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1、-炼焦配煤优化系统简介炼焦配煤优化系统简介中冶焦耐工程技术有限公司1 概述2006年我国生产焦炭29768万吨，占全球焦炭总产量57%，成为世界最大生产、消费和出口国。炼焦生产每年消耗炼焦煤4亿多吨，耗费原料煤78亿吨，是名副其实的耗能大户。随着钢铁产量的增长，2007年我国焦炭的产量还将大幅增长，而我国的炼焦煤又非常紧缺，煤炭可查储量仅为1893亿吨，炼焦用煤可采储量也仅为700亿吨，优质主焦煤更为稀缺。因此，在保证焦炭质量的前提下，节约主焦煤的消耗已成为我国炼焦行业的重大课题。炼焦配煤优化系统是由计算机控制的、数据库支持的、多学科、多专业紧密架构成一体的炼焦配煤新方法，是炼焦生产中的一种新
2、工艺。炼焦配煤优化系统安装于焦化厂配煤车间，与自动配煤装置连接。炼焦配煤优化系统通过最优决策和专家知识库，在保证焦炭质量、现有煤种和库存限量等条件下，尽量少配主焦煤和煤源紧张的煤种；尽量多配挥发份高、弱粘性煤或不粘性煤；尽量扩大炼焦煤源，节能增源；自动优化出炼焦用煤成本最低的配煤方案。针对炼铁对焦炭质量的要求，本系统将特别加大降低焦炭热反应性、提高热反应强度的控制力度，优化选择适合于炼铁生产需求的最佳配煤模型。炼焦配煤优化系统将国内外数十年来沿用的宏观理论配煤、模糊估算配煤、人工经验配煤科学化、数值化、精确化，既提高焦炭质量、降低炼焦用煤成本，又可监控配煤生产作业。中冶焦耐工程技术有限公司炼焦
3、配煤优化系统已获天津市科学技术委员会组织的鉴定，到会行业专家一致认为“该系统自主创新程度高，技术先进，实用性强，在焦化行业中具有很高的使用价值，综合技术达到了国际先进水平”。炼焦配煤优化系统2005年获天津市科技进步三等奖，2006年获中冶集团科技进步一等奖，获中国钢铁工业协会、中国金属学会2006年冶金科学技术二等奖。本系统所述的炼焦配煤新方法已获中国国家发明专例，专利号为：ZL200510047314.82 系统构成2.1 煤资源管理系统供应炼焦用煤的煤资源数据库包括供煤点所供煤的一般信息，煤质化验指标，煤岩检验指标，单种煤炼焦指标。2.2 原料煤采购计划根据焦炭质量要求，从已经经过生产验
4、证的最优配煤方案库中和煤资源数据库中选择两相适宜的配煤方案和原料煤采购计划数学模型，通过特定的数学模型对来煤、储煤、配煤进行动态平衡计算；最优决策制定半年或一年最优原料煤采购计划。既可保证煤场货位储煤动态平衡切换，又可满足煤场各煤种储量趋于生产需求最小量（1520天生产用煤量）；既可保证炼焦用煤质量，又可达到全年炼焦购煤每成本最低。2.3 煤场管理系统1) 科学堆放。根据镜质组反射率和分布曲线进行科学分堆2) 煤场货位管理。煤场货位管理为配煤技术人员提供直观的煤场货位分布图，通过该分布图可以浏览、查询煤的入库、出库、质量指标等信息。3) 煤场库存管理。入库、出库、盘库、报表2.4 焦炭质量预测
5、系统从煤的岩相分析、煤岩组成、粘结性、结焦性等诸因素来分析这些因素与焦炭质量指标的定性和定量关系，寻找它们之间的数据模型，为优化配煤、科学组织炼焦生产提供依据。2.5 配煤优化系统根据国内外数十年的配煤炼焦经验，选用焦、肥、气、瘦等煤种按不同比例组成配合煤炼焦仍是本系统优化配煤的主体思想。在炼焦煤种和比例优化中，系统考虑了下述条件：1) 配合煤能炼出满足焦炭质量的焦炭。2) 所选定的各煤种的配煤量应在煤场现有煤种库存量之限度内。3) 所选配合煤的总成本在诸方案中最低。4) 尽量多用气煤、瘦煤、弱粘性煤，尽量少用主焦煤。炼焦配煤优化系统在优化决策配煤方案时，对于优选出的最佳配煤方案，进一步将配合
6、煤中的各单种煤镜质组最大反射率分布图自动合成配合煤镜质组最大反射率分布图，检查其合理性。通过调整配煤方案，使配合煤最大镜质组反射率分布图的曲线均匀、连续、无大的凹口，且最高峰在设定值之间2.6 生产数据管理系统生产数据管理系统利用生产数据库实时记录生产实际状况的有关数据，生产数据库实时更新、动态跟进。生产数据库是焦化厂的设备运转状况、生产工艺流程、原料煤供配、生产管理等综合指标的表征，它内含了焦炭与配合煤、焦炭与生产工艺、焦炭与设备状态的相依关系，是厂领导与生产技术人员分析本厂生产运行状态的依据，也是焦炭质量预测的数据基础。生产管理系统通过动态跟踪生产数据，自动分析配合煤中各单种煤的各项质量指
7、标、配合煤的各质量指标与所对应的焦炭质量指标的数据对应关系。 生产数据管理系统对生产数据进行模糊检查，处理录入错误和尖峰异常数据，确保生产管理数据的正确性和均匀性。2.7 自动配煤作业监控系统将自动配煤系统和配煤优化控制柜通过网络相连接。配煤优化控制柜自动采集自动配煤系统上的实时操作信息；网络中的其它计算机可以向配煤优化控制柜请求这些信息；优化配煤控制柜可以将配煤比变更通知单发送到自动配煤系统中，从而实现对自动配煤系统的监控。自动形成监控画面。2.8 小焦炉试验系统1) 利用多因素、多水平的试验特征，建立小焦炉试验设计，以最少试验次数寻求最佳配煤方案2) 建立小焦炉试验数据分析系统，指导大炉生
8、产2.9 信息系统和网络系统根据焦化厂计算机网络的实际情况进行相应的完善，达到信息互传和共享。3 经济效益分析炼焦配煤优化系统煤场管理、焦炭质量预测、配煤优化等10大系统通过网络有机集成，通过数据库技术严密结成一体，通过多学科、多专业的综合运用，强力形成焦化厂配煤生产新方法。炼焦配煤优化系统对大型钢铁企业，对大型焦化厂无疑将带来巨大的可计算的经济效益和社会效益。3.1 保障炼焦用煤质量l 通过镜质组反射率辨认以次充好和混煤现象l 科学进煤，使煤场各煤种库存量在合理之中，减少库存资金积压l 合理堆配煤，缩短煤场各煤种堆放时间，防止煤料氧化、变质l 确保配煤质量l 确保焦炭质量稳定3.2 稳定提高
9、焦炭质量通过合理科学优化配煤，可稳定提高焦炭质量l M40每提高1，焦比可下降0.75，高炉产量增加1.5l M10可下降12l CSR可提高23l CRI可下降23l 焦炭的灰份下降0.5，炼铁焦比可降低1，渣量减少1.41.5，石灰用量可减少1.25，高炉产量可增加1.01.25l 焦炭的硫下降0.1， 熔剂和焦炭的用量可减少2，石灰用量可减少2，高炉生产能力增加1.01.25l 对于钢铁企业的炼铁生产来说，由于焦炭质量指标的稳定提高，将产生近亿元的经济效益3.3 降低炼焦用煤成本炼焦配煤优化系统在保证焦炭质量的前提下，尽量少配主焦煤和煤源紧张的煤，尽量多配挥发份高的气煤、弱粘和不粘煤，可
10、显著降低配合煤的成本。一般说来，优化和不优化的配煤比其吨焦成本差应在10-20元左右。对于100万吨的焦化厂一年仅此一项就能节约炼焦用煤1500-3000万元。3.4 社会效益l 生产管理科学化、现代化l 生产精细化、数字化l 增加焦炭的市场竞争力l 提高焦化厂在同行业中的知名度l 减少我国日趋紧张的主焦煤消耗，增大气煤、瘦煤、弱粘等煤种的配用量，节能增源。无论从可计算效益，可估算效益和社会效益来看，炼焦配煤优化系统给焦化厂每年带来的综合效益应在数千万元以上，而投资在当年就能成倍收回。显见此系统对任一焦化厂、钢铁企业都具有巨大的吸引力。 地 址：中国辽宁省鞍山市胜利南路27号单 位：中冶焦耐工程技术有限公司联系人；徐海平 手机：13304228005 刘 宏 手机：13942289993电 话：0412 5510153 5510154传 真：0412 5531357网 址：e-mail：haiping_xuhenryliu1968
