多元优化动力配煤技术.ppt

多元优化动力配煤技术 课题的意义和必要性 目前煤炭在实际使用中存在着下列问题： 煤炭热能利用率低。工业锅炉效率仅为60%-65%。主要原因是由于燃煤来源渠道多、煤种杂、质量不稳定，偏离锅炉等燃烧设备的设计煤种造成 煤炭燃用设备安全性、可靠性低。据统计，由于锅炉着火、燃烧、结渣、磨损及腐蚀等问题引起的锅炉事故占总事故的40%以上 燃煤污染物排放严重。煤炭燃烧时产生SO2、NOx、烟尘及其它有害物质。包括工业炉窑SO2、烟尘排放量分别为1947万吨和1832万吨，占当年全国总排放量的80%和74%。成为主要的大气污染源 技术来源 ★国家八五科技攻关项目： —催化洁净燃烧及优化配煤技术研究(编号:85-202-20-01) ★国家高技术产业化示范项目： —洁净煤添加剂产业化示范工程(国家计委计高技[1999]1305号文件) ★浙江省重大科技攻关项目: —煤的催化洁净燃烧及产业化应用（编号:962101081） ★浙江省重点工程和煤炭部示范工程: —杭州煤场建设 技术特点 1.实现多指标配煤，既可用工业分析和元素分析，又可用燃烧、污染、结渣等特性指标进行配煤 2.实现多煤种配煤，可从几十种煤中选择3-4种按用户要求配制 3.实现洁净配煤，在配煤过程中加入催化洁净添加剂，实现高效低污染燃烧 4.用神经网络等非线性理论进行优化配煤，提出配煤灰熔点等特性呈非线性规律 5.实现配煤专家管理，建立多元优化洁净配煤计算机专家系统，使配煤生产达到先进的在线检测和自动控制水平 三大关键技术问题 1、动力配煤特性的非线性规律问题 2、多煤种多目标动力配煤的最优化问题 3、多元优化洁净配煤专家系统的人工智能问题 多元优化创新性研究成果之一 ——发现配煤灰熔点等特性呈非线性规律，用神经网络等非线性理论描述配煤的非线性过程，在非线性优化寻优中，采用离散优化方法进行优化配煤，具有自学习、优化积累功能，受训样本越大配煤精度越高。 由煤种工业分析数据预测氧元素含量 经验公式模型预测效果　　　神经网络模型预测效果 实现多煤种和多指标配煤，可从几十种煤中选择３-４种按用户要求配制，既可用热值、挥发份、灰份、水份、含硫量等指标进行配煤，又可用“着火特性”、 “燃烬特性” 、“结渣特性”和 “硫排放特性”等指标进行配煤。 非线性优化动力配煤数学模型 多元优化配煤模型可完成的目标 杭州配煤场所用原煤数据 多元优化创新性研究成果之三 基于配煤特性的非线性规律，采用人工神经网络和模糊数学等非线性数学原理，建立了多元优化洁净配煤计算机专家系统，能完成配煤目标的输入、单煤种类的选择、配煤比例的判断、混煤性质的预测、配煤设计的运行、最小成本的确定、仓库储存的管理等，使配煤生产达到先进的在线检测和自动控制水平。 专家系统的功能选择 优化配煤专家系统在杭州煤场的集中控制室中承担着优化配煤、煤场管理、销售管理以及在线检测的任务 单煤数据库界面可以对煤场来煤进行登记 历史单煤数据库可以对全国的煤种进行登记 专家系统对配煤特性的多目标要求进行设置 专家系统对多种掺配煤种进行选择 可依据煤质特性和燃烧特性对配煤方案 进行查询，对各方案均给出总评 煤 场 的 管 理 煤 场 销 售 登 记 销售查询功能可以对煤场燃煤销售记录进行查询 专家系统在原煤炭部重点工程——杭州煤场的集控室中承担着优化配煤、添加剂配制、煤场管理、销售管理、在线检测及自动控制等多项功能 杭 州 煤 场 生 产 流 程 优 化 配 煤 生 产 过 程 煤质在线监测设备选型 具有国内领先的计算机自动控制优化配煤工艺 设计有微机核子称计量，快速灰分测定仪、自动水分测定仪、挥发分测定设备、仓库测硫仪、自动量热仪等先进仪器，可以对来煤质量和混煤质量进行在线检测，保证混煤的质量。 目前煤场已留有?射线灰分在线检测接口。 举一个例：多种单煤的收到基分析数据 配煤目标 配煤方案 混煤分析数据 混煤质量与优化配煤专家系统的计算结果的最大误差不超过3%， 配煤系统运行正常，满足生产要求 相关成果获奖 1999年教育部科技进步二等奖 催化洁净燃烧及优化配煤技术研究 2000年浙江省科技进步一等奖 煤的优化配制、催化洁净燃烧及产业化应用 2001年国家科技进步二等奖 煤的优化配置、催化洁净燃烧及产业化应用 广东云浮发电厂 配煤燃烧特性实验研究 配煤指标要求 300MW机组：低位发热值18MJ/Kg~20MJ/Kg，空气干燥基挥发份7～9％，空气干燥基全硫≦1％，灰软化温度T21500℃。 200MW机组：低位发热值16.5MJ/Kg~18.5MJ/Kg，空气干燥基挥发份7.5～9％，空气干燥