炼焦配煤方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及配煤，具体涉及一种炼焦配煤方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、随着我国炼焦工业的发展，炼焦配煤的质量控制越来越受到重视。配煤方案和炼焦煤的质量，直接影响焦炭的质量，而炼焦煤的水分含量是影响配煤质量的重要因素之一。因此，对炼焦煤的水分进行精确测量，与实时调控对于保证炼焦配煤的质量非常重要。

2、炼焦煤水分含量过高或者过低，对于炼焦本身和后续工序又产生影响。(1)水分含量过高的影响：煤炭在炼焦过程中会产生大量的蒸汽，这会导致焦炭的孔隙结构变得松散，焦炭的强度和耐磨性下降；煤炭在炼焦过程中需要更多的热量来蒸发水分，这会增加焦炉的能耗；煤炭在炼焦过程中容易产生焦炭结块和结焦现象，影响炉内煤气的流动性和炉内温度分布，进而影响焦炭的质量。(2)水分含量过低的影响：水分含量低的煤炭在炼焦过程中蒸发水分的能量消耗较低，可以提高焦炉的热效率，但对装煤和煤气净化系统影响严重，甚至堵塞煤气管道和初冷器。综上所述，配煤水分的高低会直接影响焦炭的质量和性能，对后续的工序、设备都产生了深远影响。为了获得高质量的焦炭，同时保证后续工艺流程的顺利进行，需要选择水分含量适中的煤炭进行炼焦。

3、传统煤炭水分检验方法，需要先进行煤炭取样，然后带回实验室进行处理和测定，导致检测时间过长。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种炼焦配煤方法、系统及存储介质，大大缩短了检测时间，提高了检测效率。

2、本发明的第一方面，提出一种炼焦配煤系统，所述系统包括：

3、多个筒仓，分别用于存放不同类别的单种煤；

4、多个单种煤运输皮带，分别设置于每个所述筒仓与配煤装置之间，用于将单种煤运送到所述配煤装置；

5、多个单种煤微波水分仪，每个所述单种煤微波水分仪的发射端和接收端分别设置于对应的所述单种煤运输皮带的下方和煤炭上方，用于测量预设宽度内的煤炭水分；

6、多个单种煤皮带秤，分别设置于对应的所述单种煤运输皮带的下方，用于测量所述预设宽度内的煤炭重量；

7、所述配煤装置，用于将所有所述单种煤运输皮带送来的单种煤进行混合配置得到初步混合煤，并输出到第一水分调节装置；

8、所述第一水分调节装置，设置于所述配煤装置之后，用于根据控制装置的指令对所述初步混合煤进行水分调节得到最终混合煤；

9、所述控制装置，用于根据所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的测量值，控制每个所述单种煤运输皮带的电机和所述第一水分调节装置，使得所述最终混合煤的含水量和各种煤炭的配比符合预设的要求；

10、其中，

11、所述筒仓、所述单种煤运输皮带、所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的数量均与单种煤的类别数相等，且一一对应。

12、优选地，所述控制装置包括：

13、煤炭配比控制单元，配置为：根据所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的测量值，计算各单种煤的干基煤重量，进而控制相应的所述单种煤运输皮带的电机转速，使得单位时间内进入所述配煤装置的各单种煤满足预设的干基煤配比；

14、第一水分控制单元，配置为：根据所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的测量值，计算所述初步混合煤的含水量，并控制所述第一水分调节装置对所述初步混合煤进行含水量调节，使得所述最终混合煤的水分含量符合预设的混合煤含水量。

15、优选地，所述第一水分控制单元包括：

16、计算子单元，配置为根据下式计算所述初步混合煤的含水量：

17、

18、其中，wi和pi分别表示第i种单种煤的重量和含水量，i＝1,2,...,n，n表示所述配煤装置用到的单种煤类别数；

19、调节子单元，配置为根据计算子单元的计算结果，控制所述第一水分调节装置对所述初步混合煤进行含水量调节，使得从所述第一水分调节装置输出的所述最终混合煤的水分含量符合所述预设的混合煤含水量。

20、优选地，所述系统还包括：

21、混合煤运输皮带，设置于所述第一水分调节装置之后，用于运送所述第一水分调节装置输出的所述最终混合煤；

22、混合煤微波水分仪，该水分仪的发射端和接收端分别设置于所述混合煤运输皮带的下方和煤炭上方，用于测量所述预设宽度内的煤炭水分；

23、混合煤皮带秤，设置于所述混合煤运输皮带的下方，用于测量所述预设宽度内的煤炭重量；

24、第二水分调节装置，设置于所述混合煤微波水分仪和所述混合煤皮带秤之后，用于根据所述控制装置中第二水分控制单元的指令对所述最终混合煤进行水分调节；

25、所述控制装置还包括：

26、所述第二水分控制单元，配置为：根据所述混合煤微波水分仪和所述混合煤皮带秤的测量值，判断所述最终混合煤的水分含量是否满足预设的混合煤含水量；若不满足，则控制所述第二水分调节装置对所述最终混合煤进行含水量调节。

27、优选地，所述控制装置还包括：

28、水分仪校正单元，配置为：根据各单种煤的水分化验结果分别校准相应的所述单种煤微波水分仪，根据混合煤的水分化验结果校准所述混合煤微波水分仪。

29、优选地，所述系统还包括：

30、多个第一边缘计算设备，与所述单种煤运输皮带一一对应设置，配置为：实时采集对应的所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的测量值，并发送到所述控制装置；根据所述控制装置发来的电机转速控制指令控制对应的所述单种煤运输皮带的电机转速；

31、第二边缘计算设备，与所述混合煤运输皮带对应设置，配置为：实时采集对应的所述混合煤微波水分仪和所述混合煤皮带秤的测量值，并发送到所述控制装置；将所述控制装置的水分调节指令转发到所述第一水分调节装置和/或所述第二水分调节装置。

32、本发明的第二方面，提出一种炼焦配煤方法，所述方法基于上面所述的炼焦配煤系统，所述方法适用于所述控制装置，包括：

33、根据所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的测量值，计算各单种煤的干基煤重量，进而控制相应的所述单种煤运输皮带的电机转速，使得单位时间内进入所述配煤装置的所有单种煤满足预设的干基煤配比；

34、根据所述单种煤微波水分仪和所述单种煤皮带秤的测量值，计算所述初步混合煤的含水量，并控制所述第一水分调节装置对所述初步混合煤进行含水量调节，使得所述最终混合煤的水分含量符合预设的混合煤含水量。

35、优选地，所述方法还包括：

36、根据所述混合煤微波水分仪和所述混合煤皮带秤的测量值，判断所述最终混合煤的水分含量是否满足所述预设的混合煤含水量；若不满足，则控制所述第二水分调节装置对所述最终混合煤进行含水量调节。

37、优选地，所述方法还包括：

38、根据各单种煤的水分化验结果分别校准相应的所述单种煤微波水分仪，根据混合煤的水分化验结果校准所述混合煤微波水分仪。

39、本发明的第三方面，提出一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上面所述方法的计算机程序。

40、本发明具有如下有益效果：

41、本发明在每个单种煤运输皮带上均设置了对应的单种煤微波水分仪和单种煤皮带秤，用来实时检测各单种煤在预设宽度内的含水量和重量。同时，在配煤装置之后设置了第一水分调节装置，使得控制装置能够根据单种煤微波水分仪和单种煤皮带秤的测量值，实时控制每个单种煤运输皮带的电机和第一水分调节装置，使得最终混合煤的含水量和各种煤炭的配比符合预设的要求。

42、由于在每个单种煤运输皮带上均设置了对应的单种煤微波水分仪和单种煤皮带秤，本发明的煤炭配比控制单元可以计算出各单种煤的干基煤重量，进而控制相应的单种煤运输皮带的电机转速，使得单位时间内进入配煤装置的各单种煤满足预设的干基煤配比。比起控制含水单种煤的配比，本发明通过控制干基煤的配比能够更为精确地控制最终混合煤中各种成分的比例。

43、本发明的一些实施例中还在混合运输皮带上设置了混合煤微波水分仪和混合煤皮带秤，并设置了第二水分调节装置，使得控制装置可以及时判断从第一水分调节装置输出的最终混合煤的含水量是否满足预设的混合煤含水量；若不满足，则控制第二水分调节装置对最终混合煤进行含水量调节。通过上述手段，提高了混合煤含水量的精度。

44、本发明的一些实施例中，在控制装置中设置了水分仪校正单元，能够在配煤操作开始前根据实验室的化验结果对水分仪进行校正，从而进一步提高了混合煤含水量的精度。

45、本发明的一种实施例中还设置了第一边缘计算设备和第二边缘计算设备，使得控制装置在获取检测信息和发送指令时更为便捷、高效。