（定稿）水煤浆气化装置配煤与气化炉操作优化系统开发项目可研建议报告（最终定稿） ㊣ 精品文档 值得下载

设有控制科学与工程博士后流动站，个博士学位授权点。

长期以来从事大型石油化工企业生产装置建模控制与优化工业过程智能控制技术计算机控制等领域研究，处于国内同类学科领先水平。

近几年来承担了大量国家八五九五十五等科技攻关项目高技术发展计划项目国家自然科学基金项目，以及其他国家部委省市及企业合作项目，取得了系列具有国际领先水平和国际先进并在此基础上，提炼出面向复杂生产过程优化问题算法设计方法，使其具有向类似复杂生产过程优化进行推广应用可行性。

五研究或研制开发技术路线根据工艺要求，确定最佳水煤浆品质特性分布范围。

通过收集经验和数据统计分析辨识建模，建立配煤品质计算模型配煤品质与水煤浆品质特性关系模型，在此基础上，根据要求水煤浆品质特性，通过利用专家系统方法以及优化计算，寻求优化配煤比。

采用机理分析和数据分析相结合方法，建立气化炉关键指标参数软测量和预测模型。

以提高气化炉转化率，降低能耗，降低设备损耗为目标，建立气化炉工艺过程操作优化模型。

具体方法如下综合利用模式识别统计分析和人工智能等方法，结合生产数据和工艺机理，对气化炉各种操作变量可测变量和产品性质产量之间关联性进行分析，建立符合实际气化炉气化过程模型综合考虑影响气化炉气化效率装置关键部件损耗等综合经济效益相关各种因素，建立面向气化炉操作优化模型，以稳定和操作工况动态优化为主要内容，从系统长期稳定运行整体角度出发优化综合传统优化方法和现代智能优化方法最新研究成果，提供高效气化炉生产操作优化算法，满足生产实时性复杂度需要基于模糊逻辑专家系统等技术，根据生产过程时滞性非线性不确定因素多等特点要求，设计气化炉塔操作优化方案。

采用专家系统方法，对优化操作工况模式进行及时采集特征提取等，建立专家数据库和知识库。

对气化炉生产过程进行操作优化。

气化炉气化过程具有非线性各参数耦合性强时滞等特点，在分析装置运行特点和各指标变化规律基础上，结合气化炉工艺特点和过程控制方法，设计可行气化炉操作优化方案。

优化系统设计开发在与现场应用人员广泛交流基础上，进行系统设计开发，提稳定。

同时，不同煤种价格有所不同，并且在生产中库存数量也有所不同，因此在保证气化原料煤品质基础上，通过合理配比，是降低原料价格和合理利用存煤有效途径。

水煤浆浓度粘度等是关键性质，与添加剂使用和磨煤机操作等密切相关，并且难以直接测量，通过分析历史数据和机理，可以进行水煤浆特性预测和软测量，对于生产操作具有指导性。

水煤浆通过泵送入气化炉。

气化炉是水煤浆气化装置关键设备，碳转化率所制造合成气流量有效气含量以及煤耗和氧耗装置损耗等是衡量气化炉运行状况重要指标参数。

影响气化炉气化效率因素多，包括入炉氧气压力水煤浆浓度原料煤品质氧煤比煤浆流量气化炉工作压力煤浆粒度炉膛温度系统工作压力渣口压差等众多因素，并且气化炉工况直接影响到装置耐火砖烧嘴运行周期，而且气化炉具有时滞非线性等典型特点，给生产操作人员优化生产带来了极大困难，凭借经验进行操作给生产状况带来了不确定性和波动性。

影响因素多等特点使得仅仅凭借个人经验和考虑难以实现科学精确优化并且从过程优化角度，需要考虑较长装置运行周期，不能局限于时刻班次，这方面需要更难以通过个人经验满足。

因此，通过计算机技术和过程优化方法实现气化炉操作优化，为操作人员提高优化输入参数，对于保证装置稳定高效运行提高生产效益具有重要意义。

而通过优化模型建立，以及优化操作实施，会达到提高产品质量，以及节能目。

由于气化炉输出输出量比较多，相互之间互相影响，为了更好指导生产，有必要在分析各种参数之间关系基础上建立相应模型，并且以转化效率节能为目标函数，进行各种参数间关系分析，并最终利用分析结果来指导生产，达到气化炉生产优化操作。

由于气化炉在德士古水煤浆加压气化装置中核心地位，目前关于气化炉技术工程问题研究较多，包括炉温等关键指标软测量和控制等。

在气化炉操作优化方面，也有人进行了研究，但通常仅仅考虑影响气化炉方面，如炉温考虑到过程建模技术和优化方法快速发展，已有研究所采用方法上也有定局限性并且通常主要关注气化炉运行优化，注重气化效率提高，而很少从气化装置整体效益进行气化炉操作优化研性计算模型开发配比优化算法。

气化炉操作优化系统气化炉气化过程模型研发以氧煤比入炉氧气压力水煤浆浓度水煤浆品质包括有效成分含量等指标，通过分析原料煤灰分含固体碳量等品质确定水煤浆流