Shell煤气化配煤数学模型及专家系统的研究

发布时间：2023-02-18 09:08

　　Shell煤气化技术是目前世界上最先进的气化技术之一。长期运行实践表明,煤灰熔融性、灰渣粘温特性、可磨性、水分、灰分、元素含量、发热量等煤质特性对Shell煤气化装置的稳定、经济运行存在不同程度的影响。虽然目前配煤广泛应用于煤气化生产,但是对配煤后煤质变化规律仍有认识不足之处,导致配煤煤质仍有波动,使得Shell气化装置难以实现长周期、稳定运行。因此,开展配煤后煤质的变化规律的研究很有必要。 本论文重点对可磨性指数(HGI)、煤灰流动温度(FT)和煤灰粘度三个煤质指标开展配煤实验研究,利用数学方法找出影响其变化的关键因素,总结变化规律,建立配煤数学模型,并开发一套适用于Shell煤气化工艺的配煤专家系统。本文研究结果如下： 1)配煤HGI随配比呈现出良好的线性关系,而与两煤种可磨性指数相差值AHGI关系不明显,两种煤变质程度接近时,配煤HGI遵循线性可加性原则； 2)通过修正酸碱比中各项的权重系数,建立了预测煤灰流动温度的新数学模型,经过模型验证,表明所建的FT新模型可用于单煤或配煤流动温度的准确预测；通过修正硅比中各项的权重系数,建立了预测煤灰粘度的新数学模型,经过模型验证,表明该模...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
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引言
1 文献综述
    1.1 Shell气流床煤气化技术
        1.1.1 Shell煤气化技术概述
        1.1.2 Shell煤气化工艺对煤质的要求
        1.1.3 Shell煤气化技术运行中存在的问题
    1.2 配煤数学模型的研究现状
        1.2.1 水分、灰分、挥发分、元素含量、发热量、灰成分等指标的配煤数学模型
        1.2.2 可磨性指数的配煤数学模型
        1.2.3 煤灰流动温度的配煤数学模型
        1.2.4 煤灰粘度的配煤数学模型
    1.3 配煤软件的研究现状
        1.3.1 配煤优化数学模型的研究现状
        1.3.2 配煤软件的研究进展
    1.4 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 配煤可磨性指数测试实验
        2.2.1 制样方法
        2.2.2 实验仪器及测试方法
    2.3 煤灰熔融性实验
        2.3.1 制样方法
        2.3.2 实验仪器及测试方法
    2.4 煤灰粘温特性测试实验
        2.4.1 制样方法
        2.4.2 实验仪器及测试方法
3 配煤可磨性指数数学模型的建立
    3.1 配煤可磨性指数的实验结果
    3.2 配煤对可磨性指数影响的讨论
    小结
4 煤灰流动温度及粘度数学模型的建立
    4.1 煤灰流动温度数学模型的建立
        4.1.1 配煤对煤灰流动温度的影响
        4.1.2 预测煤灰流动温度的经验公式
        4.1.3 经验公式的适应性研究
        4.1.4 煤灰流动温度新模型的建立
        4.1.5 煤灰流动温度新模型的验证
    4.2 煤灰粘度数学模型的建立
        4.2.1 预测煤灰粘度的经验公式
        4.2.2 经验公式的适应性研究
        4.2.3 煤灰粘度新模型的建立
        4.2.4 煤灰粘度新模型的验证
    小结
5 配煤优化数学模型的建立
    5.1 目标函数
    5.2 约束方程
    5.3 求解方法
    小结
6 配煤专家系统的开发
    6.1 软件设计方案
    6.2 开发环境与编程工具
        6.2.1 开发环境
        6.2.2 编程工具
    6.3 煤质数据库的开发
    6.4 配煤煤质预测模块的开发
        6.4.1 配煤流动温度预测子模块的设计
        6.4.2 配煤粘度预测子模块的设计
        6.4.3 配煤其他煤质指标预测子模块的设计
    6.5 配煤优化模块的开发
    6.6 软件的应用
        6.6.1 软件的安装
        6.6.2 软件使用方法
        6.6.3 软件运行结果验证
    小结
结论
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3744675