TOP54水煤浆气化装置配煤与气化炉操作优化系统开发项目可行性研究报告投资建议书.doc文档免费在线阅读

在兖矿鲁南化肥厂现有气化炉生产控制系统基础上进行操作优化，不但给课题研发节省大量经费，而且可以使原有系统发挥更大作用。

通过配煤优化，保证水煤浆质量稳定性，为气化炉平稳运行提供了保障通过气化炉关键参数模型预估，气化炉优化模型建立以及优化操作实现，不但实现了气化炉系统参数完整性，稳定了工况，而且通过节约成本优化指标提高以及安全稳定生产为企业创造可观经济效益。

七对安全环境健康影响性分析此项目在整个研制及实施过程中，对设备生产系统实施人员及环境没有任何不良影响。

八现有基础技术条件，保证体系兖矿鲁南化肥厂具有支科研与技术开发能力很强有关化肥生产工艺仪表技术人员队伍，开展过许多项技术改造与技术革新项目，取得了批科研技术成果。

协作单位华东理工大学自动化研究所是该校工程重点建设学科，具有国家重点学科和上海市重点学科控制理论与控制工程，设有控制科学化模块实现操作优化系统与系统可靠联接。

三主要经济技术指标项目最终目标通过工业过程建模技术实现水煤浆气化炉关键指标参数实时在线估计。

通过配煤优化，保证水煤浆品质特性平稳，稳定气化算法提高控制方案效果。

气化炉操作优化系统设计开发针对气化炉，开发操作优化软件，实现软件与系统连接，开发具有友好操作界面和较完善功能应用软件。

建立生产信息和操作规则数据库提供生产操作优数学模型表示特点，采用基于算法优化控制与基于规则专家系统和模糊控制相结合控制策略，实现气化炉智能操作优化和控制。

采用专家系统模糊控制和基于数学算法控制相结合方法，可以有效利用操作人员经验知识，并通过础上，根据气化炉实时动态变化情况，选择最有利于气化反应进行操作条件，实现优化控制操作，保证气化炉稳定性，提高气化炉有效气含量碳转化率，降低煤耗能耗。

由于气化炉各种因素关联复杂，许多情况下难以用准确优化操作控制方案设计根据建立气化炉操作优化模型，综合利用专家系统人工智能和数学方法，通过综合协调与优化计算，确定合理水煤浆品质特性要求气化炉关键操作参数范围，保证气化炉长期稳定运行综合效益。

在此基间内，如个班次优化稳定运行，而是从中长期生产效益出发，考虑较长生产周期内气化效率关键部件使用寿命和维护费用以及关联效益等多个目标，以综合效益最大化为优化目标，提供气化炉操作优化模型。

气化炉智能成本之间相关性，获得气化炉运行状况与气化炉长期稳定运行整体效益之间关系模型。

在此基础上，以转化率能耗装置损耗等长期整体效益作为目标，构建以综合优化为目标气化炉操作优化模型。

所建立模型不仅仅考虑短时，为控制操作优化提供支持。

气化炉操作优化模型研发在气化炉气化过程模型研发基础上，进步定量定性分析水煤浆品质气化炉运行状况主要指标参数与气化炉重要部件耐火砖喷嘴使用寿命和维护费用，以及黑水处理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等变量建立气化炉转化率预测模型。

炉膛温度动态预测炉膛温度是关键操作参数，对于气化过程十分关键。

通过建模方法，建立炉膛温度动态预测模型合方法，在深入了解气化炉反应机理基础上，综合采用机理分析统计分析神经网络专家系统等人工智能方法，建立气化炉气化过程数学模型。

气化炉转化率预测本项目结合机理分析，采用辨识建模技术，根据入炉氧量气化炉工作压力关键参数作为输入，以炉温碳转化率等作为输出，结合工艺机理经验辨识技术，建立气化炉气化过程模型。

针对气化炉反应机理复杂影响因素多存在不确定性等特点，采用机理分析和数据分析相结特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识煤种性质配比以及制浆过程参数与水煤浆品质浓度流变特性关系模型，为调节配煤比合理性有效性提供判断依据。

优化配煤软件设计与开发开发煤种品质数据库开发配煤专家系统开发配煤品质计算模型和水煤浆型针对各煤种品质和配煤品质指标实验和生产数据，通过数据统计分析和处理，构建配煤品质线性或非线性测算模型，为配煤品质预测和配煤比优化提供依据。

水煤浆品质特性预测模型通过机理分析和数据分析建模技术，辨作压力等变量建立气化炉转化率软测量模型，为物料平衡计算提供支持。

配煤优化专家系统建立配煤专家规则库根据积累配煤经验操作规则，并分析历史生产数据和实验数据，建立配煤专家规则库。

建立配煤品质计算模化炉运行状况，对水煤浆品质进行实时估计，为调整配煤和气化炉操作提供依据。

气化炉转化率软测量本项目结合机理分析，采用辨识建模技术，根据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损耗及维护费用等方面，从长期整体角度实现综合优化。

主要研究如下水煤浆气化装置关键指标软测量水煤浆品质特性软测量针对水煤浆特性难以在线检测特点，通过机理分析统计分析和建模，根据配煤磨煤气化损耗及维护费用等方面，从长期整体角度实现综合优化。

主要研究如下水煤浆气化装置关键指标软测量水煤浆品质特性软测量针对水煤浆特性难以在线检测特点，通过机理分析统计分析和建模，根据配煤磨煤气化炉运行状况，对水煤浆品质进行实时估计，为调整配煤和气化炉操作提供依据。

气化炉转化率软测量本项目结合机理分析，采用辨识建模技术，根据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等变量建立气化炉转化率软测量模型，为物料平衡计算提供支持。

配煤优化专家系统建立配煤专家规则库根据积累配煤经验操作规则，并分析历史生产数据和实验数据，建立配煤专家规则库。

建立配煤品质计算模型针对各煤种品质和配煤品质指标实验和生产数据，通过数据统计分析和处理，构建配煤品质线性或非线性测算模型，为配煤品质预测和配煤比优化提供依据。

水煤浆品质特性预测模型通过机理分析和数据分析建模技术，辨识煤种性质配比以及制浆过程参数与水煤浆品质浓度流变特性关系模型，为调节配煤比合理性有效性提供判断依据。

优化配煤软件设计与开发开发煤种品质数据库开发配煤专家系统开发配煤品质计算模型和水煤浆特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量气化炉工作压力关键参数作为输入，以炉温碳转化率等作为输出，结合工艺机理经验辨识技术，建立气化炉气化过程模型。

针对气化炉反应机理复杂影响因素多存在不确定性等特点，采用机理分析和数据分析相结合方法，在深入了解气化炉反应机理基础上，综合采用机理分析统计分析神经网络专家系统等人工智能方法，建立气化炉气化过程数学模型。

气化炉转化率预测本项目结合机理分析，采用辨识建模技术，根据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等变量建立气化炉转化率预测模型。

炉膛温度动态预测炉膛温度是关键操作参数，对于气化过程十分关键。

通过建模方法，建立炉膛温度动态预测模型，为控制操作优化提供支持。

气化炉操作优化模型研发在气化炉气化过程模型研发基础上，进步定量定性分析水煤浆品质气化炉运行状况主要指标参数与气化炉重要部件耐火砖喷嘴使用寿命和维护费用，以及黑水处理成本之间相关性，获得气化炉运行状况与气化炉长期稳定运行整体效益之间关系模型。

在此基础上，以转化率能耗装置损耗等长期整体效益作为目标，构建以综合优化为目标气化炉操作优化模型。

所建立模型不仅仅考虑短时间内，如个班次优化稳定运行，而是从中长期生产效益出发，考虑较长生产周期内气化效率关键部件使用寿命和维护费用以及关联效益等多个目标，以综合效益最大化为优化目标，提供气化炉操作优化模型。

气化炉智能优化操作控制方案设计根据建立气化炉操作优化模型，综合利用专家系统人工智能和数学方法，通过综合协调与优化计算，确定合理水煤浆品质特性要求气化炉关键操作参数范围，保证气化炉长期稳定运行综合效益。

在此基础上，根据气化炉实时动态变化情况，选择最有利于气化反应进行操作条件，实现优化控制操作，保证气化炉稳定性，提高气化炉有效气含量碳转化率，降低煤耗能耗。

由于气化炉各种因素关联复杂，许多情况下难以用准确数学模型表示特点，采用基于算法优化控制与基于规则专家系统和模糊控制相结合控制策略，实现气化炉智能操作优化和控制。

采用专家系统模糊控制和基于数学算法控制相结合方法，可以有效利用操作人员经验知识，并通过算法提高控制方案效果。

气化炉操作优化系统设计开发针对气化炉，开发操作优化软件，实现软件与系统连接，开发具有友好操作界面和较完善功能应用软件。

建立生产信息和操作规则数据库提供生产操作优化模块实现操作优化系统与系统可靠联接。

三主要经济技术指标项目最终目标通过工业过程建模技术实现水煤浆气化炉关键指标参数实时在线估计。

通过配煤优化，保证水煤浆品质特性平稳，稳定气化炉运行，实现煤种合理使用。

通过优化寻求各项操作参数最佳值，提高合成气有效气含量碳转化率降低能耗。

节能，煤气中有效气含量提高。

四关键技术及创新点关键技术配煤品质和水煤浆特性气化炉过程建模配煤优化方法与算法设计与应用气化炉操作优化方法与算法设计与应用气化炉操作优化系统设计开发。

主要创新点建立制浆过程水煤浆品质特性气化炉转化率关键指标参数模型，达到较高预报和分析准确性。

拟结合实际系统机理分析和实际情况，将不同方法相互融合，建立智能集成模型。

配煤优化根据气化炉工艺要求，以保障水煤浆品质特性符合要求平稳为目标，建立配煤品质和水煤浆特性模型，实现配比优化调节。

气化炉生产过程综合优化模型在气化炉操作优化分析中，不局限于时刻生产优化，而是从较长生产周期内多个相关因素，不仅仅考虑气化炉气化效率本身，而且还从包括气化炉运行工况对装置耐火砖喷嘴等关键部件损耗等多角度出发综合考虑，建立气化炉生产过