第32卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年7月動(dòng)力配煤的煤質(zhì)指標(biāo)與各單煤配比的結(jié)構(gòu)關(guān)系劉澤常!,盧宗華,陳懷珍2,崔鳳海2〔1.山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,山東青島266510;2,神華集團(tuán)神華煤炭運(yùn)銷(xiāo)公司,北京100011)摘要:討論了動(dòng)力配煤技術(shù)中配煤指標(biāo)與各單煤配比之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,并給岀了兩者之間結(jié)構(gòu)關(guān)系的解析表達(dá)式及其解法,實(shí)例表明兩者之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系式準(zhǔn)確有效,具有實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:配煤系統(tǒng);配煤指標(biāo);配煤比例;調(diào)整參數(shù);結(jié)構(gòu)關(guān)系式;結(jié)構(gòu)參數(shù)中圖分類(lèi)號(hào):TQ520.62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):0253-2336(2004)07-0062-03Coal quality index of blended steam coal and structurerelationship with each single coal blended rateLIU Ze-chang, LU Zong-hua', CHEN Huai-zhen2', CUI Feng-hai2(1. School of Chemical and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology Qingdao 266510, China2. Shenhua Coal Transportation and Sales Company Shenhua Group, Beijing 100011, China中國(guó)動(dòng)力用煤占煤炭消費(fèi)量的85%以上,動(dòng)煤可以根據(jù)用戶對(duì)燃煤品質(zhì)的不同要求,以煤化力用煤目前最大的問(wèn)題是燃燒效率低、污染嚴(yán)重學(xué)、煤燃燒學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合煤質(zhì)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)優(yōu)化因此,提高動(dòng)力用煤的利用效率和減少環(huán)境污染,控制等新技術(shù)應(yīng)用,與篩選、加入添加劑等工藝相是中國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的當(dāng)務(wù)之急。解決動(dòng)力結(jié)合,實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)互補(bǔ),提高燃煤質(zhì)量,減少環(huán)境污用煤的高效潔凈問(wèn)題,既要采用先進(jìn)高效的燃燒技染,取得較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。在動(dòng)力配術(shù)和裝備,又要提高動(dòng)力煤本身的質(zhì)量。而動(dòng)力配煤技術(shù)中確定配煤煤質(zhì)指標(biāo)和各組成單煤煤質(zhì)指標(biāo)法,對(duì)譚家山煤礦4號(hào)井進(jìn)行了火災(zāi)危險(xiǎn)性模糊評(píng)200價(jià),取得較為滿意的結(jié)果。礦井火災(zāi)是一個(gè)典型的[6]石平五,侯忠杰.神府淺埋煤層頂板破斷運(yùn)動(dòng)規(guī)律[J]模糊識(shí)別問(wèn)題,本文的成功之處在于建立了比較完西安礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1996(3)整的火災(zāi)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并將評(píng)價(jià)過(guò)程中不確定因[7]楊中,丁玉蘭,趙朝義,開(kāi)灤煤礦安全事故的灰色關(guān)聯(lián)度分析與趨勢(shì)預(yù)測(cè)[J]煤炭學(xué)報(bào),2000(1)子進(jìn)行了定量化。這對(duì)完善礦井自燃火災(zāi)防治技術(shù)[8]張國(guó)樞.通風(fēng)安全學(xué)[M]徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社和管理措施、有效控制煤炭自燃引發(fā)的事故以及減少因煤炭自燃所造成的資源積壓和浪費(fèi)都具有較大[9]郭鳳儀,臧義,劉麗英,等,用模糊綜合評(píng)判理論預(yù)測(cè)的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)意義觸頭材料電壽命[J]煤炭學(xué)報(bào),2002(3)[10]許開(kāi)立,陳寶智.煤礦安全等級(jí)隸屬度向量的離散化方法參考文獻(xiàn)[J]煤炭學(xué)報(bào),2001(4)[I1]鄧聚龍,灰色系統(tǒng)理論教程[M]武漢:華中理工大學(xué)[1]金磊,徐德蜀,羅云.中國(guó)21世紀(jì)安全減災(zāi)戰(zhàn)略出版社,19[M]開(kāi)封:河南大學(xué)出版社,1998[12]高樹(shù)友,杜海金.基于灰色關(guān)聯(lián)度的工程施工方案綜合評(píng)[2]孫斌,李樹(shù)剛,常心坦,等.火災(zāi)危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)技價(jià)方法的研究[J]煤炭工程,2003(1)術(shù)探討[J]陜西煤炭,2001(2)[3]袁樹(shù)杰.應(yīng)用火災(zāi)指標(biāo)評(píng)價(jià)煤礦井下火區(qū)狀況的探討[J]中國(guó)煤化工煤礦安全,2000(12)CNMHG,湖南婁底人,助理教師現(xiàn)任學(xué)院,從事系統(tǒng)安全工程教[4]石平五.發(fā)展科學(xué)監(jiān)控體系,制止礦山重大事故[J]煤學(xué)及火災(zāi)與爆炸方面的基礎(chǔ)理論研究工作炭學(xué)報(bào),2002(3)[5]何學(xué)秋.安全工程學(xué),徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社[M收稿日期:204-02-01;責(zé)任編輯:曾康生62第32卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年7月之間的關(guān)系是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,目前主要是依據(jù)煤質(zhì)x灬以及與各組成單煤的煤質(zhì)指標(biāo)a1、a2、…指標(biāo)的線性加權(quán)關(guān)系。但許多研究表明,配煤和單α之間一種內(nèi)在的結(jié)構(gòu)關(guān)系,這就是加權(quán)線性關(guān)煤的煤質(zhì)指標(biāo)之間并非全部存在簡(jiǎn)單的線性加權(quán)關(guān)系。但是在配煤時(shí),某些煤質(zhì)指標(biāo)并不完全存在線系21,而是存在著更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系。本文在性關(guān)系,也就是說(shuō)其結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)c1、2確定這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系解析表達(dá)式及其解法方面cn不完全為1,需確定求解結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)的方法作了探索性的研究1.2確定結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)的代數(shù)方法配煤煤質(zhì)指標(biāo)與各組成單煤配煤比例之考慮有3種單煤配成一種配煤,式(4)變?yōu)榭傻慕Y(jié)構(gòu)關(guān)系y=x2)=c1a1x1+c2a2x2+c3a3yx3(6)為了確定結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)c1、c2、c3,必須解用所謂動(dòng)力配煤,就是用幾種不同質(zhì)量的煤,根3個(gè)方程組成的方程組,為此用同3種單煤分別按據(jù)用戶要求,采用不同的配煤比例混合成一種新的3種不同的配比進(jìn)行配煤,然后分別實(shí)測(cè)按3種不配煤,以使配煤的煤質(zhì)指標(biāo)和燃燒特性與燃煤設(shè)備同比例所配成的配煤的煤質(zhì)指標(biāo)y、y2和y。將3相適應(yīng),達(dá)到提高效率和減少污染的目的,確定各種配煤比例和y、y、y2分別代入式(6),得煤種的配煤比例是問(wèn)題的關(guān)鍵。CaixI ca x caaxx'1.1結(jié)構(gòu)關(guān)系表達(dá)式設(shè)用m種單煤配成一種配煤。設(shè)配煤的第j種(7)煤質(zhì)指標(biāo)為y,第i種單煤的第j種煤質(zhì)指標(biāo)為anCu aui ti c2; a2 x2j+C2:2X:第i種單煤配岀配煤的第j種煤質(zhì)指標(biāo)y時(shí)的配煤解這個(gè)方程組可得比例為x3。則配煤煤質(zhì)指標(biāo)y是各單煤該指標(biāo)aCi=D,/ D, C2=D2/D,c3=D3/D (8)和配煤比例x的函數(shù),即其中y;=f(ai a;)x2:+:2X2般單煤的煤質(zhì)指標(biāo)a是已知的,所以函數(shù)式(1)可以簡(jiǎn)寫(xiě)為(9)(2)D, =y+a2 *2+a3 <;+a2 2i+ a考慮f(x)的如下函數(shù)關(guān)系a3 - 3+a2 2+yi-(ya2 2 a3 x3;+f(x1)=C1:1x1;+C2x;++C.:x(3)令y,=f(xi )=cr; aix;+C2: 02; x2;+..+cm ami ry;a3 x3a1i xj+a3 3 yaux1) (11)+y;+a1;x1;+(4)稱(chēng)式(4)為配煤的第j種煤質(zhì)指標(biāo)y與各組成單煤的配煤比例x1、xxm之間的一種內(nèi)(1℃1:+y:2x;)(12)在的結(jié)構(gòu)關(guān)系解析表達(dá)式,其中c1、cy、…、c將式(8)代入式(6)得由m種單煤配成的稱(chēng)為解析表達(dá)式的結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)。同時(shí)這個(gè)表達(dá)式配煤的指標(biāo)y與各組成單煤的配煤比例x1、x2還說(shuō)明,由m種單煤所配成的配煤第j種煤質(zhì)指標(biāo)、x之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系解析表達(dá)式,即y與各組成單煤的配煤比例x、x2、…、xm之間的y=xxi)=ci*u+ c2;a2i r2j+ c3 ay r3結(jié)構(gòu)關(guān)系仍然為線性關(guān)系,將這種線性關(guān)系稱(chēng)為結(jié)構(gòu)線性關(guān)系。當(dāng)結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)c1c23、…、cn均V凵中國(guó)煤化工3種單煤所配成的配為1時(shí),式(4)變?yōu)槊褐窩NMHG配煤比例x1、x2、x3K)=au+a2x2;+及各組成單煤的指標(biāo)a1、a2、a3之間有密切的關(guān)式(5)在某種意義上反映了由m種煤所配成系,還與不同煤種之間的結(jié)構(gòu)調(diào)整參數(shù)有關(guān)。對(duì)于的配煤指標(biāo)y與各組成單煤的配煤比例x1、x2、m種單煤配成的配煤情況與3種單煤情況類(lèi)似。63第32卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年7月D=252.771,D,=248.1112實(shí)例分析D2=225.777,D3=314.009為了便于比較,用大屯煤、兗州新煤和棗莊煤所以有c1=0.9982,c2=0.8932,c3=的水分M、灰分A。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。1.2423。其結(jié)構(gòu)線性解析表達(dá)式為對(duì)于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)Ma,根據(jù)式(8)~(12)和各種y=x)=0.9982a1xy+0.8932a2x2y+配煤的比例計(jì)算,可知大屯煤、兗州新煤和棗莊煤1.2423a3x的配煤結(jié)構(gòu)參數(shù)為根據(jù)結(jié)構(gòu)線性解析表達(dá)式,可得不同配煤比例D=0.1796,D配煤的A參數(shù)的預(yù)測(cè)結(jié)果(表2)。表1、表2的D2=0.1822,D3=0.1641數(shù)據(jù)說(shuō)明,用代數(shù)方法求解的結(jié)構(gòu)關(guān)系解析表達(dá)式所以有c1=1.0824,c2=1.0145,c3=預(yù)測(cè)配煤的煤質(zhì)指標(biāo),比線性加權(quán)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確可靠。0.9136。其結(jié)構(gòu)關(guān)系解析表達(dá)式為y1=Kx;)=1.0824a1x+表2混煤與單煤之間結(jié)構(gòu)關(guān)系分析1.0145a2x2+0.9136a3xy煤樣名稱(chēng)Aad/%加權(quán)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)大屯煤、兗州新煤和萍鄉(xiāng)煤的配煤結(jié)構(gòu)參數(shù)為大D=0.1709,D,=0.1926兗州新D2=0.2274,D3=0.1407所以有c1=1.1270,c2=1.3306,c3=大60兗新20棗2030.280.8233。其結(jié)構(gòu)線性解析表達(dá)式為大20兗新60棗2021.7922.2221.79大25兗新50棗2523.1623.2223.16y=x)=1.1270a1x1大30兗新30棗50261.3306a2x2+0.8233a3xy主:*為預(yù)測(cè)值根據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系解析表達(dá)式,可以預(yù)測(cè)大屯煤、兗州新煤和棗莊煤以及大屯煤、兗州新煤和萍鄉(xiāng)煤不同配煤比例時(shí)的M。指標(biāo),見(jiàn)表1。3結(jié)語(yǔ)表1配煤與單煤之間結(jié)構(gòu)關(guān)系分析配煤的煤質(zhì)指標(biāo)與各組成單煤的配比之間存在-種結(jié)構(gòu)關(guān)系,從研究和實(shí)例證明,解析表達(dá)式煤樣名稱(chēng)M/%加權(quán)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)y=f(x)=c11x+c2a2x2+c3a3x非常精確大屯州新地表達(dá)了配煤煤質(zhì)指標(biāo)與各組成單煤配煤比例之間1,0145棗莊0.9136的結(jié)構(gòu)關(guān)系,為正確計(jì)算各單煤的配比提供了非常大60兗新20棗202.222.142.22簡(jiǎn)單的方法,也為進(jìn)一步研究?jī)?yōu)化配煤比例提供了大20兗新60棗202.162.142.16種更為有效的方法大25兗新50棗252.142.122.14大30兗新40棗302.102.12參考文獻(xiàn)大40兗新30棗302,12[1]駱仲泱.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在優(yōu)化動(dòng)力配煤中應(yīng)用的理論研究大屯1.1270[J]煤炭學(xué)報(bào),1997(4)兗州新[2]湯龍華,非線性最優(yōu)化動(dòng)力配煤技術(shù)的研究[J]煤炭學(xué)萍鄉(xiāng)0.8233報(bào)大40兗新40萍202.462.122.46常,動(dòng)力配煤主要指標(biāo)可加性的統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證[J]煤炭大20兗新60萍202.552.122.55加工與綜合利用,1999(5)大20兗新50萍302.402.072.40大30兗新50萍202.122.51中國(guó)煤化工上海人,教授,現(xiàn)在山東注:為預(yù)測(cè)值CNMHG科技潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)和科同理,對(duì)于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)Aa,根據(jù)式(8)學(xué)研究工作。12)和各種配煤的比例計(jì)算可知大屯煤、兗州新煤和棗莊煤的配煤結(jié)構(gòu)參數(shù)為收稿日期:2004-02-27;責(zé)任編輯:劉軍娥