动力配煤的优化设计计算原理及实例

合理确定配煤比＼实现效益最大化

合理确定配煤比＼实现效益最大化摘要：动力配煤属于“洁净煤技术”范畴内的一种工艺技术。

动力配煤的主要目的是将各种性质不同的煤炭按一定比例进行配合，从而产生新煤种，以满足各种锅炉或窑炉的使用要求。

因此，使用动力配煤可以有效提高燃烧效率及改善污染物的排放，有利于煤炭资源优势互补、综合利用。

关键词：动力配煤增效节能综合利用潞新煤化工（集团）公司现开采的东部矿区煤炭为中生代侏罗纪“四号煤层”，煤系为国内少有的优质动力煤，煤炭分类为“不粘结煤”，是低硫、低灰、低磷、高发热量的优质动力煤，素有”绿色环保煤炭”的美誉。

沙尔湖一矿的煤炭具有高水分，低发热量，煤炭类别为“长焰煤”，煤质比较复杂（含各种元素比较多），实际应用时不能作为主要的燃料。

二者均属于烟煤，配掺煤适用电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉等，符合GB-25960-2010《动力配煤规范》的配煤原料要求和适用用户。

一、沙尔湖一矿配煤情况为了保证产能的接续和市场份额的占有，集团公司对沙尔湖一矿商品煤与东部矿区商品煤进行配掺，此决策具有战略意义。

由集团公司生产技术处和总调度室牵头，对乌市周边几家电厂进行了配掺专题调研，确定了配煤方案：动力配煤首先确定配煤产品的预期参数——商品煤煤质的化验分析——计算配掺煤比——按一定的工艺进行配掺煤——生产出配掺煤产品。

1.煤质分析运销总公司煤质管理部首先对东部矿区煤质进行化验分析：露天矿拣煤线商品煤：平均灰分Ad 18.85%，低位发热量Qnet,ar为20.79MJ/kg(4970大卡)；一矿商品煤：平均灰分Ad 20.17%，低位发热量Qnet,ar为20.23MJ/kg（4837大卡）；二矿商品煤：平均灰分Ad 20.20%，低位发热量Qnet,ar为20.19MJ/kg（4828大卡）；砂墩子矿商品煤：平均灰分Ad 23.14%，低位发热量Qnet,ar18.63为MJ/kg （4450大卡）。

其次对沙尔湖一矿的商品煤进行了化验分析：平均灰分Ad 11.45 %，低位发热量Qnet,ar 16.55为MJ/kg（3950大卡）。

电厂计算机配煤优化模型的研究

电厂计算机配煤优化模型的研究摘要:我们把遗传算法与模拟退火算法渗透至电厂计算机配煤之中，构建了一种完善且精准的配煤优化模型，此模型的计算有效性较之常规模型提高了近一百倍。

文章将以电厂计算机配煤优化模型的研究作为切入点，在此基础上予以深入的探究，相关内容如下所述。

关键词: 电厂；计算机配煤；优化模型；研究.1.常规配煤优化模型.优化配煤即隶属数学规划范畴，电厂对混煤的煤质要求也就是构建配煤约束的前提，优化配煤即在达到配煤质量标准的先决条件下，综合分析混煤的着火特点、燃烧特点以及硫排放特点等因素，深化收益最大化理念。

1.1.穷举法模型.穷举法即EA是在一个长时间有限搜索介质与离散无限搜索介质内，计算空间中各基点函数值，同时每次予以计算。

针对完善配煤来说，穷举法也就是搜遍掺配煤种与掺混配率的所有可能组合来明确最优配方。

穷举法具有下述几个特性:其优点为，计算结果可靠且精准度高;其缺点为，缺乏效率，且需要大量时间。

伴随掺配煤种的提升、单煤总量的增加与配煤精度的提高，计算时间也随之增加，这位工作人员加重了很大的工作量。

1.2.遗传算法模型.遗传算法即GA，求解科学分析与工程技术内各类组合搜索与完善计算问题的这一基本理念，起源于六十年代，美国汉林顿教授所指出的一种算法。

因为遗传算法的主要特性即群体搜索策略与群体内个体间的信息互通，搜索无需参照梯度参数，因此其应用存在较大的延展性，特别适用于处理常规搜索举措无法解决的复杂与非线性问题。

遗传算法在机器学习、模式分析以及自适应控制等领域的应用中体现了其非凡的卓越性，因此也确立了在二十一世纪的智能计算技术中举足轻重的地位。

遗传算法即具有“生成+检测”的递进程序的搜索举措。

遗传算法即群体型操作，此操作以群体内的所有个体为基点。

择取、互通以及变异是遗传算法的基本构成因子，其结合了所谓的遗传操作，让遗传算法具备了其常规举措所没有的特点。

遗传算法内囊括了下述几个基本因子:第一，参数编码;第二，初始群体的构建；第三，制衡性函数结构;第四，遗传操作构架;第五，控制数据拟定。

基于热力计算的锅炉优化配煤计算分析

基于热力计算的锅炉优化配煤计算分析摘要：锅炉燃煤是我国工业生产中煤炭资源消耗的重要组成部分，同时由于煤炭分布与经济发展需求之间的不平衡现象极为严重，使得燃煤电厂对煤炭配比和锅炉优化提出了更高的要求。

本文在对燃煤特性进行简要分析的基础上，对锅炉热力计算方式进行说明，提出相对应的优化方案，以期对锅炉运行质量提升奠定坚实的基础。

关键词：热力计算；锅炉优化配煤计算；动力配煤节能降耗是我国热电产业和工业生产所必须解决的问题，依托锅炉运行实际情况和计算机软件系统，进行科学的动力配煤优化，能够较好的解决火电系统运行中出现炉内燃烧火焰不稳定、烟气中飞灰含碳量较高、冰壁结渣等现象。

在有效提升煤炭资源利用水平的基础上，确保机组整体运行安全。

1、燃煤特性分析1.1 煤质元素成分对煤质元素分析需要从工业分析和元素分析两个角度入手，煤的元素主要包括碳、氢、氧和氮、硫、水分、灰分等。

其中碳是最为主要的成分，其占比在20%-70%之间，并且其含量对燃烧所能释放出的热量具有直接性影响。

但是碳含量越高的情形下，煤就难以燃烧。

氢的比例约占2%-6%之间，是重要的助燃成分。

氧和氮是煤燃烧过程中大气污染的主要来源，是环保治理的重要方面。

1.2 煤质燃烧特性判断煤质的燃烧特性，需要从着火前的准备阶段、燃烧阶段、燃尽阶段三个层面入手。

着火过程是煤粉颗粒吸热升温过程，在这一阶段中，煤粉会吸收大量的热量。

而燃烧阶段是最为主要的阶段，在这一过程中，通过燃烧会释放出大量的热，因此需要充足的氧气来满足燃烧需求。

而在燃尽阶段中，会出现燃尽的碳并且逐渐燃烧成灰渣，正是由于灰渣的存在，使得碳和空气接触不良，煤粉保持较长的燃尽时间。

2、锅炉热力计算方式2.1 计算软件说明锅炉在燃烧过程中，存在多种不同的受热面，但是在热力计算方面，主要有炉内辐射传热计算、对流受热面传热计算和半辐射受热面计算三种。

而软件编写和选择，也是基于这三种计算的思路指引进行的。

将热力计算与计算机编程要求结合在一起，通常将软件设计分为如下几种类型：一是全局基类，这种软件需要考虑全局常量、热平衡参数、煤质参数和漏风系数等，在计算前首先需要确定锅炉的负荷参数和燃料特性参数，通过程序设定，能够较好的提升系统运行的灵活性。

配煤比例的计算方法

配煤比例的计算方法
首先，我们需要明确配煤比例的概念。

配煤比例是指在燃烧过程中混合不同种类煤的比例，以达到最佳的燃烧效果和经济效益。

一般来说，配煤比例的计算方法主要包括以下几个步骤：
1. 煤种选择，根据工业生产的需要和燃烧设备的特点，选择适合的煤种。

不同的煤种具有不同的燃烧特性和热值，因此在配煤比例的计算中，首先需要确定使用的煤种。

2. 热值比例计算，根据所选用的煤种的热值，计算出各种煤的热值比例。

热值是衡量煤炭燃烧能力的重要指标，不同煤种的热值差异较大，因此在配煤比例的计算中，需要根据煤种的热值确定各种煤的配比。

3. 燃烧特性分析，对所选用的各种煤进行燃烧特性分析，包括燃烧速度、燃烧温度、灰化特性等。

通过燃烧特性分析，可以确定各种煤在燃烧过程中的特点，从而为配煤比例的计算提供依据。

4. 配煤比例确定，根据热值比例和燃烧特性分析，确定最佳的配煤比例。

在确定配煤比例时，需要综合考虑各种煤的燃烧特性和成本因素，以达到燃烧效果和经济效益的最佳平衡。

5. 实时调整，配煤比例的计算不是一成不变的，需要根据实际生产情况进行实时调整。

在生产过程中，可以通过监测燃烧设备的工作状态和燃烧效果，及时调整配煤比例，以保证燃烧过程的稳定性和高效率。

总之，配煤比例的计算是一个复杂而又关键的工作，它需要综合考虑煤种的热值、燃烧特性和成本因素，以及实际生产情况进行动态调整。

只有合理的配煤比例才能保证燃烧过程的稳定性和高效率，降低生产成本，提高经济效益。

因此，掌握配煤比例的计算方法对于工业生产来说具有重要意义。

选煤厂自动配煤技术的设计与实现

FORUM 论坛工艺42 /矿业装备 MINING EQUIPMENT选煤厂自动配煤技术的设计与实现□ 张炜西山煤电股份有限公司西铭选煤厂1 自动配煤技术概述正常的采煤作业中，矿井下的采矿条件和采矿可用工作面会随着采矿时间的延长逐渐变差，同时，不同工作面的原煤质量差异是大；加上角煤多，断层数量大，当采煤作业进行到后期时，即使同一工作面的原煤质量也会出现差异较大的情况，于此同时给配煤工作带来了很大的操作负担和操作难度。

导致类似配煤不均匀等情况的发生。

这不仅增加了磨煤劳动力的工作量和强度，而且还导致不均匀的煤混合，不能满足用户的要求。

而自动配煤技术可以有效地保证了配煤后平均灰分合格，解决了传统配煤方式的效率低下，质量不高的问题。

2 自动配煤结构2.1 关键机械结构插槽板是自动配煤工艺中的关键机械设备之一，传统配煤工艺中，插槽板都是由岗位司机进行调整。

这样就会导致调整不及时或不到位造成配煤不均、机械磨损严重等问题。

鉴于上述问题，将插槽板的调整纳入自动配煤工艺，由末原煤灰分仪信号控制912#刮板的执行结构，进而实时控制插槽板的开启程度，如图1所示。

为解决原圆盘真空过滤机生产能力不足、虑饼水分过高等问题，在该自动配煤技术中选用GPJ-120型加压过滤机，该过滤机的过滤面积为120 m 2，虑盘数量为10个，虑盘转速范围为0.4~1.5 r/min，处理能力为60~96 t/h，支持连续运行、全自动操作，极大提高了配煤生产能力。

2.2 自动配煤系统结构自动配煤系统由三个系统组成，分别为信号传输系统，检测系统和控制系统。

检测系统是自动配煤系统的核心系统，其主要包括了四个部分，分别是传感器接口电路，滤波电路，A/D 转换电路和控制器计算单元，系统结构图如图2所示。

（1）信号装置：因为配煤机工作地点为地下开采坑，所以因地点和空间影响极大，极其容易受到其他设备的机械磁场新号干扰，遂需要高要求抗干扰的信号装置，因此本配煤系统采用了滑轨滑车拖缆，保证信号的传递质量。

动力配煤技术

动力配煤技术动力配煤技术是以煤化学、煤的燃烧动力学和煤质测试等学科和技术为基础，将不同类别、不同质量的单种煤通过筛选、破碎、按不同比例混合和配入添加剂等过程，改变单种动力用煤的化学组成、物理性质和燃烧特性，充分发挥单种煤的煤质优点，克服单种煤的煤质缺点，提供可满足不同燃煤设备要求的煤炭产品的一种简易的成本较低的技术。

从而达到提高效率、节约煤炭和减少污染物排放的目的。

任何类型的锅炉和窑炉对煤质均有一定的要求，在现有条件下，要提高锅炉热效率，就要保证锅炉达到正常高效运行，使燃煤特性与锅炉设计参数相匹配。

煤质过高或过低都难以达到最佳效果。

在满足燃煤设备对煤质要求的前提下，采用动力配煤技术可最大限度地利用低质煤、或更充分地利用当地现有的煤炭资源。

不同品质煤的相互配合，还可以按不同地区对大气环境、水质的要求，、NOx及有害元素调节燃煤的硫分及氮、氯、砷、氟等有害元素含量，减少SO2的排放，最大限度地满足环境保护要求。

动力配煤技术的作用和意义（1）保证燃煤特性与用煤设备设计参数相匹配、提高设备热效率、节约煤炭；（2）通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定，使用煤设备正常、高效运行；（3）充分利用低质煤或当地现有煤炭资源，做到物尽其用，提高社会效益；（4）调节燃煤中硫及其它有害物质的含量、满足环保要求。

一般来说，动力配煤厂由以下工艺组成，原则流程如下图。

（1）原料的接受和储存，采用的主要设备有滚龙取料机，地龙式刮板机和斗轮式取料机等。

（2）筛分，通过筛分，控制配煤粒度，同时可筛选出块煤，为煤厂增加一定的经济效益，比较常用的筛分设备有滚筒筛和振动筛。

（3）混配，是动力配煤的重要工艺，一般分为重量配料和容积配料两种。

容积配料的主要设备为园盘给料机和胶带配料机，重量配料一般采用电子皮带秤。

动力配煤是根据不同类型的工业锅炉、窑炉和取暖炉等对煤质的要求，将两种（或以上）不同品质的煤按一定比例均匀混事作为动力煤使用的工艺。

采用动力配煤可以利用某一种煤或几种煤的长处弥补另一种或几种煤的不足，取长补短，达到使锅炉用煤的品质稳定，解决煤质与炉型不相匹配的矛盾，收到使锅炉运行稳定，提高热效率，降低煤耗，减少煤尘对大气污染的效果。

第6章-配煤技术

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各煤种的塑性温度区间不同，其中肥煤的开始软化温度最早，塑性温度区间最宽，瘦煤固化温度最晚，塑性温度区间最窄。
气煤，1/3焦煤，肥煤，焦煤，瘦煤适当配合可扩大配合煤的塑性温度范围。
这种以多种煤户型搭配，胶质层彼此重叠的配煤原理，曾长期主导我国的配煤技术。
煤种
挥发分范围 (Vdaf)/%
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（4）挡板混
通过调整煤斗挡板开度，来调节输煤皮带的出力，从而达到该煤种单位时间内的预定送煤量.
如甲乙两种煤需按1:3混配，则预先分别调节好甲乙两煤斗挡板开度，使其皮带输煤量为1:3，以达到预定的配煤比，也是目前常用方法之一。
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（5）自动配煤
国外已推广一种自动配煤系统（如CBAS系统），国内许多单位也开发了此类系统。
②配煤要有利于提高锅炉热效率，保证锅炉的正常出力，以节约煤炭；
③本着节约优质煤的原则，在配煤中要尽量扩大低质煤的比例，做到物尽其用；
④要注意延长锅炉寿命和保护环境，配煤中的硫分要控制合适的界限；
⑤要充分考虑尽量缩短煤炭运输距离，就近找煤，以缓解运输紧张局面；
⑥配煤品种要尽可能地少些，以简化配煤工艺，降低配煤成本。
根据用户对煤质的要求，将若干单种煤按照一定的比例掺混得到的配合煤。
优化配比、取长补短
动力配煤
配煤
炼焦配煤
4
一、动力配煤
将几种不同性质的单煤种，按一定比例进行配合而得到一种对锅炉燃烧最有利的燃料煤，就称为动力配煤。
发电
蒸汽
煤
锅炉
汽轮机
发电机
水凝汽器
水泵
凝结水
凉水塔
5
6
（1）环境污染人们可以对煤炭的燃烧行为加以预测和控制，使原来

动力配煤

没有结焦性的煤，在燃烧后形成的焦末易被烟气带走或从炉排中漏掉，造成燃料的损失。一般用煤的挥发分测定中的焦渣特征（1～8级）来表示煤的粘结性，以焦渣特性为2～5级为宜。 8）粒度层燃锅炉燃烧未加工的原煤不利，因其大小颗粒结合紧密，不易通风，不易着火，辐射热达不到深处，通风阻力增大，影响锅炉的稳定燃烧和运行。经验证明：入炉煤的最大粒度不宜超过30mm，小于6mm的煤不超过30％，小于0.2mm的不超过 2.5％，一般层燃锅炉以烧用小于25mm的混末煤。

四、动力配煤的优化配制和标准化动力配煤的配制依据是根据不同煤质对锅炉燃烧运行的影响及不同锅炉对煤质有不同的技术要求来设计。动力配煤的目的是发挥各单种煤的特点，克服单种煤不适应燃烧要求的缺点，扬长避短，将各种与燃烧有关的技术指标统一考虑，以达到合理用煤、提高锅炉热效率和节约煤炭。 1、动力配煤的原则生产的配煤必须满足工业锅炉的基本要求使煤质与锅炉的特点相适应，并能保证配煤质量的相对的稳定性。配煤有利于提高锅炉的热效率，保证锅炉的热效率，以节约煤炭。
5)灰熔点当工业锅炉炉膛温度达到或超过灰渣的软化温度（ST）时，煤炭就会结成渣块，影响通风和排渣，造成局部高温、恶化传热，使灰渣含炭量增高，影响锅炉的正常运行。层燃锅炉的炉膛温度一般在1350℃左右，通常只要煤炭的灰熔点达到1250℃以上，煤灰就不会结渣。 6）硫分动力配煤中一般要求煤的硫分月底越好。 7）结焦性或粘结性动力用煤中，结焦性好的煤在燃烧过程中容易鼓泡，结成焦块，使布风不均，炉渣含碳量高，热效率低。
4）发热量发热量高的煤不一定热能利用率就高，它还必须与锅炉的炉型相适应，才能提高锅炉的热效率以充分利用煤的热能。若锅炉按高热值的煤设计的，而实际上燃用低热值的煤，就会因炉温低而燃烧困难，煤的燃烧效率低，锅炉的热效率就不可能提高。

动力配煤技术应用实例

煤，使得焦炭的强度持续得不到改善，抗碎强度
（）调整配比，煤岩配煤，科学使用。５
通过以上措施，进厂煤质量明显得到改善，焦
炭质量得以通过。煤岩学指标是强有力指导炼焦生
Ｍ降低３，耐磨强度Ｍ。高２。％。提％。焦炭质量持
据燃煤特性，有针对性地采用燃前加工技术（如选煤、配煤、水煤浆等）、先进的燃烧技术和燃后净
化技术来达到高效洁净燃烧的目的。而先进的燃烧
技术和烟气净化需要对锅炉进行大量的技术改造，
均高３％，工业锅炉热效率平均低１％～２％。０５０
我国窑炉、民用燃煤效率多在２％～３％，全国００
其费用昂贵ｎ引因此，在大力发展煤炭洗选，提 ’。高商品煤质量的同时，积极发展动力配煤技术，提
高动力用煤的配煤比重，是一种符合当前我国技术、经济水平和煤炭产销状况的有效措施。
用实例。
关键词：动力配煤；动力配煤技术；实例
中图分类号：ＴＱ５１３
文献标识码：Ｂ
文章编号：１０ —６７（０８１０１—３０７７７２０）０～０８０
Ａｐｉａｉｎｅａｐｅｏｏｌｂｅｄｎｅｈｎｌｇｐｌｃｔｏｘｍｌｆｃａｌｎｉｇｔｃｏｏｙ

配煤原理

配煤意义
受到资源分布、运输条件以及地区间平衡等因素的制约。煤的配合加工与利用越来越受到人们重视。
中国煤炭利用效率低，其中最重要的原因之一是绝大多数煤炭用户未能使用质量和用途均十分合理的煤炭。
由于每一种煤炭而大大增加了单种煤炭合理供应和使用的难度。
洁净煤技术
煤炭加工
煤炭转化
先进发电技术
烟气净化技术等
加整
煤型水
煤
煤高常压体
效压流煤
炭
炭炭超循化气
煤
临环床化
洗
气液界流联联
发化合合
选煤浆
化
化电床循循
环环
烟气除尘技术
烟气脱硫脱硝技术
其它污染控制新技术
配煤技术
定义：就是根据用户对煤质的要求，将若干单种煤按照一定的比例掺混得到的配合煤。
典型煤焦化工工艺
氨水硫酸选煤配煤炼焦熄焦中和
焦炭硫铵
分离
焦炉气二苯焦油
煤焦化工工艺流程示意图
配煤质量指标
一般要求，配煤的灰分≦9.25%，硫分 <1-1.2%，挥发份V控制在24-30%，胶质层要求>14mm，水分7-10%。
炼焦行业
要求：焦炭要求灰分低、含硫少、强度大、各向异性程度高。
难度：世界各国的优质炼焦煤，其储量有限，并且区域分布也不平衡，化学成分也有优劣，单用焦煤炼焦远远不能满足工业发展的需要。其它炼焦煤杂质含量高，不能满足高炉冶炼的要求。
解决：为了节约优质的炼焦煤，必须把部分黏性好的优质炼焦煤与其他中等的或弱的黏性煤配合一起炼焦，以扩大不同牌号的烟煤的利用。

动力配煤技术及其自动化探讨

动力配煤技术及其自动化探讨动力配煤能满足节能与环保的要求，符合国家能源发展方向，是具有前景的洁净煤技术之一。

对动力配煤过程的优化设计进行了研究。

介绍基于可编程控制器为核心的选煤厂自动配煤控制系统。

标签：动力配煤;配煤模型;可编程控制器;配煤自动化2013年我国煤炭开采量达到37亿t，但原煤入洗率仅为56.2%，燃烧效率低下。

利用先进的动力配煤技术生产稳定的配煤产品，有利于提高燃烧效率和保证用煤安全。

动力配煤是综合各单一煤种的灰分、硫分、挥发分、发热量等主要指标，通过调节混合比例，配制出质量达標又节能减排的煤品。

它包括动力配煤发展状况、配煤工艺的选择以及产品自动检测和过程控制三个方面的内容。

1.动力配煤的发展概况我国最早使用动力煤技术质量达到稳定的方法是在1979年初由上海燃料总公司研发，20世纪80年代后，随着我国对动力配煤发展的关注，国内多个省市大力发展动力配煤技术，且取得了不错的成绩。

在国外对动力配煤相接近的概念于20世纪60年代就有报道。

西方一些国家使用混煤的主要目的是降低污染物的排放，满足锅炉设备的设计参数。

日本研究使用混煤的主要目的是燃料依赖进口，为了节约煤炭资源，减少运输费用。

澳大利亚向不同进口国家提供符合多种煤质指标的煤炭，结合配煤技术，可以帮助澳大利亚取得较好的经济效益。

我国混煤的燃烧及其研究混煤的燃烧特性并不是单一煤种的简单叠tfl，而是混煤在燃烧过程中的行为变化比煤质分析值的变化表现出更为复杂的特性，由于不同煤中的矿物组成及其特性有所区别，使得不同煤质的煤在掺配燃烧的过程中煤粒之间存在相互影响与制约的现象。

同时由于燃煤供应品种多、质量不均一，煤质不适应设备要求，造成了混煤燃烧的过程中存在主动燃烧和被动燃烧的现象，而这2种燃烧方式也是燃煤效率低的重要原因之一。

因此如果混煤配比不当，混煤的燃烧会造成设备运行水平下降、着火困难、燃烧不稳定、效率降低、结渣积灰加剧，甚至出现停炉事故。

基于matlab动力配煤神经网络优化研究

山东农业大学学报(自然科学版),2020,51(4):712-715VOL.51NO.42020Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science Edition )doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2020.04.027网络首发:基于matlab 动力配煤神经网络优化研究张启明1,李贞21.宁波职业技术学院,浙江宁波3158002.岳阳职业技术学院,湖南岳阳414015摘要:针对动力配煤组成成分复杂、用户要求较高等问题，运用RBF 神经网络建立考虑煤质组成、燃烧特性、成本价格、地质分布情况等多因数非线性动力配煤的数学优化模型，运用专业计算软件matlab 进行求解，将求解后的优化方案应用于实际企业生产动力配煤中，获得用户期望的动力配煤优化方案及数据。

根据用户的实际需求随时调整模型参数，结合用户方自动检测及调节设备，获得性能优良的煤种及较好地反映和满足用户的真实需求，为动力配煤方案的优化提供重要的参考。

关键词:RBF 神经网络;动力配煤;数学优化模型;matlab 中图法分类号:TQ520文献标识码:A文章编号:1000-2324(2020)04-0712-04Study on the Optimization for the Power Coal Blending Neural Network Based on matlabZHANG Qi-ming 1,LI Zhen 21.Ningbo Polytechnic,Ningbo 315800,China2.Yueyang Vocational Technical College,Yueyang 414015,ChinaAbstract:To the problems for the complicated composition of power coal blends and the high requirements of power coal users,a mathematical optimization model considering the coal quality composition,combustion characteristics,cost price and geological distribution for multi-factor nonlinear dynamic model of power coal blends have been established based on the RBF neural network ,the models have been computed by the professional computing software matlab,the solution will be applied to the actual production of power coal blends,it can access to the user's expected power coal optimization scheme and data.According to the actual needs of users can adjust the model parameters at any time,the model combined with the user equipment to automatically detect and adjust the equipment,the research can access to excellent performance of coal and better reflect and meet the real needs of users,it provides an important reference for the power coal blends scheme optimization.Keywords:RBF neural networks;power coal blends;mathematical optimization model;matlab动力配煤是在煤炭入炉前，将各种不同种类的原煤按照一定的比例配制成品位高污染低的混煤的过程，通过动力配煤不仅可以节约煤炭资源，又能减小环境污染[1]。

适用多煤种掺烧的配煤逻辑优化

适用多煤种掺烧的配煤逻辑优化摘要：国电电力大同发电有限责任公司三期输煤系统担负着2台660MW超临界机组的供煤任务，日上煤量1.6万吨左右。

每台机组共设六个煤仓。

根据配煤掺烧的要求，在通常情况下，1、2仓上高卡煤，4、5、6仓上低卡煤，3仓上劣质煤。

其中，4仓在负荷较高时也可能上高卡煤。

煤场方面，煤山西南角和东南角堆放高卡煤，西北角堆放低卡煤，东北角堆放劣质煤；汽车沟页轮机1-7道卸高卡煤，8-14道卸低卡煤。

三期输煤DCS的自动配煤逻辑在三期机组投产时设计并投入使用，其主要功能是自动配给各仓原煤，保证煤位。

由于燃煤成本的不断上升，发电企业相继选择配煤掺烧来降低燃煤成本，提高企业的经济效益。

但原设计逻辑没有考虑到配煤掺烧的情况，将各煤仓不分煤种平均配给，已不符合实际运行的需要。

根据了解实际运行情况，自动配煤系统已长时间未投入使用，亟需进行优化。

关键词：输煤；自动配煤；多煤种掺烧；无人值守一、项目现状：1.设计思想原煤在各煤仓间的分配通过犁煤器来实现。

配煤过程有三种方式：低煤位优先配煤。

如果某原煤仓发出低料位信号，则立刻停止对其他非低料位仓的配煤，优先对低料位仓进行配煤；当低料位信号消失后，自动判定是否还有其他低料位信号，如果没有则继续向该仓配煤并转入顺序配煤方式。

如果有，继续向低料位仓配煤。

顺序配煤。

当没有低料位信号发生时，对原煤仓补煤直到高料位信号出现，停止补煤，按设定顺序依次向其他仓补煤。

检修仓跳过。

当有犁煤器或原煤仓正在进行检修时，将其标记为检修仓，在运行顺控步序时自动跳过，不对其犁煤器进行操作。

2．步序设计流程及逻辑搭建设置煤位高、低值。

为每一个原煤仓配置一台料位计，设置合适的高、低料位限值。

大同厂三期输煤系统原煤仓高10.5米，高料位值设定在9.5米，低料位值设定在3米。

原煤仓料位达到低料位以后，还可供应原煤2小时以上，以保证有充足时间补充燃煤。

检修仓设置。

设计一个窗口画面，供运行人员设置检修仓。

多元优化动力配煤技术

5 兖州2# 2.44 18 30.1 49.5 0.72 26.4 47.4 26.6 5.08 9.38 1.49 1.26 1.22 1330 345
6 刘桥 0.58 21.7 9.85 67.9 0.5 26.6 44.6 31.5 4.44 7.2 1.24 1.58 0.89 1380 310
Zhejiang University
线性优化与非线性优化求解结果比较
优化配煤计算合适方线性规划求解结果非线性规划求解结成本
案
果
下降
线性优化非线性优最优配比最低价最优配比最低价（元）
方法
化方法
（%）格（元）（%）格（元）
1 2 5 1 2 5 30 10 60 336.5 45 10 45 333.5
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
Zhejiang University
煤场的管理
Zhejiang University
煤场销售登记
Zhejiang University
销售查询功能可以对煤场燃煤销售记录进行查询
Zhejiang University
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
多元优化动力配煤技术
Zhejiang University
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

优化配煤

杭州煤场规模吞吐量：300万吨配煤： 80万吨添加剂：5万吨
优化配煤专家系统的功能选择
专家系统具有优化配煤、煤场管理、销售管理、在线检测及自动控制功能
专家系统进行多煤种多指标优化配煤
4. 作业

单煤和混煤的特性指标

灰熔点；结渣、沾污特性指标；着火特性指标；燃尽特性指标；污染排放特性指标；等等
245.00
价格（元）
242.00 239.00 236.00 233.00 230.00 400 500 600 700 800 Cmax
适应值比例选择法最大价格适应值比例选择法平均价格 Boltzmann选择法最大价格 Boltzmann选择法平均价格
图2-4-1 适应值比例与Boltzmann选择法对比图
图中● △分别表示训练样本和受验样本；
回归公式和BP神经网络对煤灰熔点预测效果比较回归公式
Predicted T2 with BP model (℃)
BP神经网络
1,500 1,400 1,300 1,200 1,100 1,000 1,000
1,500
Predicted T2 with formula (℃)
固硫率（）
40 35 30 25 20 15 10 5 0
1200℃ 黄陵煤 Ca/S=2
石灰石电石渣白泥
%
<55
固硫剂粒径（m)
55~98
98~180
纳米级CaCO3的固硫效果
60
固硫率（）
50 40 30 20 10 0 1,100 1,150 1,200 1,250
1200℃ 黄陵煤 Ca/S=2

动力配煤的煤质指标与各单煤配比的结构关系

法,对谭家山煤矿4号井进行了火灾危险性模糊评价,取得较为满意的结果。

矿井火灾是一个典型的模糊识别问题,本文的成功之处在于建立了比较完整的火灾评价指标体系,并将评价过程中不确定因子进行了定量化。

这对完善矿井自燃火灾防治技术和管理措施、有效控制煤炭自燃引发的事故以及减少因煤炭自燃所造成的资源积压和浪费都具有较大的现实意义和社会意义。

参考文献:[1]　金　磊,徐德蜀,罗　云1中国21世纪安全减灾战略[M].开封:河南大学出版社,1998.[2]　孙　斌,李树刚,常心坦,等1火灾危险源评价及预测技术探讨[J].陕西煤炭,2001(2).[3]　袁树杰1应用火灾指标评价煤矿井下火区状况的探讨[J].煤矿安全,2000(12).[4]　石平五1发展科学监控体系,制止矿山重大事故[J].煤炭学报,2002(3).[5]　何学秋1安全工程学1徐州:中国矿业大学出版社[M].2000.[6]　石平五,侯忠杰1神府浅埋煤层顶板破断运动规律[J].西安矿业学院学报,1996(3).[7]　杨　中,丁玉兰,赵朝义1开滦煤矿安全事故的灰色关联度分析与趋势预测[J].煤炭学报,2003(1).[8]　张国枢1通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2000.[9]　郭凤仪,臧　义,刘丽英,等1用模糊综合评判理论预测触头材料电寿命[J].煤炭学报,2002(3).[10]　许开立,陈宝智1煤矿安全等级隶属度向量的离散化方法[J].煤炭学报,2001(4).[11]　邓聚龙1灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出版社,1990.[12]　高树友,杜海金1基于灰色关联度的工程施工方案综合评价方法的研究[J].煤炭工程,2003(1)1 作者简介:伍爱友(1975-),男,湖南娄底人,助理教师,现任教于湖南科技大学能源与安全工程学院,从事系统安全工程教学及火灾与爆炸方面的基础理论研究工作。

收稿日期:2004-02-01;责任编辑:曾康生动力配煤的煤质指标与各单煤配比的结构关系刘泽常1,卢宗华1,陈怀珍2,崔凤海2(11山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛　266510;21神华集团神华煤炭运销公司,北京　100011)摘　要:讨论了动力配煤技术中配煤指标与各单煤配比之间的结构关系,并给出了两者之间结构关系的解析表达式及其解法,实例表明两者之间的结构关系式准确有效,具有实用价值。

动力配煤主要煤质指标的正确计算方法

动力配煤主要煤质指标的正确计算方法陈怀珍,陈文敏(煤炭科学研究总院北京煤化学研究所,北京100013)摘要:根据计算配煤煤质指标的加权平均值必须处于相同基准下的原则,纠正了过去沿用的一些不正确的计算方法,提出了计算配煤工业分析、发热量、灰熔融性和灰成分的正确的计算公式,从而使配煤煤质指标的理论计算值与实测值更趋于一致。

关键词:动力配煤;煤质指标;计算方法国内动力配煤是在20年前由物资系统首先开发实现产业化的,其中对配煤质量指标的计算是基于工业分析等煤质指标具有线性可加性的基础上实施的,煤炭系统自90年代开展动力配煤以来,经过多年的实践、运行后发现,并不是什么基准的煤质指标都可以按含分析水的各种单煤的配比来进行加权平均计算的,只有含分析水的一些指标(如Ａａｄ、Ｖａｄ和Ｑｇｒ,ａｄ等)是符合线性可加性的原理,可按加权平均法对配煤质量指标进行计算。

而配煤的干燥基指标(如Ａｄ、Ｖｄ和Ｑｇｒ,ｄ等)特别是干燥无灰基指标(Ｖｄａｆ)和灰成分%、灰熔融性特征温度(ＤＴ、ＳＴ、ＨＴ、ＦＴ)则是不能用简单的加权平均法进行计算。

总的来说,在计算配煤的主要煤质指标时都必须根据其基准的不同而分别考虑校正各种单煤配比(含分析水)中的水分(Ｍｔ)、灰分(Ａｄ)或水分加灰分(Ｍａｄ+Ａａｄ)的影响。

同时,在计算配煤的灰成分和灰熔融性特征温度时还必须考虑各单煤的灰分产率的影响。

1 配煤水分(Ｍａｄ)的计算系沿用常规的加权平均法进行计算,即把各单煤的Ｍａｄ值乘以相对应的配比,其乘积之和再除以各单煤的配比之和,即得配煤的Ｍａｄ结果: 配煤Ｍａｄ%=∑[(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)×(Ａ、Ｂ、Ｃ……各单煤的Ｍａｄ结果)]÷∑(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)。

上述公式的原理同样适用于计算配煤的Ａａｄ、Ｖａｄ、Ｓｔ,ａｄ等其他指标。

现以某配煤场的甲、乙、丙3种单煤为配煤原料为例,主要煤质指标见表1。

2 配煤干燥基灰分(Ａｄ)的计算由于配煤中各单种煤均以空气干燥基煤为基础的配比,因此在求算配煤的干基灰分时,必须先把各种单煤的配比折算成干燥煤的配比后才能用加权平均法求算其配煤的Ａｄ结果。

洁净煤技术课件第6章动力配煤rev

工业锅炉用煤
GL-1 GL-2 GL-3
电站煤粉锅炉用煤
DF-1 DF-2 DF-3 DF-4
第二节动力配煤工艺
第6章动力配煤
本章重点
配煤意义
配煤原理
动力配煤的质量标准与工艺流程
中国动力配煤技术发展现状炼焦配煤的质量标准
本章难点
配煤原理典型的配煤技术

学习目标

掌握配煤原理，能够用excel计算配煤过程，得出最优解；掌握影响配煤质量的主要因素；了解配煤的工艺流程；了解主要的配煤技术，并在课外查找资料了解其应用实例。
maxZ= Xj
第一节动力配煤原理及意义
建立数学模型
根据上述的约束条件和目标函数，可将动力配煤优化配方的数学模型归纳如下：
TijXj ≤A （即用 n 种单煤配制的第 i 个技术指标不能大于配煤技术指标的上限）
i
n
j=1
约束条件
TijXj ≥B （即用 n 种单煤配制的第 i 个技术指标不能小于配煤技术指标的下限）
n
，追求成本最低，就 CjXj
j=1
n
CjXj
j=1
追求优质煤配比最小
在中国煤炭资源中，优质煤比例较小，价格较高，为合理用煤，降低配煤成本，一般应尽量少用优质煤。如第j种煤是优质煤，配比为Xj，则：minZ=Xj
追求低质煤配比最大
为了充分利用或就地利用一些质量较差的煤炭，节约优质煤、节约运力、降低成本，在动力配煤中应尽量多用低质煤，追求低质煤配比最大，如第j种煤是低质煤，配比为Xj，则：
Qnet,ar /(kJ/kg) 25012 21675 23090 ≥23027