焦化厂配煤优化技术的研究与应用

论文摘要

焦炭广泛应用于国民生产的冶金、机械、化工等行业,为国民经济的发展提供重要的物质基础。配合煤是生产焦炭的主要原料,它的质量直接影响着焦炭的质量。因此提高配合煤的质量水平、推进先进配煤技术的研究与发展显得尤为重要。论文的主要研究成果包括：(1)从炼焦厂目前存在的实际问题出发,对国内外配煤的发展历史及研究现状做了分析介绍。从炼焦配煤工艺流程出发,分析了焦化厂目前对配煤的控制要求,并在此基础上,详细分析了影响配合煤质量指标的各种因素,包括配合煤的水分、灰分、硫分、挥发分、粘结性指数等,并提出了配煤优化的基本思想。(2)对以往配煤方案中的配煤比和单种煤质量指标进行分析,应用线性回归原理,建立了配合煤质量指标估算模型,并对配合煤的质量指标进行估算,通过对质量指标估算结果的详细分析,初步验证了质量指标估算的准确性。(3)基于对配合煤质量指标的估算,以一段稳定的生产时期内,炼焦生产的工艺流程基本稳定为前提,根据一定的成本和库存等约束条件,以配合煤成本最低、硫分最低、发热量最大为目标函数,建立了多目标配煤比优化模型,采用模拟退火算法,得到各大类煤炭的优化配比方案。(4)在上述研究成果基础上,对配煤优化子系统的主要技术与功能等内容进行了分析；结合配煤的实际情况,对系统技术架构、系统功能结构和数据库,进行了设计；实现了基于线性回归的配合煤质量估算模型和基于模拟退火算法的配煤优化模型的优化配煤软件系统,该系统在某焦化企业中得到了很好的应用效果。论文的研究结果可以为配煤系统的进一步开发提供依据。论文所得模型和算法对其他优化系统的建设具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与来源
• 1.2 国内外发展状况
• 1.2.1 国内发展现状
• 1.2.2 国外发展现状
• 1.3 本课题任务
• 1.4 本文结构
• 第2章 相关理论概述
• 2.1 配煤生产工艺流程及控制要求
• 2.1.1 配煤生产工艺流程
• 2.1.2 配煤控制要求
• 2.2 配合煤质量指标影响因素及参数范围
• 2.2.1 配合煤质量指标影响因素
• 2.2.2 配合煤质量指标参数范围
• 2.3 线性回归原理
• 2.3.1 线性回归的基本思想
• 2.3.2 线性回归的内容
• 2.3.3 线性回归步骤
• 2.4 模拟退火算法
• 2.4.1 模拟退火算法的基本原理
• 2.4.2 模拟退火算法的步骤
• 2.4.3 模拟退火算法的关键技术
• 2.5 本章小结
• 第3章 配合煤质量估算
• 3.1 问题描述
• 3.2 配合煤质量指标模型的建立
• 3.3 样本输入输出数据的处理
• 3.4 基于线性回归的配合煤质量估算
• 3.5 质量指标估算的结果及分析
• 3.5.1 估算结果
• 3.5.2 结果分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 配煤比优化设计
• 4.1 配煤优化概述
• 4.1.1 问题描述
• 4.1.2 配煤比优化的流程
• 4.2 配煤优化模型的建立
• 4.2.1 目标函数的确定
• 4.2.2 质量指标上下限的选择
• 4.2.3 约束条件的选择
• 4.3 基于模拟退火算法的配煤比优化
• 4.3.1 算法思路
• 4.3.2 算法实现
• 4.4 配煤优化实例分析
• 4.4.1 实例介绍
• 4.4.2 算例分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 配煤优化子系统的设计与实现
• 5.1 系统总体目标
• 5.2 系统总体设计
• 5.2.1 系统开发环境
• 5.2.2 系统架构
• 5.2.3 系统功能结构
• 5.3 配煤管理子系统数据库设计
• 5.3.1 数据库表结构设计
• 5.3.2 数据库逻辑模型
• 5.3.3 系统数据流图
• 5.4 配煤管理子系统功能设计
• 5.4.1 设计目标
• 5.4.2 功能结构
• 5.4.3 功能模块
• 5.5 配煤管理子系统实现
• 5.5.1 配合煤质量估算模块实现
• 5.5.2 配煤比优化分析模块实现
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢