钢铁企业能源消耗巨大,污染排放严重,节能降耗是实现钢铁企业可持续发展的重要举措。通过协同调度各种能源、资源的合理使用,可以提高能源利用水平,降低能耗。煤气、蒸汽、电力是钢铁企业能源系统中重要的三种二次能源,并且相互之间存在转换,通过研究煤气、蒸汽、电力三种能源的协同转换和优化使用,对于推进钢铁企业节能减排和降低能源成本具有重要的理论指导和实际应用意义。论文主要研究内容如下:首先,分析了钢铁企业能源系统中煤气系统、蒸汽系统、电力系统的结构以及煤气、蒸汽、电力之间的转换方式,三种能源的主要转换方式为煤气转蒸汽、蒸汽转电力、煤气转蒸汽和电力。基于锅炉、汽轮机和热电机组,建立了描述三类转换的能源输入输出数学模型。计算得到三种能源转换设备的效率分别为0.82、0.85、0.72,为调度模型的建立提供参数支持。然后,建立了基于数学规划方法的煤气-蒸汽-电力协同调度模型。综合考虑煤气、蒸汽和电力的协同关系,以全天能源成本最小为目标函数,以能源介质保供、热量守恒、设备运行等数学和工艺要求为约束条件。其目的是确保能源稳定供应和安全生产的前提下,优化富余煤气在热电设备上的分配以及蒸汽和电力在生产设备上的分配。将模型优化结果与实际值和参照值对比检验了模型的准确性和有效性。最后,以某钢铁企业能源系统和实际能源数据对模型进行实例分析。利用ILOG CPLEX软件对模型进行编程求解,得到了富余煤气、蒸汽和电力在各能源转换设备上的优化分配方案。通过与优化前未考虑煤气、蒸汽、电力协同调度的分配方案相比,优化后全天能源总费用减少了39.5万元,比优化前降低了6.6%,从经济性角度考虑,优化后的煤气、蒸汽和电力分配方案更合理。此外,还讨论了分时电价和煤炭价格变化对模型的影响,实验结果表明模型能够根据分时电价和煤炭价格合理的调整自发电量和外购电量。