺织生产消耗的各类能源,为纺织生产设备的能源消耗量,为纺织生产设备产品量;通过第三预设公式计算所述纺织生产设备的经济性综合指标;其中,所述第三预设公式的表达形式为: 式(3)中,为所述纺织生产设备的经济性综合指标,代表纺织生产不同物料的采购价格,代表纺织生产不同能源的采购价格;通过第四预设公式计算所述设备运行效率指标;其中,所述设备运行效率指标为纺织生产设备的设备运行效率;所述第四预设公式的表达形式为: 式(4)中,为纺织生产设备的设备运行效率,为纺织生产设备的有效利用能量,为纺织生产设备的输入总能量,代表纺织生产不同的用能设备;通过第五预设公式计算所述设备空载率指标;其中,所述设备空载率指标为纺织生产设备的设备空载率;所述第五预设公式的表达形式为: 式(5)中,为纺织生产设备的设备空载率,为纺织生产设备的开机时间,为纺织生产设备的工作时间,代表纺织生产不同的用能设备;通过第六预设公式计算所述设备运行稳定性指标;其中,所述设备运行稳定性指标为纺织生产设备的运行稳定性指标;所述第六预设公式的表达形式为: 式(6)中,为纺织生产设备的运行稳定性指标,为纺织生产设备的正常工作时间,为纺织生产设备的开机时间,代表纺织生产不同的用能设备;通过第七预设公式计算所述蒸汽利用率指标;其中,所述蒸汽利用率指标为纺织生产设备的蒸汽利用率;所述第七预设公式的表达形式为: 式(7)中,为纺织生产设备的蒸汽利用率,为纺织生产设备的蒸汽投入量,为纺织生产设备的蒸汽有效利用量,代表纺织生产不同的用能设备;通过第八预设公式计算所述纺织生产设备的能源利用综合指标;其中,所述第八预设公式的表达形式为: 式(8)中,为纺织生产设备的能源利用综合指标,为不同的能源利用指标对应的权重;分别为、、和;为纺织生产设备的设备运行效率对应的权重;为纺织生产设备的设备空载率对应的权重;为纺织生产设备的运行稳定性指标对应的权重;为纺织生产设备的蒸汽利用率对应的权重;代表纺织生产不同的用能设备;以及通过第九预设公式中的纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数;其中,所述第九预设公式的表达形式为: 式(9)中,为纺织企业的生产系统的综合评价指数,为第个纺织生产设备的经济性指标对应的权重,为第个纺织生产设备的能源利用指标对应的权重;和分别满足第十预设公式和第十一预设公式;所述第十预设公式的表达形式为: 所述第十一预设公式的表达形式为: 式(10)和式(11)中,m为纺织生产设备的数量。
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