【摘要】：煤炭氣化是煤化工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要組成部分,也是實現(xiàn)石油資源替代戰(zhàn)略的核心技術(shù)。氣化生產(chǎn)中配煤技術(shù)被廣泛應(yīng)用,在保證配煤質(zhì)量的前提下,盡量降低配煤成本,科學(xué)合理的配煤是當(dāng)前配煤企業(yè)提高競爭力的關(guān)鍵問題之一。鄂爾多斯是內(nèi)蒙古自治區(qū)乃至全國重要的產(chǎn)煤區(qū),煤炭以高活性低階煤為主,非常適合煤炭氣化生產(chǎn),然而鄂爾多斯地區(qū)煤種分布稀疏,給煤化工氣化爐用煤及配煤帶來成本管理等問題。因此,針對上述問題,本文以配煤成本為優(yōu)化目標(biāo),氣化爐產(chǎn)氣量為主要約束,研究鄂爾多斯地區(qū)煤化工氣化爐多煤種的用煤和配煤優(yōu)化問題。首先,根據(jù)原料煤的物理化學(xué)特性,結(jié)合專家經(jīng)驗,建立比例配煤模型。結(jié)合氣化爐對入爐煤質(zhì)的要求,通過關(guān)聯(lián)規(guī)則和聚類分析確定配煤煤質(zhì)的約束條件及其范圍。在滿足約束條件的情況下,構(gòu)建煤種與煤質(zhì)之間的線性模型。通過遺傳優(yōu)化算法,在氣化爐產(chǎn)氣量滿足約束條件的同時給出了成本最低的多煤種配煤策略。通過對鄂爾多斯部分煤種進(jìn)行多煤種配煤實驗,結(jié)果表明,相對于傳統(tǒng)的配煤方式,經(jīng)過優(yōu)化的配煤成本下降了1.75%。其次,將大數(shù)據(jù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合,根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)構(gòu)建基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的氣化爐煤質(zhì)對產(chǎn)氣量影響的非線性過程模型,對配煤模型配出的煤質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)氣量預(yù)測,通過產(chǎn)氣量評價配煤效果。將非線性過程模型應(yīng)用于杭錦伊泰2臺氣化爐,模型預(yù)測的產(chǎn)氣量滿足允許誤差,泛化能力較好。最后,在上述工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計基于產(chǎn)氣量核算的配煤優(yōu)化人機(jī)交互系統(tǒng),操作人員不需要接觸算法和程序,通過輸入煤質(zhì)參數(shù)和配煤要求可以得到較好的配煤比例和產(chǎn)氣效果,再結(jié)合比例配煤模型進(jìn)行比例微調(diào),使其在滿足約束條件的同時提升產(chǎn)氣效率,輔助操作人員給出最佳的配煤方案。本文從配煤優(yōu)化研究角度出發(fā),分析了企業(yè)配煤的現(xiàn)狀,完成了配煤優(yōu)化建模。實驗給出了優(yōu)化配煤的配煤策略,通過對產(chǎn)氣量的預(yù)測實現(xiàn)了對配煤結(jié)果的評估,最終實現(xiàn)了對配煤策略的優(yōu)化,達(dá)到了預(yù)期的效果。
【圖文】：

率、提高煤炭資源利用率、實現(xiàn)節(jié)能降耗具有重要意義。本課題以水煤漿氣化設(shè)備為對象，研究復(fù)雜化工過程的建模和優(yōu)化方法，將智能優(yōu)化算法應(yīng)用于配煤生產(chǎn)過程中，以達(dá)到降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。圖1.2 是氣化工藝對煤化工在煤替油產(chǎn)業(yè)上的重要位置。圖1.2 煤化工合成圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文- 2 -圖1.1 鄂爾多斯主要煤田的分布情況無論是傳統(tǒng)的煤化工項目，還是新型煤化工項目，其進(jìn)行生產(chǎn)的第一步都是煤炭氣化。煤炭氣化過程是對煤炭進(jìn)行化學(xué)加工的一個重要方法，是實現(xiàn)煤炭深加工利用的關(guān)鍵技術(shù)[5，43]。作為煤化工的源頭、全廠能量轉(zhuǎn)換的核心，氣化裝置的運行狀況十分重要。目前，采用先進(jìn)的控制方法優(yōu)化裝置的運行狀況的研究尚處于起步階段。加快進(jìn)行煤炭氣化過程建模、流程模擬、控制優(yōu)化等自動化關(guān)鍵技術(shù)的研究對提高裝置的運轉(zhuǎn)效率、提高煤炭資源利用率、實現(xiàn)節(jié)能降耗具有重要意義。本課題以水煤漿氣化設(shè)備為對象，研究復(fù)雜化工過程的建模和優(yōu)化方法，，將智能優(yōu)化算法應(yīng)用于配煤生產(chǎn)過程中，以達(dá)到降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。圖1.2 是氣化工藝對煤化工在煤替油?
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ545

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本文編號：2658916