二次元同好交流新大陆
扫码下载App
汇聚2000万达人的兴趣社区下载即送20张免费照片冲印
扫码下载App
温馨提示！由于新浪微博认证机制调整，您的新浪微博帐号绑定已过期，请重新绑定！&&|&&
LOFTER精选
网易考拉推荐
用微信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
用易信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
阅读(1525)|
用微信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
用易信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
历史上的今天
loftPermalink:'',
id:'fks_095066',
blogTitle:'三流道内外混水煤浆气化工艺烧嘴浅析',
blogAbstract:'&
煤气化作为煤基化工中最重要的技术之一，它在世界上已经有200多年的历史，但大型煤气化技术目前仍然是能源和化工领域的高新技术[1]。煤气化是煤化工的关键技术和必不可少的手段[2]。20世纪90年代以来，我国利用引进技术建成了一批国际上先进的德士古水煤浆加压气化装置用于生产合成氨和甲醇，通过在实践中不断地摸索和改造，我们已经基本上掌握了该技术，并在此基础上，有关单位开发出了具有自主知识产权的水煤浆气流床加压气化专有技术和专利技术。顶置单烧嘴气流床水煤浆加压气化是目前国内技术最为成熟、运行经验最为丰富的大型煤气化技术，在该技术中普遍采用了三流道内外混工艺烧嘴。
本文从水煤浆气流',
blogTag:'煤化工,水煤浆气化,烧嘴',
blogUrl:'blog/static/',
isPublished:1,
istop:false,
modifyTime:8,
publishTime:4,
permalink:'blog/static/',
commentCount:0,
mainCommentCount:0,
recommendCount:0,
bsrk:-100,
publisherId:0,
recomBlogHome:false,
currentRecomBlog:false,
attachmentsFileIds:[],
groupInfo:{},
friendstatus:'none',
followstatus:'unFollow',
pubSucc:'',
visitorProvince:'',
visitorCity:'',
visitorNewUser:false,
postAddInfo:{},
mset:'000',
remindgoodnightblog:false,
isBlackVisitor:false,
isShowYodaoAd:false,
hostIntro:'',
hmcon:'1',
selfRecomBlogCount:'0',
lofter_single:''
{list a as x}
{if x.moveFrom=='wap'}
{elseif x.moveFrom=='iphone'}
{elseif x.moveFrom=='android'}
{elseif x.moveFrom=='mobile'}
${a.selfIntro|escape}{if great260}${suplement}{/if}
{list a as x}
推荐过这篇日志的人：
{list a as x}
{if !!b&&b.length>0}
他们还推荐了：
{list b as y}
转载记录：
{list d as x}
{list a as x}
{list a as x}
{list a as x}
{list a as x}
{if x_index>4}{break}{/if}
${fn2(x.publishTime,'yyyy-MM-dd HH:mm:ss')}
{list a as x}
{if !!(blogDetail.preBlogPermalink)}
{if !!(blogDetail.nextBlogPermalink)}
{list a as x}
{if defined('newslist')&&newslist.length>0}
{list newslist as x}
{if x_index>7}{break}{/if}
{list a as x}
{var first_option =}
{list x.voteDetailList as voteToOption}
{if voteToOption==1}
{if first_option==false},{/if}&&“${b[voteToOption_index]}”&&
{if (x.role!="-1") },“我是${c[x.role]}”&&{/if}
&&&&&&&&${fn1(x.voteTime)}
{if x.userName==''}{/if}
网易公司版权所有&&
{list x.l as y}
{if defined('wl')}
{list wl as x}{/list}面向水煤浆气化装置的过程建模与操作优化技术--《华东理工大学》2012年博士论文
面向水煤浆气化装置的过程建模与操作优化技术
【摘要】：煤炭是我国的基础能源和主要工业原料之一。化学工业每年的煤炭消费量在四亿吨以上。煤炭气化过程是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键技术。水煤浆加压气化技术是当今具有代表性的主流煤炭气化技术之一。作为煤化工的源头、全厂能量转换的核心,气化装置的运行状况十分重要。目前,采用先进的控制方法优化装置的运行状况的研究尚处于起步阶段。加快进行煤炭气化过程建模、流程模拟、控制优化等自动化关键技术的研究对提高装置的运转效率、提高煤炭资源利用率、实现节能降耗具有重要意义。本课题以水煤浆气化装置为研究对象,探讨复杂化工过程的建模和优化方法,提出了几种改进的智能优化算法应用于水煤浆气化装置过程建模与操作优化问题中。同时,设计并开发了水煤浆气化操作优化系统应用软件。本文的主要研究成果如下：
(1)针对水煤浆气化装置优化配煤问题,建立了混煤质量指标预测模型。其中,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立混煤灰熔点预测模型,描述混煤灰熔点与灰成分之间复杂的非线性关系。同时,提出了一种多种群竞争型协同文化差分进化算法(MCCDE),算法中建立了基于差分进化算法的竞争型协同策略及竞争适应度评判方法,并引入了文化算法的部分思想。将MCCDE算法与其它五种变异策略的DE算法通过八种典型测试函数优化问题进行比较,验证了该算法的有效性。最后,将MCCDE算法用于优化LS-SVM模型的超参数。仿真结果表明,该方法建立的模型比其它3种比较方法建立的模型具有更好的泛化能力。
(2)结合(1)中建立的混煤质量指标预测模型,建立了一个管理级视角下的配煤优化模型。模型综合考虑了原煤的采购成本、库存成本、实施配煤的操作成本等,在满足装置对煤质要求的前提下,实现用煤总成本最低控制。根据配煤优化模型的特点,将粒子群优化算法、文化算法和协同进化算法进行改进和结合,取长补短,提出了协同文化框架及其进化机制,并建立了基于粒子群算法的协同文化算法(CECBPSO)。采用正交试验的方法分析讨论了该算法的参数对其性能的影响。同时,将CECBPSO算法与其它四种算法优化八个典型测试函数的结果进行比较。最后,对某煤化工厂水煤浆配煤优化问题进行仿真分析,采用CECBPSO算法求解配煤优化模型,计算结果验证了模型和算法的可行性。
(3)根据群搜索优化算法适于解决高维多峰函数优化问题的特点,在基本群搜索算法中引入了差分进化算法和混沌局部搜索的思想,提出了一种改进的群搜索差分进化算法(DEGSO),与其它四种算法通过标准测试函数的仿真比较验证了算法的性能。将DEGSO算法用于优化神经网络的权值和阈值,建立了“德士古合成气”CO、H2和CO2气体含量软测量模型(DEGSO-NN),实现以低成本及时、在线获得“德士古合成气”组分含量。采用某德士古气化装置现场实际数据进行仿真研究,结果表明,同另外两种方法相比,基于DEGSO的神经网络软测量模型具有最高的训练效率和泛化能力。
(4)根据膜系统计算模型的分布式、极大并行性和不确定性特征,将粒子群算法引入到膜计算模型的框架中,提出了膜计算粒子群优化算法(MCBPSO)。该算法中,多个群体在膜系统的不同膜结构中并行搜索,同时,建立了协同和变异机制以提高其性能。采用正交试验的方法对MCBPSO的参数选择进行了研究,并与其它四种算法采用五种测试函数进行测试比较。针对德士古气化炉操作优化问题的特点,引入了区域优化的概念,建立了工况评判标准和操作优化模型,将MCBPSO用于优化模型的求解。最后,采用某化工厂德士古气化炉实际运行数据进行仿真,经过操作优化计算,能够获得优化的控制参数,并提高气化炉有效气产率。
(5)针对某甲醇合成企业德士古水煤浆气化系统,开发了水煤浆气化操作优化系统应用软件。软件具有混煤指标预测、配煤操作优化计算、气化炉炉膛温度软测量、德士古合成气组分软测量、气化炉工况操作优化等功能,同时能够进行模型的自动更新以及记录报表的自动生成与存储。水煤浆气化操作优化系统应用软件能够实现将建模、控制、优化技术应用于实际生产中,以提高装置的经济效益。
【关键词】：
【学位授予单位】：华东理工大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2012【分类号】：TQ545【目录】：
摘要5-7Abstract7-13第1章 绪论13-31 1.1 引言13-14 1.2 水煤浆加压气化技术14-21
1.2.1 水煤浆加压气化工艺发展概况14-18
1.2.2 水煤浆气化过程建模与优化研究进展18-21 1.3 复杂工业过程建模方法21-24
1.3.1 传统建模方法21-22
1.3.2 智能建模方法22-24 1.4 复杂工业过程优化方法24-29
1.4.1 工业过程稳态优化控制技术24-25
1.4.2 工业过程优化算法25-29 1.5 本文的研究内容与章节安排29-31第2章 基于LS-SVM与竞争型差分进化算法的混煤灰熔点预测模型31-52 2.1 引言31 2.2 最小二乘支持向量机31-33 2.3 差分进化算法与文化算法33-37
2.3.1 差分进化算法33-36
2.3.2 文化算法36-37 2.4 竞争型协同差分进化算法37-46
2.4.1 算法原理37-39
2.4.2 算法性能测试39-46 2.5 基于MCCDE-LS-SVM的混煤灰熔点预测模型46-51
2.5.1 德士古气化炉对煤质的要求46
2.5.2 混煤特性与组成单煤之间的关系46-48
2.5.3 混煤灰熔点预测模型48-51 2.6 本章小结51-52第3章 协同文化粒子群算法及其在德士古配煤优化问题中的应用52-74 3.1 引言52 3.2 粒子群优化算法52-54 3.3 协同文化粒子群优化算法54-68
3.3.1 算法原理54-57
3.3.2 算法参数的选择57-63
3.3.3 算法性能测试63-68 3.4 德士古煤气化装置配煤优化模型的建立68-72
3.4.1 配煤优化模型68-70
3.4.2 配煤优化模型的求解70
3.4.3 仿真研究70-72 3.5 本章小结72-74第4章 群搜索差分进化算法及其在合成气成分软测量中的应用74-89 4.1 引言74 4.2 群搜索优化算法74-76 4.3 群搜索差分进化算法76-82
4.3.1 算法原理76-79
4.3.2 算法性能测试79-82 4.4 德士古气化炉合成气成分的软测量82-88
4.4.1 概述82
4.4.2 软测量模型训练样本的获取82-84
4.4.3 软测量模型的建立84-85
4.4.4 软测量模型的在线校正85
4.4.5 仿真结果与分析85-88 4.5 本章小结88-89第5章 膜计算粒子群优化算法及其在气化炉操作优化问题中的应用89-113 5.1 引言89 5.2 膜计算89-91 5.3 膜计算粒子群优化算法91-101
5.3.1 算法原理91-94
5.3.2 算法参数的选择94-98
5.3.3 算法性能测试98-101 5.4 膜计算粒子群优化算法在德士古气化炉操作优化问题中的应用101-111
5.4.1 德士古气化炉操作优化问题101-102
5.4.2 辅助变量的选择、相关数据的采集和预处理102-104
5.4.3 历史工况评判和优化区域的划分104-105
5.4.4 德士古气化炉工况操作优化模型105-106
5.4.5 应用模型对工况进行在线优化106-107
5.4.6 优化区域及软测量模型的在线更新107
5.4.7 仿真分析107-111 5.5 本章小结111-113第6章 水煤浆气化操作优化系统应用软件的设计与开发113-122 6.1 引言113 6.2 操作优化系统的设计与开发113-115
6.2.1 操作优化系统的硬件结构113-114
6.2.2 操作优化系统的软件结构和主要功能114-115
6.2.3 操作优化系统的开发115 6.3 操作优化系统的运行效果115-121
6.3.1 操作优化系统的主界面115-116
6.3.2 配煤优化界面116-119
6.3.3 气化优化界面119
6.3.4 模型辨识界面119-121
6.3.5 记录报表界面121 6.4 本章小结121-122第7章 总结与展望122-125 7.1 本文研究工作总结122-123 7.2 展望123-125参考文献125-138致谢138-139作者在攻读博士学位期间取得的成果及获得的荣誉139-140
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
赵亮;熊友辉;夏利民;;[J];热力发电;2006年02期
韩启元;许世森;;[J];热力发电;2008年01期
陈良勇;段钰锋;王秋粉;任远;;[J];燃烧科学与技术;2008年04期
汤忠,张建民,王洋,张碧江;[J];燃烧科学与技术;1998年02期
亢万忠;;[J];石油化工设计;2008年01期
袁荣华,王毅,陈春刚;[J];西安交通大学学报;2002年09期
陈贵敏;贾建援;韩琪;;[J];西安交通大学学报;2006年01期
刘卫平;;[J];氮肥技术;2007年05期
杨若黎,顾基发;[J];系统工程理论与实践;1997年05期
徐用懋,张猛;[J];自动化博览;2003年S1期
中国博士学位论文全文数据库
黄亮;[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
;[J];Optoelectronics L2008年06期
耿蕊;简水生;;[J];Optoelectronics L2010年01期
申琦,石为民,尹春玲;[J];平顶山学院学报;2005年02期
刘剑武;朱映映;宋娜;;[J];莆田学院学报;2010年05期
吴娟;范玉妹;王丽;;[J];攀枝花学院学报;2006年05期
孙长银;穆朝絮;李训铭;;[J];中国科学（F辑:信息科学）;2009年04期
张祥银;段海滨;余亚翔;;[J];中国科学:信息科学;2010年04期
蔡冬松;靖继鹏;;[J];情报科学;2005年12期
金鑫;毕义明;;[J];指挥控制与仿真;2009年01期
殷天石;孙济庆;;[J];情报杂志;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库
严传魁;王如彬;;[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
刘暾东;郑国祥;骆勤强;;[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
;[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(下)[C];2012年
宋海鹰;桂卫华;阳春华;;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
宋海鹰;桂卫华;阳春华;;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
;[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库
赵莹;[D];哈尔滨工程大学;2010年
孙明;[D];哈尔滨工程大学;2010年
谭佳琳;[D];哈尔滨工程大学;2010年
冷欣;[D];哈尔滨工程大学;2009年
殷志伟;[D];哈尔滨工程大学;2009年
孔凡芝;[D];哈尔滨工程大学;2009年
李桃迎;[D];大连海事大学;2010年
吴德烽;[D];大连海事大学;2010年
张进;[D];中国海洋大学;2009年
郑大腾;[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库
曾传华;[D];华中农业大学;2010年
李连昌;[D];河南理工大学;2010年
刘奇;[D];南昌航空大学;2010年
罗婷婷;[D];南昌航空大学;2010年
李金华;[D];山东科技大学;2010年
田文娟;[D];山东科技大学;2010年
孟培培;[D];山东科技大学;2010年
朱耿峰;[D];山东科技大学;2010年
李海清;[D];辽宁师范大学;2010年
徐小任;[D];广西师范学院;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
杨圣春;[J];热力发电;2003年01期
姚星一;[J];燃料化学学报;1965年02期
王辅臣,刘海峰,龚欣,于广锁,于遵宏;[J];燃料化学学报;2001年01期
于海龙,赵翔,周志军,周俊虎,岑可法;[J];燃料化学学报;2004年04期
邹立壮,朱书全,王晓玲;[J];燃料化学学报;2004年04期
邱学青,周明松,王卫星,谢宝东,杨东杰;[J];燃料化学学报;2005年02期
孙成功,李保庆,尉迟唯;[J];燃料化学学报;1996年05期
李帆,邱建荣,郑瑛,郑楚光;[J];燃料化学学报;1997年05期
汤忠,张建民,王洋,张碧江,毕继诚,小岛纪德;[J];燃料化学学报;1997年05期
孟令杰，章名耀;[J];热能动力工程;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库
李龙洙;秦世引;万百五;;[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库
吴维敏;[D];浙江大学;2002年
洪伟荣;[D];浙江大学;2005年
莫鸿强;[D];华南理工大学;2001年
黄亮;[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库
周树孝;[D];四川大学;2003年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备74号GE水煤浆气化技术的特点及运用-国家煤化工网
&中国石油和化学工业联合会主办
&当前位置： & & & 详细内容
GE水煤浆气化技术的特点及运用
作者：&|&来源：&|&时间：
上世纪80年代，通用电气（GE）向我国输出了第一套气化，协助了鲁南煤制氨的建成和运行，拉开了我国煤化工产业发展的序幕。此后，上海焦化、渭河化肥厂等引进的GE气化也依次上马。& 目前，GE水煤浆气化技术在我国项目开工率为95%以上，可靠性达到99%以上。 “十一五”期间，GE参与了我国示范项目，如神华包头180万吨煤制项目。
“十二五”期间，GE通过采用87bar高压气化、辐射废热流程，大幅提高了化及下游整个生产环节的能源效率。
&&& GE水煤浆气化技术的特点及运用： 1.高可靠性和稳定性 高效、可靠、低运行成本、高气化强度，是GE水煤浆气化技术在运行中表现出来的优势；特别是GE气化技术的高可靠性和稳定性，使其在炼厂供氢、丁辛醇供氢等生产高附加值炼化和化工产品的项目中获得广泛应用。目前，GE是全球唯一能够提供气、固、液三相进料及混合进料的气化技术专利商。 据不完全统计，其在国内已运行的炼厂供氢、气制丁辛醇等高附加值应用领域，占有率接近100%。在煤制（制）、煤制合成氨等传统领域亦获得广泛应用。同时，GE气化技术正大力拓展费托合成、煤制乙二醇、、IGCC等新型煤炭深加工及其多联产等领域的应用。 GE水煤浆气化技术在国内设计院、业主及广大专家的共同努力下，经过30多年来的运行与优化， 已经积累了大量的现场运行经验，培养出了一大批具有丰富设计与现场运行经验的人才，带动了相关装备制造产业的技术提升。 2.长周期运行 气化技术作为现代煤化工及炼厂供氢产业的龙头技术，担负着为下游产品提供稳定原料的重任，确保下游产品安全、稳定、连续、高负荷生产。长周期运行是国内化装置面临的共同难题。由于GE气化装置能保持高负荷条件下的长周期连续稳定运行（非计划停炉频率极低），使得下游产品生产不受上游气化装置运行条件的限制，提高了生产的经济性。”2013年4月，采用GE水煤浆65Bar高压气化的齐鲁石化第二化肥厂，结束了长达481天的运行，创下了国内气化装置长周期运行记录。齐鲁石化气化装置建成于2008年10月，既产生氢气又承担着为丁辛醇装置提供原料的任务，是该公司生产链条上的关键节点。此次实现长周期的运行，为同类装置提供了宝贵的经验。在2012年中石化集团公司专业考核中，该套装置的运行周期、运转率、氢气综合能耗等指标均为同类装置最佳。 此前，金陵石化采用GE水煤浆45Bar装置也曾创下连续运行479天的长周期运行纪录。2013年GE气化技术在伊斯曼美国工厂更是创下了单炉连续运行128天（气化岛连续运行233天）的佳绩。3.原料消耗优于设计值 原料煤品质对水煤浆气化技术的单位煤耗、氧耗等指标影响至关重要。由于GE气化技术的先进性，在煤种适应的前提下，其原料消耗指标往往优于设计值。 以国内某煤制甲醇厂采用GE气化技术为例，实际每生产1000标准立方有效合成气氧耗约为360标准立方，煤耗约为580千克，这两项指标均优于设计值标准。 GE水煤浆气化工艺从整厂来看,可以胜任现代煤化工产业对节能减排的最新要求。气化工艺对水煤浆的性质要求_知索_新浪博客
气化工艺对水煤浆的性质要求
（1）较高的浓度
水煤浆的浓度就是指物质中的含固量。若水煤浆的浓度低，它的粘度也相对的低，虽然有利于泵送，但它的气化效率就会降低，进入气化炉水份大，大量水蒸发，使炉温下降，为维持炉温，就须增加氧气用量，从而使比氧耗增高。而且每期质量也有所下降。
（2）较好的流动性
水煤浆的流动性我们用其表观粘度来表示。如粘度大，流动性就差，不易泵送，雾化效果也差。实验表明，如果煤浆浓度超过50wt%时，粘度会突然增大，以致不能流动，这时我们加入表面活性剂，即加入合适的添加剂，来降低粘度。这样我们就可得到高浓度、低粘度的水煤浆。
（3）较好的稳定性
水煤浆的稳定性是指煤粒在水中的悬浮能力。水煤浆是一种分散的悬浮体系，它存在着因煤粒重力作用引起的沉降问题，特别是在水煤浆静止和低速下，会发生分层、沉降，影响装置的稳定运行。水煤浆的稳定性与煤粒粒度分布和煤的亲水性有关，煤粉粒度小，煤粒的表面亲水性越强，其稳定性就越好，但粘度会增大，流动性差。就单对水煤浆稳定性而言，我们应选用年轻的亲水性好的煤。
（4）适宜的粒度分布
水煤浆中粒度分布是成浆的关键因素之一，若水煤浆中粗颗粒多，表观粘度下降，流动性好，但易分层、沉降。较细颗粒多，稳定性就好，但流动性变差。对气化反应而言，颗粒越小，反应越完全，效果越好。所以，合格的水煤浆中，大小颗粒互相填充，大小比例要协调。这就要求水煤浆要有适宜的粒度分布。
（5）适宜的PH值
如水煤浆呈酸性，会对管道、设备等产生腐蚀，如呈强碱性，会在管道中结垢，引起堵塞。另外添加剂在碱性环境里使用效果好，所以通常将水煤浆PH值控制在7～9之间。
博客等级：
博客积分：0
博客访问：43,049
关注人气：0
荣誉徽章：