選煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化決策系統(tǒng)與研究

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1、選煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化決策系統(tǒng)的研究韓佰春⑴,黃鵬⑴,王珞⑵,路邁西⑶111中國中煤能源股份冇限公司，2全程物流網(wǎng)絡(luò)（深圳）公司⑶中國礦業(yè)大學(xué)（北京）摘要論文介紹了“選煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化決策系統(tǒng)”的功能，總體方案設(shè)計，主要算法，應(yīng)用實例。該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)絡(luò)和優(yōu)化系統(tǒng)一體，把配煤與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟效益最人化相結(jié)合,實現(xiàn)了從原煤配煤到不同工藝流程預(yù)測、優(yōu)化的集成。實現(xiàn)了在網(wǎng)頁下繪制可選性曲線、分配曲線，及動態(tài)工藝流程圖，程序自動進行運算，給出最優(yōu)結(jié)果，是生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)營管理的有效工具。1前言中煤能源集團現(xiàn)有選煤廠二十余座，

2、主要煤炭產(chǎn)站山集團公司統(tǒng)一對外銷售。中煤集團平朔公司所屬動力煤選煤廠煤炭年產(chǎn)量過億，其產(chǎn)品主要通過人秦線運到秦皇附港口，產(chǎn)品按發(fā)熱最、硫分和煤種分成I?個左右等級銷售。平朔公司有5個煤礦和選煤廠，各個煤礦的原煤以氣煤為主，伴有少量長焰煤，可采煤層主要為4#、9#和11#煤層。在本公司內(nèi)，不同原煤町能在各礦Z間調(diào)配；產(chǎn)品品種和產(chǎn)量耍根據(jù)市場需要和價格調(diào)整。有些產(chǎn)尿町以在本公司摻配，也可以到港口和其他煤炭摻配。對于萬噸以上的人企業(yè)，煤炭產(chǎn)晶晶種和價格的微小變動，都對利潤產(chǎn)生很大的影響。為了提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，公司需

3、要研究以下問題：1、原煤分組入選或混合入選的方案，除了考慮配煤后產(chǎn)詁利潤最大外，還要考慮高硫煤的配比；易泥化煤炭比例等因素。2、最合理的產(chǎn)品品種搭配方案。動力煤和煉焦煤選煤廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大不同，煉焦煤選煤廠產(chǎn)品品種比較單一，主要是精煤、中煤（混煤）和煤泥。煉焦精煤的價格很高,往往是中煤、混煤、煤泥的幾倍甚至十幾倍，選煤廠只要保證精煤產(chǎn)率最大化，一般就能保證經(jīng)濟效益最大。而動力煤選煤廠產(chǎn)品品種多，不同品種價格差距小，如灰分15%精煤的價格只是灰分30%中煤的1.6倍、灰分40%中煤的1.9倍，不能簡單考慮粕煤產(chǎn)

4、率最大，而要在滿足帀場要求而捉下，生產(chǎn)多站種，確保經(jīng)濟效益最大。由于缺少方便快捷的預(yù)測優(yōu)化工具，每年公司要耗費人量人力手工計算,粗略確定生產(chǎn)計劃,往往是生產(chǎn)和經(jīng)濟、與市場結(jié)合不夠，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決策的系統(tǒng)性和科學(xué)性不強。方便、靈活、快捷地把配煤與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測優(yōu)化相結(jié)合，把產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟效益最人化相結(jié)合，是本決策支持系統(tǒng)的主要目標(biāo)。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計我國的煤炭企業(yè)人部分都使用了計算機和擁有了白己的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，開發(fā)了選煤管理信息系統(tǒng)。但主要限于煤質(zhì)信息的網(wǎng)上錄入、傳輸、查詢、統(tǒng)計分析及報表輸岀。選煤工藝過程的計算具有一定的

5、規(guī)律性，有固定的理論或算法，計算的工作量較大。選煤廠設(shè)計和管理過程中涉及到的選煤工藝工程計算主要冇大篩分計算、數(shù)據(jù)校正、原煤篩分浮沉資料綜合、可選性及分配illi線數(shù)據(jù)計算、ilii線擬合、工藝流程計算。國外有一些選礦模擬預(yù)測軟件，如JKSimMe以及Limn：“TheFlowsheetProcessor但不適用于選煤，國外有的選煤流程預(yù)測軟件版木太老。屮國礦業(yè)人學(xué)（北京）開發(fā)的“選煤工藝計算軟件包”解決了選煤復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的模型,模擬和優(yōu)化的難題，全而地完成了選煤計算、預(yù)測與優(yōu)化的任務(wù)，在我國選煤廠得到推廣

6、,但該軟件是單機版，未利用數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)需要人工錄入，不同模塊間靠文件傳輸，配煤與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測優(yōu)化是分離的程序。根據(jù)以上分析，確定系統(tǒng)要把數(shù)據(jù)庫與計算預(yù)測相結(jié)合，重點是把配煤與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測優(yōu)化相結(jié)合，把產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟效益最人化相結(jié)合。本決策支持系統(tǒng)包括以下六個子系統(tǒng)：系統(tǒng)管理；數(shù)據(jù)管理與維護；原煤質(zhì)量預(yù)測優(yōu)化；分選效果診斷預(yù)測和優(yōu)化；工藝系統(tǒng)和產(chǎn)品預(yù)測優(yōu)化；配煤分析優(yōu)化。每個子系統(tǒng)又有多個分系統(tǒng)，如圖1所示。在分析C/S,B/S系統(tǒng)優(yōu)缺點后，采川瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式，B/S系統(tǒng)利川屮煤集團網(wǎng)絡(luò)，只要有一臺

7、能上網(wǎng)的電腦，就町以通過WWW瀏覽器來運行系統(tǒng)。維護和升級方式簡單，成本降低。開發(fā)語言為C#,開發(fā)環(huán)境為.net,數(shù)據(jù)庫為SQLServer200&山系統(tǒng)功能分析可知，子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換頻繁，圖2顯示了系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換示意。由圖2知，原煤信息庫是最重要的，原煤信息庫和校止、配煤、混合、可選性1111線擬合與評價、重選預(yù)測、流程預(yù)測優(yōu)化都有頻繁的數(shù)據(jù)交換。圖1煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化決策支持系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖I

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10、VU匕-XZAtl?■圖2了系統(tǒng)打數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換示意圖