会议报道|全要素智能配煤系统助力焦企降本增效 实现智能化管理

中国煤炭资源网 综合 2019-08-29 16:21:58
     

随着中国优质炼焦煤资源储量日渐匮乏,科学合理充分利用资源,日益迫切。国内煤炭钢铁供给侧改革与结构性调整对焦化企业的产业升级与技术创新提出了新的要求,配煤作为企业降本增效的有力抓手,其技术的改革与迭代便显得尤为重要。


为帮助配煤从业人员更好地成长,满足企业发展需要,8月27日-8月29日,中国煤炭资源网在山西太原主办了“2019年第三期炼焦配煤师资格培训”。汾渭能源总工程师、教授级高工齐洪涛从配煤炼焦理论、生产工艺对配煤结果及焦炭强度影响、现代炼焦技术及焦炉炉型结构、全要素智能配煤系统项目研发与成果介绍等方面同与会者进行了分享。


在讲到为什么要进行配煤炼焦时,齐洪涛表示,“炼焦煤种中除焦煤外,其它煤种单独炼焦都不能制得符合要求的焦炭。必须把各种煤按照一定得比例配合,互相取长补短,才能炼制出合格的焦炭。同时可以节约优质炼焦煤,扩大各种不同牌号的烟煤的利用。”


汾渭能源总工程师、教授级高工齐洪涛


合理的配煤方案,齐洪涛认为应满足如下要求:首先,焦炭质量应达到规定的指标,满足使用部门的要求;其次,最大限度地符合区域配煤的原则,根据本区域煤炭资源的近期平衡和考虑远景规划,充分利用本区域的粘结煤和弱粘结煤;此外,不会产生对炉墙有危险的膨胀压力和引起推焦困难;再者,在满足焦炭质量的前提下,有较高化学产品产量和质量;最后,合理调整炼焦用煤运输流向和尽量防止对流,并尽可能缩短平均运距。


据悉,由于中国高炉大型化起步较晚,对煤的基础理论研究和跨行业、跨领域研究的认识与投入不足,导致中国炼焦煤的评价与炼焦配煤理论在煤岩学与灰化学这两大重大领域出现空白,严重影响了中国焦化行业的科学发展与竞争力。


针对以上局面,汾渭能源与其合作伙伴中国科学院山西煤炭化学研究所、太原理工大学及山西太钢不锈钢股份有限公司进行了长期的跟踪研究,并且在山西省科技厅的重点支持下,进行大量的科学实验,成功在炼焦煤评价与配煤优化领域实现了弯道超车。开发出了功能强大的智能配煤优化应用软件。


“从配煤理论的发展过程来看,主要经历了单种煤炼焦(土法炼焦)、常规指标经验配煤(G、Y、试验焦炉)、煤岩配煤(常规指标、煤岩指标、试验焦炉)再到现在的全要素智能配煤(常规指标、煤岩指标、煤灰成分、成煤期、试验焦炉)。”齐洪涛表示。


针对全要素智能配煤系统,齐洪涛讲到,中国传统炼焦配煤主要参考A、S、V、G、Y五大参数,主要依据各参数加权平均原理和根据人工经验判断来确定配煤比,在煤源稳定和仅满足冷强度的情况下该方法是能够满足生产要求的。但随着优质炼焦煤的短缺和对热强度要求的提高,以上五个参数不能控制焦炭的生产质量,更不能根据产品要求设计原料配比方案。


“而在同期,国外主要炼焦国家对炼焦煤的平价和炼焦配煤中使用的参数通常都在30个以上。全要素智能配煤系统项目参照国外炼焦煤贸易和炼焦配煤中常用的指标,结合国内实际的生产情况,将系统所涉及的参数增加到32个,除充分应用了我国业内的传统配煤理论外,引人了成煤期与沉积环境、煤岩学、煤灰化学等国外常用的配煤理论与参数。”齐洪涛介绍道。


据悉,全要素智能配煤系统应用功能主要集中体现在:1)单种煤成焦预测:分组定量使用32个煤质参数,准确预测其炼焦结果。当粘结性不足不能成焦时,系统仍可计算出其对焦炭质量的贡献;2)煤源性价比排序:在设定目标质量的前提下,将拟进行排序的所有煤源在一定的质量互补、价格支撑下,选出目前条件下的性价比最优方案,并根据方案比例确定其性价比排名;3)焦炭质量正向预测:针对不同炉型、不同工艺,对现有配煤方案进行计算,准确预测焦炭质量:灰分、硫分、冷态强度、热态强度;4)最低成本配煤优化:企业设定焦炭产品质量要求,系统进行自动计算和匹配,并提供满足焦炭质量标准的最低成本配煤方案;5)产品产率预测:系统可以预测成焦率、焦油、硫铵、粗苯、焦炉煤气等化产品的吨焦单位产率、以及焦炭粒度分级比例。输入各产品价格后系统可以自动计算吨焦收益。


而全要素智能配煤系统的创新点主要包含以下几个方面:1)建立了中国最全面的煤矿煤质数据库;2)引入了灰成分中碱金属对热强度的影响因素;3)加入了煤中不同形态硫及碱金属相互作用下的硫转化研究成果;4)引入了成煤期对焦炭热强度的影响因素;5)利用大数据多元矩阵模型,将30余个参数全部囊括,完成对煤的综合分析。


系统应用方面,齐洪涛介绍说,“目前使用客户30个,使用产能5890万吨,所用客户首次使用即在原有煤源下降低成本10元以上,最高降幅达150元。同时避免了产品质量的波动,实现了按需精准生产,为下一步扩大资源优化成本创造了巨大的空间。”


(编辑:寇建仁  审校:霍吉平)
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