选煤产品结构优化决策系统的研究

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1、选煤产品结构优化决策系统的研究韩佰春[1]，黄鹏[1]，王珞[2]，路迈西[3][1]中国中煤能源股份有限公司,[2]全程物流网络（深圳）公司[3]中国矿业大学（北京）摘要论文介绍了“选煤产品结构优化决策系统”的功能，总体方案设计，主要算法，应用实例。该系统集数据库，网络和优化系统一体，把配煤与产品结构优化、经济效益最大化相结合，实现了从原煤配煤到不同工艺流程预测、优化的集成。实现了在网页下绘制可选性曲线、分配曲线，及动态工艺流程图，程序自动进行运算，给出最优结果，是生产技术及经营管理的有效工具。1前言中煤能源集团现有选煤厂二十余座，主要煤炭产品由集团公司统一对外销售。中煤集团平朔公

2、司所属动力煤选煤厂煤炭年产量过亿，其产品主要通过大秦线运到秦皇岛港口，产品按发热量、硫分和煤种分成十个左右等级销售。平朔公司有5个煤矿和选煤厂，各个煤矿的原煤以气煤为主，伴有少量长焰煤，可采煤层主要为4#、9#和11#煤层。在本公司内，不同原煤可能在各矿之间调配；产品品种和产量要根据市场需要和价格调整。有些产品可以在本公司掺配，也可以到港口和其他煤炭掺配。对于万吨以上的大企业，煤炭产品品种和价格的微小变动，都对利润产生很大的影响。为了提高企业的经济效益，公司需要研究以下问题：1、原煤分组入选或混合入选的方案，除了考虑配煤后产品利润最大外，还要考虑高硫煤的配比；易泥化煤炭比例等因素。2

3、、最合理的产品品种搭配方案。动力煤和炼焦煤选煤厂的产品结构有很大不同，炼焦煤选煤厂产品品种比较单一，主要是精煤、中煤（混煤）和煤泥。炼焦精煤的价格很高，往往是中煤、混煤、煤泥的几倍甚至十几倍，选煤厂只要保证精煤产率最大化，一般就能保证经济效益最大。而动力煤选煤厂产品品种多，不同品种价格差距小，如灰分15%精煤的价格只是灰分30%中煤的1.6倍、灰分40%中煤的1.9倍，不能简单考虑精煤产率最大，而要在满足市场要求前提下，生产多品种，确保经济效益最大。由于缺少方便快捷的预测优化工具，每年公司要耗费大量人力手工计算，粗略确定生产计划，往往是生产和经济、与市场结合不够，产品结构决策的系统性

4、和科学性不强。方便、灵活、快捷地把配煤与产品结构预测优化相结合，把产品结构与经济效益最大化相结合，是本决策支持系统的主要目标。2系统总体方案设计我国的煤炭企业大部分都使用了计算机和拥有了自己的网络环境，开发了选煤管理信息系统。但主要限于煤质信息的网上录入、传输、查询、统计分析及报表输出。选煤工艺过程的计算具有一定的规律性，有固定的理论或算法，计算的工作量较大。选煤厂设计和管理过程中涉及到的选煤工艺工程计算主要有大筛分计算、数据校正、原煤筛分浮沉资料综合、可选性及分配曲线数据计算、曲线拟合、工艺流程计算。国外有一些选矿模拟预测软件，如JKSimMe以及Limn：“TheFlowshee

5、tProcessor”，但不适用于选煤，国外有的选煤流程预测软件版本太老。中国矿业大学（北京）开发的“选煤工艺计算软件包”解决了选煤复杂的非线性系统的模型，模拟和优化的难题，全面地完成了选煤计算、预测与优化的任务，在我国选煤厂得到推广，但该软件是单机版，未利用数据库，数据需要人工录入，不同模块间靠文件传输，配煤与产品结构预测优化是分离的程序。根据以上分析，确定系统要把数据库与计算预测相结合，重点是把配煤与产品结构预测优化相结合，把产品结构与经济效益最大化相结合。本决策支持系统包括以下六个子系统：系统管理；数据管理与维护；原煤质量预测优化；分选效果诊断预测和优化；工艺系统和产品预测优化

6、；配煤分析优化。每个子系统又有多个分系统，如图1所示。在分析C/S，B/S系统优缺点后，采用浏览器/服务器（B/S）模式，B/S系统利用中煤集团网络，只要有一台能上网的电脑，就可以通过WWW浏览器来运行系统。维护和升级方式简单，成本降低。开发语言为C#,开发环境为.net，数据库为SQLServer2008。由系统功能分析可知，子系统之间数据交换频繁，图2显示了系统中各个子系统与数据库之间的数据交换示意。由图2知，原煤信息库是最重要的，原煤信息库和校正、配煤、混合、可选性曲线拟合与评价、重选预测、流程预测优化都有频繁的数据交换。中煤集团选煤产品结构优化决策支持系统系统管理数据管理与维

7、护原煤质量预测与优化分选效果诊断预测与优化工艺系统和产品预测优化配煤分析优化用户管理角色管理组织结构管理系统参数管理原煤基本信息管理产品基本信息管理重选效果数据管理分选设备信息管理工艺流程管理煤质发热量预测煤质浮沉组成校正原煤混合原煤可选性曲线拟合与评价错配物含量评价数量效率计算一段重选预测优化二段重选预测优化工艺系统和产品预测工艺系统和产品优化产品价格管理原煤配煤优化分配曲线（重选效果）配煤分析优化图1煤炭产品结构优化决策支持系统功能结构图图2子系统与数