發(fā)布時間：2020-05-11 19:00

【摘要】：煤炭氣化是煤化工領域?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)被廣泛應用,在保證配煤質(zhì)量的前提下,盡量降低配煤成本,科學合理的配煤是當前配煤企業(yè)提高競爭力的關鍵問題之一。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,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)進行產(chǎn)氣量預測,通過產(chǎn)氣量評價配煤效果。將非線性過程模型應用于杭錦伊泰2臺氣化爐,模型預測的產(chǎn)氣量滿足允許誤差,泛化能力較好。最后,在上述工作的基礎上,設計基于產(chǎn)氣量核算的配煤優(yōu)化人機交互系統(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,達到了預期的效果。
【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備為對象，研究復雜化工過程的建模和優(yōu)化方法，將智能優(yōu)化算法應用于配煤生產(chǎn)過程中，以達到降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益的目的。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)蒙古科技大學碩士學位論文- 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行化學加工的一個重要方法，是實現(xiàn)煤炭深加工利用的關鍵技術(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。加快進行煤炭氣化過程建模、流程模擬、控制優(yōu)化等自動化關鍵技術(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備為對象，研究復雜化工過程的建模和優(yōu)化方法，，將智能優(yōu)化算法應用于配煤生產(chǎn)過程中，以達到降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益的目的。圖1.2 是氣化工藝對煤化工在煤替油?
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ545

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳聲樹;;配煤自動化計算機集散控制系統(tǒng)[J];漣鋼科技與管理;1995年02期

2 李喜洋;;改善配煤質(zhì)量的新途徑——煤巖配煤[J];漣鋼科技與管理;1996年02期

3 周家海;;港口配煤系統(tǒng)的工藝技術(shù)研究[J];水運科學研究;2010年04期

4 孫寶東;;自動配煤系統(tǒng)在我廠的應用[J];南鋼科技;2000年04期

5 毛清龍;;梅山配煤研究的技術(shù)進步和發(fā)展方向[J];梅山科技;2001年01期

6 邵毅;;配煤系統(tǒng)自動化研究與應用[J];工程建設與設計;2019年10期

7 王攀;李玉才;;應用自動配煤控制系統(tǒng)提高配煤準確率[J];黑龍江科學;2019年16期

8 張小艷;李婷;魏本龍;;氣化用煤配煤專家系統(tǒng)的研究[J];煤炭技術(shù);2017年03期

9 張恒;;循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)濟配煤的應用探析[J];中國石油和化工標準與質(zhì)量;2017年09期

10 石廣斌;;淺析動力配煤原理在火力發(fā)電廠中的應用[J];科技風;2017年16期

相關會議論文 前10條

1 ;《動力配煤》一書出版[A];中國煤炭學會會訊（第94期）[C];1999年

2 ;動力配煤專家座談會召開[A];中國煤炭學會會訊（第90期）[C];1997年

3 ;范維唐理事長在動力配煤專家座談會上的講話[A];中國煤炭學會會訊（第90期）[C];1997年

4 裘學江;劉穎義;李慧萍;;自動配煤程序的優(yōu)化與應用[A];2011年河北省冶金信息化自動化年會論文集[C];2011年

5 何正祥;李艷春;;自動配煤控制系統(tǒng)的應用[A];中國計量協(xié)會冶金分會2012年會暨能源計量與節(jié)能降耗經(jīng)驗交流會論文集[C];2012年

6 呂桂雙;王福先;;精細配煤的研究與應用[A];2012冀蘇魯皖贛五省金屬（冶金）學會第十六屆焦化學術(shù)年會論文集[C];2012年

7 鄧志平;張代林;;關于優(yōu)化配煤及焦炭質(zhì)量的研究及探討[A];2012冀蘇魯皖贛五省金屬（冶金）學會第十六屆焦化學術(shù)年會論文集[C];2012年

8 張守軍;夏秀敏;;試論動力配煤項目的技術(shù)經(jīng)濟效果[A];發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，提高煤炭企業(yè)競爭力學術(shù)研討會論文集[C];2001年

9 于梅春;;核子秤配煤[A];2005中國鋼鐵年會論文集（第2卷）[C];2005年

10 包海軍;;合理配煤提高焦炭質(zhì)量的研究[A];高爐煉鐵用焦炭質(zhì)量技術(shù)研討會文集[C];2007年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報記者 閆俊榮;焦化企業(yè):唱響精細化配煤重頭戲[N];中國化工報;2015年

2 高寒秋;打贏煤炭冬儲持久戰(zhàn)[N];中國石化報;2016年

3 本報通訊員 冀寶明;找準源頭 持續(xù)改進[N];中國冶金報;2016年

4 紀同森 齊Zs;低庫存下穩(wěn)定配煤焦炭質(zhì)量的措施[N];世界金屬導報;2017年

5 記者 王蕾;我省推廣精細化智能配煤系統(tǒng)[N];山西經(jīng)濟日報;2017年

6 本報記者 吳兆軍 通訊員 付春生;扎牢“籬笆” 供好“口糧”[N];中國冶金報;2017年

7 本報通訊員 陳鵬 龔紅斌;讓配煤簡單起來[N];中國冶金報;2016年

8 廖桂雄 傅方明;配煤、降耗、供氣,一個都不能少![N];中國冶金報;2012年

9 邱云龍　趙華;河北鋼鐵宣鋼優(yōu)化配煤降成本[N];中國冶金報;2010年

10 宇文博;漢新式精細配煤法顯效[N];中國電力報;2011年

相關博士學位論文 前10條

1 楊宗義;黃陵礦區(qū)化工用煤資源稟賦及在焦化過程中的作用研究[D];西安科技大學;2018年

2 戴財勝;動力配煤的理論與應用研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2000年

3 朱再興;鍋爐動力配煤優(yōu)化模型和專家系統(tǒng)研發(fā)及爐內(nèi)燃燒仿真優(yōu)化研究[D];中南大學;2012年

4 夏季;火電機組配煤摻燒全過程優(yōu)化技術(shù)研究與應用[D];華中科技大學;2013年

5 白永建;劣質(zhì)煤配煤制備高質(zhì)量冶金焦的研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2013年

6 胡亞軒;含碳固體燃料混合成漿特性及配煤成漿濃度神經(jīng)網(wǎng)絡預測[D];浙江大學;2015年

7 王鑫;非線性理論應用于動力配煤燃燒特性研究[D];浙江大學;2016年

8 王大川;高硅鋁含量煤灰熔融及黏溫特性改善研究[D];華東理工大學;2017年

9 高志芳;提質(zhì)褐煤制漿及配煤成漿特性的研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2009年

10 高洪閣;配煤理論與固硫技術(shù)的基礎研究[D];山東科技大學;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 袁晨博;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的煤化工氣化爐配煤優(yōu)化研究[D];內(nèi)蒙古科技大學;2019年

2 戴芳蕾;峰峰集團智能配煤模型研究[D];中國礦業(yè)大學;2019年

3 武占強;配煤及助熔劑對Shell氣化爐煤灰的影響研究[D];鄭州大學;2018年

4 秦玉璽;馬鋼配煤模型的優(yōu)化及應用[D];安徽工業(yè)大學;2018年

5 婁羽;開灤曹妃甸港區(qū)配煤系統(tǒng)改進策略研究[D];大連海事大學;2018年

6 曹豪;檸條塔礦自動配煤與主運控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];西安科技大學;2018年

7 楊浩楠;火電廠動力配煤優(yōu)化系統(tǒng)研究[D];華北電力大學;2018年

8 張希海;配煤對水煤漿氣化爐運行的影響[D];北京化工大學;2017年

9 苗水清;火電廠配煤優(yōu)化模型及其應用研究[D];西安工業(yè)大學;2016年

10 王明進;ZHJL5552D型焦爐配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];天津大學;2017年

本文編號：2658916