选煤生产过程控制机器人煤质化验系统的研制和应用 被引量：1

1

作者 刘奇 梁宇 +7 位作者 张洪 王明星 宗宝 杨坤 赵晋祥 裴君伟 张锋 林颖 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期308-316,共9页

选煤厂是煤矿智能化建设的重要组成部分,煤质检测的精度和速度直接影响生产控制参数调整的准确性和及时性。因此,实现生产煤样的高精度和快速检测是精细选煤的重要基础。研究分析了影响煤样灰化速度的主要因素,并提出了富氧燃烧技术用... 选煤厂是煤矿智能化建设的重要组成部分,煤质检测的精度和速度直接影响生产控制参数调整的准确性和及时性。因此,实现生产煤样的高精度和快速检测是精细选煤的重要基础。研究分析了影响煤样灰化速度的主要因素,并提出了富氧燃烧技术用于灰分检测的优化方案。研究发现,当马弗炉中的氧气流量超过3 L/min时,检测结果与国家标准一致,测定时间由40 min缩短至10 min,重复性误差最大不超过0.20%。此外,还研制了紫外测硫仪,解决了库仑和红外测硫仪存在的难题,测定结果准确,操作简便。为了进一步提升选煤厂的智能化水平,将机器人化验技术应用于生产控制煤质检测中,开发了倒挂式机器人布置方案和不开盖称样技术,实现了灰分、全硫含量和全水分的无人自动检测和数据自动传输。通过机器人化验与人工化验结果的对比分析,发现机器人化验的精密度和准确性均在国家标准允许范围内。研究成果为选煤厂生产控制煤质检验的智能化发展提供了重要支持,对煤矿智能化建设和精细选煤具有重要意义。 展开更多

关键词 煤质分析 选煤厂 生产控制 智能煤矿 富氧燃烧 灰分测定

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基于WOA-GRU模型的煤泥浮选智能控制研究

2

作者 窦治衡 王然风 +3 位作者 秦新凯 柴宇青 李品钰 刘舒通 《工矿自动化》 北大核心 2025年第4期153-159,168,共8页

由于浮选过程机理复杂,难以满足先进过程控制的需求,基于系统辨识方法进行建模,并针对传统辨识方法拟合度较低的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)与门控循环单元(GRU)(WOA-GRU)的系统辨识模型。该模型利用GRU有效应对浮选过程中存... 由于浮选过程机理复杂,难以满足先进过程控制的需求,基于系统辨识方法进行建模,并针对传统辨识方法拟合度较低的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)与门控循环单元(GRU)(WOA-GRU)的系统辨识模型。该模型利用GRU有效应对浮选过程中存在的时滞特性,通过WOA对GRU网络参数进行优化,进一步提高了模型的辨识精度。考虑到现有选煤厂普遍使用单输入单输出的PID控制器,难以应对多输入多输出系统,将模型预测控制(MPC)引入实际生产现场,以更好地解决浮选过程中多变量耦合问题。基于代池坝选煤厂的生产数据,分别对WOA-GRU和NARX 2种辨识模型进行了MPC仿真,结果表明,WOA-GRU模型的拟合精度较NARX模型高51.84%,引入MPC后,WOA-GRU模型可将灰分波动控制在设定值的±4%内,优于NARX模型。现场试运行结果表明,灰分波动幅度位于5%~10%的数据较引入MPC前占比减少了10.8%,大于10%的数据占比则减少了3.9%,说明WAO-GRU模型不仅具备更高的精度与稳定性,而且能够减小灰分的波动,为煤泥浮选过程的智能化控制与应用提供了参考。 展开更多

关键词 煤泥浮选 系统辨识 模型预测控制 鲸鱼优化算法 门控循环单元 煤泥灰分

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基于数据生命周期的煤泥浮选智能控制技术研究进展 被引量：6

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作者 周长春 温智平 +1 位作者 周脉强 徐舸 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-57,共13页

随着国家政策和新一代人工智能技术的持续牵引,矿山智能化研究取得突破,其中,选煤厂智能化建设受到高度关注,煤泥浮选智能控制技术一直是阻碍选煤厂智能化建设的关键瓶颈之一。以煤泥浮选数据生命周期为主线,从浮选精煤/尾煤灰分在线预... 随着国家政策和新一代人工智能技术的持续牵引,矿山智能化研究取得突破,其中,选煤厂智能化建设受到高度关注,煤泥浮选智能控制技术一直是阻碍选煤厂智能化建设的关键瓶颈之一。以煤泥浮选数据生命周期为主线,从浮选精煤/尾煤灰分在线预测、浮选药剂智能添加和煤泥浮选系统智能决策3个角度综述了煤泥浮选智能控制技术的研究进展,并展望未来煤泥浮选智能控制技术发展趋势。浮选精煤灰分在线预测困难重重,单一视觉特征信息并不可靠,尾矿灰分的预测技术相对更加成熟可靠;浮选药剂添加量受多个过程变量同时制约,模型性能在整个工况区间的自适应性和泛化能力还需进一步提升;当前浮选工业系统智能控制技术的进一步发展严重受限于浮选精煤/尾煤灰分等指标的预测精度、传感器检测精度、药剂添加精度等因素。浮选过程数据集维度更高,难以建立可靠的知识库,以深度学习为代表的新一代人工智能技术能适应这类数据结构。此外,已有浮选监测系统只针对特定矿物,唯一性较高。未来浮选智能控制系统应集中攻克指标预测、传感器检测精度等方面限制,建立多煤种、模板化的煤泥浮选智能控制资料大数据集和大模型。 展开更多

关键词 煤泥浮选 数据生命周期 灰分在线预测 药剂智能添加 智能控制技术

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基于时间序列对齐和TCNformer的重介精煤灰分多步预测 被引量：2

4

作者 王珺 王然风 +2 位作者 魏凯 韩杰 张茜 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期60-66,共7页

由于在重介分选过程中各个传感器位置不同,导致重介分选主要工艺参数与灰分存在时间滞后,影响了精煤灰分结果。基于回归模型的灰分预测方法缺乏对时间序列信息的利用,无法捕捉重介生产过程随时间变化的动态特性;基于时间序列的灰分预测... 由于在重介分选过程中各个传感器位置不同,导致重介分选主要工艺参数与灰分存在时间滞后,影响了精煤灰分结果。基于回归模型的灰分预测方法缺乏对时间序列信息的利用,无法捕捉重介生产过程随时间变化的动态特性;基于时间序列的灰分预测方法未能充分考虑灰分和重介分选主要工艺参数之间的时间依赖关系。针对上述问题,提出了一种基于时间序列对齐和TCNformer的重介精煤灰分多步预测方法。通过滞后相关性分析来量化灰分与重介分选主要工艺参数之间的滞后步长,依此对重介分选主要工艺参数在时间维度上进行移动,使得灰分和重介分选主要工艺参数时间序列对齐,消除灰分和重介分选主要工艺参数之间的时间滞后。在Transformer模型的基础上,引入时间卷积网络(TCN)提取特征,并将单向编码器扩展为双向编码器,构建了TCNformer模型来实现精煤灰分多步预测。将时间序列对齐得到的与未来时刻灰分数据对应的过程变量序列作为解码器的输入,以提升模型预测精度。实验结果表明:该方法的平均绝对误差为0.1579%,均方根误差为0.2152%,平均皮尔逊相关系数为0.5051,能有效提升精煤灰分预测精度。 展开更多

关键词 重介分选 精煤灰分预测 滞后相关性 时间序列 TCNformer 双向编码器

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2×300 MW机组粉煤灰分选系统的分析与改进 被引量：1

5

作者 吴晓 江雪梅 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第19期74-77,共4页

针对原广东电厂 2× 30 0 MW机组粉煤灰分选系统存在的不足 ,特别是对灰量控制、细度调节、变频节能等方面进行了分析 ,提出了新的改进方案。该方案的实施 ,不仅节约了能源、降低了故障率 ,而且使粗细灰的分离效率由原来的 75 %提... 针对原广东电厂 2× 30 0 MW机组粉煤灰分选系统存在的不足 ,特别是对灰量控制、细度调节、变频节能等方面进行了分析 ,提出了新的改进方案。该方案的实施 ,不仅节约了能源、降低了故障率 ,而且使粗细灰的分离效率由原来的 75 %提高到改进后的 98% ,直接创年经济效益 1 0 0万元以上 。 展开更多

关键词 2×300MW机组 粉煤灰分选系统 灰量控制 除尘器 锅炉

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选煤厂原煤智能配比控制系统设计 被引量：21

6

作者 袁鹏涛 王然风 付翔 《工矿自动化》 北大核心 2019年第7期43-47,共5页

针对选煤厂配煤入选过程中通过理论计算的原煤定值配比难以满足现场生产要求,而依据人工经验调节原煤配比随机性大、精煤质量难以保证、人工劳动强度大等问题,设计了一种选煤厂原煤智能配比控制系统。利用最小二乘支持向量机建立原煤智... 针对选煤厂配煤入选过程中通过理论计算的原煤定值配比难以满足现场生产要求,而依据人工经验调节原煤配比随机性大、精煤质量难以保证、人工劳动强度大等问题,设计了一种选煤厂原煤智能配比控制系统。利用最小二乘支持向量机建立原煤智能配比预测模型,并采用粒子群优化算法进行模型参数优化。该系统以原煤灰分实测值、原煤硫分实测值、每小时原煤平均入选量、分选密度、精煤灰分实测值、精煤灰分目标值、精煤硫分实测值和精煤硫分目标值作为模型输入变量,经模型计算得出相应的原煤配比预测值;通过胶带秤测量给煤机的给煤量得到原煤配比实测值,并与预测值比较得出原煤配比偏差量;PID控制器根据偏差量控制给煤机的变频器频率,实现原煤配比精准调节。该系统应用后精煤灰分和硫分波动范围明显减小,精煤质量稳定性良好;精煤灰分与灰分目标值差值控制在±0.2%,精煤硫分与硫分目标值差值控制在±0.15%,提高了精煤质量。 展开更多

关键词 选煤厂 配煤入选 原煤配比 精煤灰分 精煤硫分 最小二乘支持向量机 粒子群优化算法

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重介质选煤过程先进控制:研究进展及展望 被引量：24

7

作者 张凌智 代伟 马小平 《工矿自动化》 北大核心 2020年第8期21-27,69,共8页

基于传统控制方法的重介质选煤过程自动控制存在能耗高、灰分含量波动大等问题,而先进控制能够改善过程动态性能,使系统运行接近最优状态。首先介绍了重介质选煤工艺流程,分析了重介质选煤过程的多时间尺度、多速率特性,并基于重介质选... 基于传统控制方法的重介质选煤过程自动控制存在能耗高、灰分含量波动大等问题,而先进控制能够改善过程动态性能,使系统运行接近最优状态。首先介绍了重介质选煤工艺流程,分析了重介质选煤过程的多时间尺度、多速率特性,并基于重介质选煤过程强非线性、多变量耦合、时变性、多干扰等因素,分析了重介质选煤过程先进控制在数学建模、运行指标跟踪控制、稳定性、关键参量精确感知等方面的难点;然后从重介质选煤过程建模、重介质悬浮液密度控制、精煤灰分控制等方面,综述了重介质选煤过程先进控制的研究进展;最后展望了重介质选煤过程先进控制未来的研究方向:基于大数据的重介质选煤可视化平台建设,面向重介质选煤过程的知识和数据混合驱动的智能优化与控制,产品质量与效率预测方法研究,重介质选煤虚拟实验平台搭建。 展开更多

关键词 选煤厂 重介质选煤过程 先进控制 智能化选煤 选煤过程建模 重介质悬浮液密度控制 精煤灰分控制

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基于EMD-LSTM的重介分选精煤灰分时间序列预测方法研究 被引量：9

8

作者 程凯 王然风 付翔 《煤炭工程》 北大核心 2022年第2期133-139,共7页

针对重介分选的智能化发展需求,根据重介精煤灰分数据噪声特征及灰分过程控制对灰分预测精度、预测时长的要求,提出了基于EMD-LSTM的重介精煤灰分时间序列预测方法。首先,通过经验模态分解(EMD)算法将重介精煤灰分时序数列中的不同尺度... 针对重介分选的智能化发展需求,根据重介精煤灰分数据噪声特征及灰分过程控制对灰分预测精度、预测时长的要求,提出了基于EMD-LSTM的重介精煤灰分时间序列预测方法。首先,通过经验模态分解(EMD)算法将重介精煤灰分时序数列中的不同尺度分量逐级分解出来,生成一系列具有相同特征尺度的本征模函数,从而去除一定噪声影响;其次,进一步借助于长短期记忆(LSTM)神经网络可解决数据的长期依赖问题,从而在长时间视野预测方面表现更为突出。该方法应用于实际数据集的短期预测,实验结果表明,对LSTM神经网络进行参数寻优后,基于EMDLSTM的重介分选精煤灰分指标时间序列预测方法中,去除IMF1分量的模型所得的预测结果具有最小的标准差σ(0.1481)和平均绝对误差λ(0.1184),去除噪声后的EMD-LSTM模型可使预测准确性显著提高,能够有效解决精煤灰分预测的问题。 展开更多

关键词 重介分选 精煤灰分时序数列 噪声 经验模态分解(EMD) 长短期记忆神经网络(LSTM) 精煤灰分预测

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高灰难浮煤泥二次浮选试验研究 被引量：13

9

作者 张龙鑫 效妍 倪超 《煤炭工程》 北大核心 2014年第2期22-24,27,共4页

为解决精煤泥两次浮选、双段脱水回收流程处理高灰难浮煤泥二次浮选精煤灰分偏高,重介精煤"背灰"严重的难题,文章提出采用旋流微泡浮选柱作为二次浮选分选设备并进行相关试验研究。试验结果表明:浮选柱能解决重介精煤"背... 为解决精煤泥两次浮选、双段脱水回收流程处理高灰难浮煤泥二次浮选精煤灰分偏高,重介精煤"背灰"严重的难题,文章提出采用旋流微泡浮选柱作为二次浮选分选设备并进行相关试验研究。试验结果表明:浮选柱能解决重介精煤"背灰"难题,相比于传统浮选机,在精煤产率相当时,浮选柱分选精煤灰分降低3.44%,尾煤灰分提高1.67%,浮选完善指标提高6.54%;在精煤灰分相当时,精煤产率提高10.27%,尾煤灰分提高6.91%,浮选完善指标提高5.14%。 展开更多

关键词 高灰细泥 二次浮选 浮选柱 精煤产率 精煤灰分

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基于随机森林变量选择的飞灰含碳量预测模型 被引量：15

10

作者 王芳 马素霞 王河 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第11期89-95,共7页

针对目前几种飞灰含碳量软测量方法建模时未进行输入特征筛选以及建模方法较为单一的问题,提出花授粉算法优化随机森林的变量选择飞灰含碳量(FPA-RF)预测模型。采用影响飞灰含碳量的因素构成初始变量,利用基于随机森林的变量选择方法从... 针对目前几种飞灰含碳量软测量方法建模时未进行输入特征筛选以及建模方法较为单一的问题,提出花授粉算法优化随机森林的变量选择飞灰含碳量(FPA-RF)预测模型。采用影响飞灰含碳量的因素构成初始变量,利用基于随机森林的变量选择方法从中筛选最优变量。以最优变量为模型输入,训练随机森林并通过花授粉算法优化其参数。以某600 MW燃煤机组的分布式控制系统(DCS)数据为例,对本文FPA-RF预测模型和基于人工神经网络(ANN)和粒子群-支持向量机(PSO-SVM)的飞灰含碳量预测模型进行比较验证,结果表明:ANN预测模型的预测误差最大,泛化能力较弱;FPA-RF和PSO-SVM预测模型均取得较好的效果;但PSO-SVM预测模型平均训练时间为55 s,较FPA-RF长约30 s,说明本文FPA-RF预测模型具有更高的预测精度和更快的计算速度。 展开更多

关键词 燃煤锅炉 预测控制 飞灰含碳量 变量选择 随机森林 花授粉算法 软测量

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三锥角水介旋流器锥体结构优化及数值模拟 被引量：3

11

作者 马佳伟 崔广文 《煤炭工程》 北大核心 2020年第9期147-151,共5页

为了考察三锥角水介旋流器的锥体分选特点,采用正交试验和计算流体力学的方法,对三锥角水介旋流器的锥体结构进行初步研究。首先通过正交试验探究不同角度锥体对粗煤泥分选效果的影响,在满足最大产率原则的条件下,得到较优的锥体参数。... 为了考察三锥角水介旋流器的锥体分选特点,采用正交试验和计算流体力学的方法,对三锥角水介旋流器的锥体结构进行初步研究。首先通过正交试验探究不同角度锥体对粗煤泥分选效果的影响,在满足最大产率原则的条件下,得到较优的锥体参数。然后利用ICEM-CFD对三锥角水介旋流器的内部流场进行数值模拟,湍流相采用雷诺应力RSM模型,采用DPM离散相模型模拟三锥水介旋流器内颗粒运动,分析内部流场的压力、速度分布规律及固体颗粒运动轨迹,结果表明:三段锥体对分选效果都有影响,影响程度为一段锥体>二段锥体>三段锥体;一段锥体能够获得较低的精煤灰分,二段和三段锥体能在要求的灰分范围内保证较高的精煤产率。 展开更多

关键词 粗煤泥 三锥角旋流器 CFD 锥体结构 精煤灰分

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煤泥表面张力与浮选效果关系的研究 被引量：2

12

作者 周丫舒 董宪姝 《中国矿业》 北大核心 2016年第2期105-109,共5页

随着高灰细泥浮选入料的逐渐增高,煤泥分选效果恶化的问题越来越突出,添加浮选药剂改善煤炭的浮选效果是最重要的途径。本文分别选用煤油和柴油为捕收剂、仲辛醇和QPJ为起泡剂,测定添加浮选药剂后煤浆的表面张力,再使用煤油做捕收剂、... 随着高灰细泥浮选入料的逐渐增高,煤泥分选效果恶化的问题越来越突出,添加浮选药剂改善煤炭的浮选效果是最重要的途径。本文分别选用煤油和柴油为捕收剂、仲辛醇和QPJ为起泡剂,测定添加浮选药剂后煤浆的表面张力,再使用煤油做捕收剂、仲辛醇做起泡剂,进行实验室浮选试验,从而探索了浮选药剂对煤浆表面张力和浮选效果影响的变化规律。结果表明:浮选过程中煤浆表面张力与浮选效果的关系密切,随着捕收剂或起泡剂用量的增加,煤浆表面张力有10mN/m左右的降低,可燃体回收率增加15%左右,并且表面张力最低时可燃体回收率是最高的。 展开更多

关键词 表面张力 煤泥浮选 可燃体回收率 精煤灰分

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霍林河南露天矿煤质均衡控制研究 被引量：1

13

作者 孟祥瑞 舒航 骆中洲 《焦作工学院学报》 1996年第1期7-14,共8页

对影响霍林河南露天矿煤炭质量稳定性因素进行了分析，用组合方案法及煤层／产值法对产品方案进行优化，用综合技术经济模型模拟得到最佳灰分指标，并用周期－循环配煤模式实现整个生产工艺流程煤质控制．

关键词 煤质均衡 灰分控制 露天煤矿 煤炭质量 配煤

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跳汰机精煤灰分在线回控的研究

14

作者 鲁杰 《洁净煤技术》 CAS 1997年第4期20-22,共3页

分析讨论了跳汰机精煤灰分在线回控系统工作效果及试验研究结果，探索的继续开发研究该技术的途径，指明应用前景。

关键词 跳汰机 精煤 灰分 在线回控

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锅炉燃烧优化系统的应用探讨 被引量：2

15

作者 张林 李阳春 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第1期54-55,68,共3页

锅炉燃烧优化系统可提高燃烧效率,降低发电煤耗,减少NOx的排放。介绍了浙江长兴发电有限公司燃烧优化系统的运行参数及特点,认为燃烧优化系统的双偏置控制手段及飞灰含碳量的在线监测系统投撤的灵活性可使燃烧优化系统运行更灵活、更有... 锅炉燃烧优化系统可提高燃烧效率,降低发电煤耗,减少NOx的排放。介绍了浙江长兴发电有限公司燃烧优化系统的运行参数及特点,认为燃烧优化系统的双偏置控制手段及飞灰含碳量的在线监测系统投撤的灵活性可使燃烧优化系统运行更灵活、更有效,并能保证不对原系统产生不良影响。同时,指出了应用过程中存在的问题如容易引起锅炉超温、磨煤机堵煤及需要完善氧量自动和送风自动控制等。 展开更多

关键词 锅炉 燃烧 双偏置控制 飞灰含碳量 超温 堵煤

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添加PN系列分散剂对超细煤脱灰的影响

16

作者 田子键 尚洪山 《洁净煤技术》 CAS 1997年第3期22-24,共3页

在油团聚分选工艺中，对许多ＰＮ系列分散剂进行了试验研究，表明添加该类分散剂，可使超细煤的灰分得到很大程度的降低。以ＰＮ１８、ＰＮ４５分散剂为例作了深入研究和讨论。当添加量在４４０×１０－６ｇ时，两者的精煤灰分分别... 在油团聚分选工艺中，对许多ＰＮ系列分散剂进行了试验研究，表明添加该类分散剂，可使超细煤的灰分得到很大程度的降低。以ＰＮ１８、ＰＮ４５分散剂为例作了深入研究和讨论。当添加量在４４０×１０－６ｇ时，两者的精煤灰分分别降到１９０％和１４５％，降灰率达３３３３％和４９１２％，具有良好的分选效果。另外，利用红外光谱对试验结果进行光谱分析，进一步证实了该类药剂是一种比较理想的油团聚分选用分散剂。 展开更多

关键词 细煤 脱灰 PN分散剂 精煤灰分选煤

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