[發明專利]一種適合頂裝焦爐的配煤專家系統

有效

• 申請號: 201410417811.1
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104164246A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 杜屏;呂青青;張明星;劉建波
• 申請（專利權）人: 江蘇沙鋼集團有限公司
• 主分類號: C10B57/04
• 分類號: C10B57/04;G06Q10/04
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王涵江

技術領域

本申請屬于焦化配煤領域，特別是涉及一種適合頂裝焦爐的配煤專家系統。

背景技術

隨著焦炭利潤的下滑，各種以降低成本為目的的配煤煉焦系統應運而生，但是現有的配煤系統大多只考慮了配合煤的黏結指數、灰分、揮發分等因素，或者當結焦時間、結焦溫度、熄焦方式發生變化時，預測結果偏差較大。專利ZL201010576330.7采用回歸的方法擬合Romax、流動度MF，灰分等指標對焦炭質量進行預測，但是該模型僅僅考慮了煤質，卻并未考慮焦爐的結焦時間、結焦溫度，以及熄焦方式對焦炭質量產生的影響；專利200810013054.6BP神經網絡方法來預測焦炭的質量，將煤的鏡質組反射率分布和粘結性指標作為參數輸入網絡的輸入段，對應焦炭指標作為BP神經網絡的輸出端，訓練BP神經網絡，得到輸入參數和輸出參數之間的非線性關系，然后將待預測指標作為BP神經網絡輸入參數，進而得到焦炭預測的強度，該方法忽略了焦炭的灰分、揮發分、最大膠質層厚度、焦爐操作參數等指標，導致焦炭預測存在偏差，并且神經網絡方法對用過的煤種進行預測焦炭質量較準確，但是對新煤種預測偏差較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適合頂裝焦爐的配煤專家系統，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種適合頂裝焦爐的配煤專家系統，包括：

煤炭數據和配煤數據采集模塊，自動采集質檢部門和焦爐的煤炭化驗指標、焦炭性能指標、焦爐操作指標和熄焦方式，為焦炭性能自回歸提供分析數據；

焦炭性能自回歸模塊，建立非線性回歸配煤模型，該配煤模型根據數據可靠穩定原則從煤炭數據和配煤數據采集模塊選擇數據用于非線性回歸，實現焦炭冷態強度預測質量與實測質量偏差＜0.5％，熱態性能誤差＜2％；

優化配煤模塊，根據配煤模型、以及煤炭市場價格、化學產品價格按照凈成本最低原則進行優化配煤；

配煤結果采集與檢驗模塊，自動將焦炭質量預測結果與實際生產結果儲存，并且進行差值比對，當生產焦炭質量與實際生產結果對比偏差＞2％時，焦炭性能自回歸系統重新建立焦炭質量預測模型。

優選的，在上述的適合頂裝焦爐的配煤專家系統中，建立所述配煤模型及優化配煤包括三個步驟：

(1)建立焦炭質量預測模型，采用多因素非線性回歸的方法，考慮了對焦炭質量影響較大的結焦時間、結焦溫度、熄焦方式；

(2)根據生產條件和焦炭質量要求設定配煤限制條件；

(3)對比配合煤和參配煤的流動度分布圖，發現配合煤流動度不足的溫度區間，相應的提高在該區間流動性較好的參配煤比例，最終確定優化配煤比例和成本。

優選的，在上述的適合頂裝焦爐的配煤專家系統中，所述步驟(1)中，焦炭強度指標與配合煤性能指標之間的非線性回歸方程：

M40＝f(G,V_daf,A_d,MF,Ro,h,T,Ψ)

M10＝f(G,V_daf,A_d,MF,Ro,h,T,Ψ)

CSR＝f(G,V_daf,A_d,MF,Ro,h,T,MCI,Ψ)

CRI＝f(G,V_daf,A_d,MF,Ro,h,T,MCI,Ψ)

上式中G：黏結指數，Vdaf：干燥無灰基揮發分，Ad：干基灰分，Ro：鏡質組最大反射率，MF:最大流動度，h：結焦時間，T：結焦溫度，MCI：煤灰催化指數ψ：濕息焦修正指數。

優選的，在上述的適合頂裝焦爐的配煤專家系統中，優化配煤系統采用非線性規劃方法，即具有非線性約束條件或目標函數的數學規劃方法，研究一個n元(n種煤)實函數在一組等式或不等式的約束條件下的極值問題(焦炭凈成本最低)，非線性規劃模型如下：

·ming(x)

·s.t.fi(x)≥0?i＝1，2，3…，m

·hj(x)＝0?j＝1，2，3…，p

·x＝(x1，…,xn)∈D

x＝(x1，…,xn)：為煉焦煤使用量；

g(x)：焦炭凈成本(焦炭凈成本＝噸焦配合煤成本－噸焦副產效益)，即焦炭凈成本與煤種煉焦煤數量間的函數關系；

min：表示“求最小值”；

s.t.：表示“受約束于”；

fi(x)：非等約束函數；

hj(x)：等式約束函數。