一种筒仓配煤焦炭质量预测系统

摘要

本发明涉及一种筒仓配煤焦炭质量预测系统，属于焦化领域，包括：筒仓收发存模块，用于进行筒仓收发存查询及管理；配煤实绩查询模块，用于对配料的计划配比、实际配比进行对比分析；筒仓内物料动态跟踪模块，用于动态跟踪筒仓内炼焦煤总存量、品种及重量分布情况；配煤实绩与炼焦煤质量模块，用于对班次或日配煤实绩与使用到的炼焦煤质量进行关联，作为焦炭质量预测的基础数据；焦炭质量预测模块，用于以配煤实绩与炼焦煤质量模块为依据进行焦炭质量预测，得到焦炭预测质量，并与焦炭实际质量进行对比。

说明书

技术领域

本发明属于焦化领域，涉及一种筒仓配煤焦炭质量预测系统。

背景技术

筒仓储存量大，但筒仓数量有限。同一筒仓可存储不同品种炼焦煤，其质量存在差异易导致焦炭质量波动。不同品种、不同批次炼焦煤进入同一筒仓后，无法确定其在筒仓内部位置，无法推算当前煤仓所配炼焦煤质量，同时因煤仓挂料等因素影响实际配煤比与理论配煤比存在一定差异，导致焦炭质量预测困难。

发明内容

有鉴于此，本发明从炼焦煤实际配煤比以及炼焦煤在筒仓内存量分布、质量分布等方面出发提出一种焦炭质量预测系统，目的是实现筒仓配煤焦炭质量精准预测，并对实现焦炭预测质量与实际质量的对比分析。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种筒仓配煤焦炭质量预测系统，包括：

筒仓收发存模块，用于进行筒仓收发存查询及管理；

配煤实绩查询模块，用于对配料的计划配比、实际配比进行对比分析；

筒仓内物料动态跟踪模块，用于动态跟踪筒仓内炼焦煤总存量、品种及重量分布情况；

配煤实绩与炼焦煤质量模块，用于对班次或日配煤实绩与使用到的炼焦煤质量进行关联，作为焦炭质量预测的基础数据；

焦炭质量预测模块，用于以配煤实绩与炼焦煤质量模块为依据进行焦炭质量预测，得到焦炭预测质量，并与焦炭实际质量进行对比。

进一步，所述筒仓收发存模块具体用于：

1)炼焦煤采购进厂进入筒仓时，在所述筒仓收发存模块中记录进仓时间、进仓品种、进仓重量、进仓组批号信息；

2)筒仓每次配料结束后，在所述筒仓收发存模块显示筒仓下料时间、下料重量信息；

3)所述筒仓收发存模块显示筒仓存量，所述筒仓存量根据筒仓库存、筒仓进入重量、筒仓配出重量进行计算得到；

4)所述筒仓收发存模块还用于当开展筒仓盘存后，筒仓实际重量与筒仓系统数量相差较大时进行手动调整；

5)在所述筒仓收发存模块中，还将配料时间、重量对应配入煤塔号，实现炼焦煤配出与煤塔关联。

进一步，所述配煤实绩查询模块按班次、按日或按煤塔号分别统计查询各筒仓每次配料或累计配料的计划配比与实际配比情况；所述计划配煤比与实际配煤比对比按照筒仓号进行统计查询分析，或按照炼焦煤品种进行统计查询分析。

进一步，所述配煤实绩查询模块，对配煤实绩进行跟踪，包括：

单次筒仓配料实绩：根据日期、班次、煤塔号查询条件对配料实际履历进行查询，其查询到相应条件下每次配料重量，实绩配煤比、计划配比，以及实绩配比与计划配比差异，当实绩配比与计划配比差异到一定范围则进行提醒；

累计筒仓配料实绩：根据日期、班次、煤塔号查询条件对选定条件下累计配料进行查询；查询到选定条件下计划配比以及累计配煤量和累计实绩配比；若查询条件下计划配比的配料计划号一致，则对应显示计划配煤比，若配料计划号有多个则每个配料计划号分别显示计划配煤比；

单品种(制造码)配料实绩：根据日期、班次、煤塔号查询条件对选定条件下单品种配料实绩进行查询，查询到相应条件下每次配料重量，实绩配煤比、计划配比，以及实绩配比与计划配比差异，实绩配比与计划配比差异到一定范围则进行提醒；

累计单品种(制造码)配料实绩：根据日期、班次、煤塔号查询条件对选定条件下累计配料进行查询，查询到选定条件下计划配比以及累计配煤量和累计实绩配比；若查询条件下计划配比的配料计划号一致，则对应显示计划配煤比，若配料计划号有多个则每个配料计划号分别显示计划配煤比。

进一步，所述筒仓内物料动态跟踪模块根据煤仓总存量、进入炼焦煤品种及重量的先后顺序推算出筒仓炼焦煤分布情况；同时在炼焦煤分布情况显示时，根据组批号关联炼焦煤质量，若炼焦煤质量超过极限标准要求，则将超极限指标的指标项目以及数值在筒仓内炼焦煤分布画面进行显示，进行预警预报。

进一步，所述筒仓内物料动态跟踪模块以筒仓总存量为基准，按照进仓先后顺序进行倒推，每次入仓量为一个煤层，从最近一次进仓开始进行倒推计算，减去上一次进仓量，直至最后进仓量≥筒仓存量。

进一步，焦炭质量预测模块预测过程中的关键参数包括炼焦煤与焦炭的灰分转换系数、硫分转换系数，以及配煤时间与焦炭不同指标检测时间对应关系；配煤结束后，配煤经过煤塔存储、焦炉内炭化成焦、干熄焦、取样制样、检化验周期时间制定配煤结束与焦炭检测质量时间的对应关系，再根据对应时间差进行对比。

本发明的有益效果在于：本发明根据实际配煤比实现了筒仓配煤焦炭质量的准确预测，有利于焦炭质量监控，指导高炉生产。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明所述筒仓配煤焦炭质量预测系统结构图；

图2为3#筒仓炼焦煤动态分布模型图；

图3为3#筒仓质量动态分布模型图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，本发明提供一种筒仓配煤焦炭质量预测系统，为了解决不同品种、不同批次炼焦煤进入同一筒仓后，无法确定其在筒仓内部位置，无法推算当前煤仓所配炼焦煤质量，同时因煤仓挂料等因素影响实际配煤比与理论配煤比存在一定差异，导致焦炭质量预测困难。

解决措施：1.建立筒仓炼焦煤收发存。1)炼焦煤采购进厂进入筒仓时，携带进仓时间、进仓重量、进仓组批号等相关信息。2)筒仓每次配料结束后，筒仓收发存显示筒仓下料时间、下料重量等相关信息。3)筒仓收发存显示筒仓存量，其存量根据筒仓库存、筒仓进入重量、筒仓配出重量进行计算得到，同时设置调整按钮。当开展筒仓盘存后，筒仓实际重量与筒仓系统数量相差较大则进行手工调整。调整数量纳入筒仓收发存。2.建立炼焦煤实际配煤比与计划配煤对比查询分析。3.以班次或日为单位进行跟踪统计计算当班或日炼焦煤消耗量，得到班次实际配比或日实际配比。4.根据库存量、消耗量倒推当班或当日消耗炼焦煤的进料时间、进料组批号。5.根据组批号系统自动抽取该批次检化验结果，得到当班或当日消耗炼焦煤的质量信息。6.根据当班或当日各筒仓的实际配比以及各消耗炼焦煤质量信息进行系统计算，预测焦炭质量。

本系统包括：

1.筒仓收发存模块。此模块主要为筒仓收发存查询及管理。

进筒仓：炼焦煤采购进厂卸载进入筒仓时，筒仓收发存中记录炼焦煤进入时间、品种、组批号、重量。厂内转运进入筒仓时，显示进仓时间、进仓品种、组批号、重量等信息。若进仓品种为料场收集的杂煤等，无法确定组批号，则组批号可为空。

出筒仓：焦化每次配料结束后，各筒仓下料时间、下料重量进行显示，同时系统自动计算筒仓存量。

筒仓存量调整：根据盘存重量得出煤仓存量，盘存重量与系统存量进行比较，通过系统存量调整按钮对系统内存量进行调整，确保系统存量与实际存量一致。

1)假定2022年4月1日，炼焦煤A采购进厂，船运到达3871吨，4月2日12:20卸载进入3#筒仓，取样组批号为ZP20220402003，则在3#筒仓收发存履历可查询到2022年4月2日12:20炼焦煤A组批号ZP20220402003入仓量3871吨，仓存量相应增加3871吨。

2)假定2022年4月2日16:50 3#煤仓配出778吨，进入B号煤塔，则在3#煤仓收发存中可查询到2022年4月2日16:50配出778吨，进入B号煤塔，配出后仓存量减少778吨。

3)假定2022年4月3日盘存，盘存3#筒仓存量4587吨，但3#筒仓收发存为5087吨，则通过调整功能对筒仓存量进行调整，调整量为盘存量减去收发存量，调整后收发存存量为盘存数量，如表1所示：

表1

2.配煤实绩查询模块。此模块主要目的为对配料的计划配比、实际配比进行对比分析，可以按班次、按日、按煤塔号进行分别统计查询各筒仓每次配料或累计配料的计划配比与实际配比情况。此模块计划配煤比与实际配煤比对比分析可按照筒仓号进行统计查询分析，也可按照炼焦煤品种(制造码)进行统计查询分析。

1)单次筒仓配料实绩。根据日期、班次、煤塔号等查询条件对配料实际履历进行查询，其查询到相应条件下每次配料重量，实绩配煤比、计划配比，以及实绩配比与计划配比差异，实绩配比与计划配比差异到一定范围则会显色提醒。计划配比带配料计划号。

2)累计筒仓配料实绩。可根据日期、班次、煤塔号等查询条件对选定条件下累计配料进行查询。其可查询到选定条件下计划配比以及累计配煤量和累计实绩配比。若查询条件下计划配比的配料计划号一致，即只有一个配料计划号则对应显示计划配煤比，若配料计划号有多个则每个配料计划号分别显示计划配煤比。

3)单品种配料实绩。此单品种指单一的制造码，即计划配煤比中对应的品种。根据日期、班次、煤塔号等查询条件对选定条件下单品种配料实绩进行查询，其查询到相应条件下每次配料重量，实绩配煤比、计划配比，以及实绩配比与计划配比差异，实绩配比与计划配比差异到一定范围则会显色提醒。计划配比带配料计划号。

4)累计单品种配料实绩。可根据日期、班次、煤塔号等查询条件对选定条件下累计配料进行查询。其可查询到选定条件下计划配比以及累计配煤量和累计实绩配比。若查询条件下计划配比的配料计划号一致，即只有一个配料计划号则对应显示计划配煤比，若配料计划号有多个则每个配料计划号分别显示计划配煤比。

3.筒仓内物料动态跟踪模块。此模块主要目的在于动态跟踪筒仓内炼焦煤总存量、品种及重量分布情况。此模块根据煤仓总存量、进入炼焦煤品种及重量的先后顺序，每个筒仓形成筒仓内炼焦煤分布动态跟踪模型，动态跟踪煤仓内炼焦煤分布情况。同时在炼焦煤分布情况显示时，根据组批号关联炼焦煤质量，若炼焦煤质量超过极限标准要求，则将超极限指标的指标项目以及数值在筒仓内炼焦煤分布画面进行显示，以达到预警预报的作用。

筒仓内炼焦煤动态分布模型跟踪主要原理为：筒仓总存量为基准，按照进仓先后顺序进行倒推，每次入仓量为一个煤层，从最近一次进仓开始进行倒推计算(减去上一次进仓量)，直至最后进仓量≥筒仓存量。如：

2022年4月4日18:00煤仓总量8826吨，最近一次进仓时间为20220404 15:12，进仓1885吨，则总量8826吨减去1885吨为6941吨。

在往上倒推最近一次进料为20220404 1:10，进仓量2270吨，其小于6941吨，则总存量6941-2270＝4671吨。

在往上倒推最近一次进料为20220403 20:30，进仓量867吨，其小于4671吨，则总存量4671-867＝3804吨。

在往上倒推最近一次进料为20220403 15:20，进仓量1719吨，其小于3804吨，则总存量3804-1719＝2085吨。

在往上倒推最近一次进料为20220402 12:20，进仓量3871吨，其大于2085吨，则此时筒仓中该批次炼焦煤存量2085吨。假定ZP20220403009灰分11.25％超极限要求，ZP20220403004G值50低于极限要求，则3#筒仓内炼焦煤分布情况如图2所示。

4.配煤实绩与炼焦煤质量模块。此模块主要为对班次或日配煤实绩与使用到的炼焦煤质量进行关联，其作为焦炭质量预测的基础数据。

此模块主要为对班次或日配煤实绩与使用到的炼焦煤质量进行关联，其作为焦炭质量预测的基础数据。此模块包括：筒仓号、实际配比、各煤仓配用质量信息等，如表2所示：

表2

因筒仓内径一般较大，炼焦煤进入筒仓不是按照平面进入筒仓，即筒仓内炼焦煤人为进行分层管理，但实际筒仓内炼焦煤凹凸不平，为确保焦炭质量预测准确，因此在质量选取阶段，不同批次炼焦煤相接处层面各取一定量作为混合质量，现取500吨为例进行说明。炼焦煤A，组批号ZP20220403004，G 50，其上部(组批号ZP20220403009)、下部(组批号ZP20220402003)相交叉接触的500吨处，其质量为二者平均值，处此之外为该组批号对应质量。

举例说明：组批号ZP20220403004，一共1719吨，其与下部组批号ZP20220402003相接触部分各分500吨作为混合质量，同理其与上部组批号ZP20220403009相接触部分各分500吨作为混合质量。

当班3#筒仓配用炼焦煤300吨，其全部在“ZP20220402003 1585吨”处，则此时炼焦煤质量为ZP20220402003的质量。

当班3#筒仓配用炼煤300吨，全部在“ZP20220403004 500吨+ZP20220402003 500吨”处，则此时炼焦煤质量为ZP20220403004和ZP20220402003质量的平均值。若ZP20220403004和ZP20220402003中存在一个或两个批次中某一质量未进行检测，则根据该批次对应采购码选取上一批次的检测结果。

当班3#筒仓配用炼焦煤300吨，其在“ZP20220402003 1585吨”和“ZP20220403004500吨+ZP20220402003 500吨”相交接处，则300在哪个界面用的煤多，则先用哪个层面的质量。若此300吨中，有200吨为“ZP20220402003 1585吨”层面，另100吨为“ZP20220403004500吨+ZP20220402003 500吨”层面，则此300吨质量选用“ZP20220402003 1585吨”层面的质量。具体煤仓质量分布图如图3所示。

5.焦炭质量预测模块。此模块以配煤实绩与炼焦煤质量模块为依据进行焦炭质量预测，得到焦炭预测质量，并与焦炭实际质量进行对比。

此模块以配煤实绩与炼焦煤质量跟踪为基础对焦炭质量进行预测，其预测过程中相关关键参数如炼焦煤与焦炭的灰分转换系数、硫分转换系数，以及配煤时间与焦炭不同指标检测时间对应关系维护。配煤结束后，配合煤经过煤塔存储、焦炉内炭化成焦、干熄焦、取样制样、检化验等周期时间制定配煤结束与焦炭检测质量时间的对应关系，在根据对应时间差进行对比。如2022年4月4日早班配煤结束，经过煤塔存储、炼焦、干熄焦、取样制样检测等周期使用时间，其焦炭灰分、硫分、粒级、M40、M10等检测结果时间为2022年4月6日早班，焦炭热强度检测结果时间为2022年4月7日早班。针对此时间差可得出焦炭预测质量与实际检测质量的对比。

本实施例提供以下实例进行说明：

1.筒仓收发存查询。查询2022年4月4日3#筒仓收发存报表，可得到3#筒仓收发存报表，如表3所示：

表3

2.筒仓内物料动态查询。查询如图2所示的2022年4月4日3#筒仓内物料动态模型图，可知晓3#筒仓内炼焦煤分布情况。

3.配煤实绩查询。可查询实际配煤比情况，实际配煤比与理论配煤比差异。表4为按照制造码和日期为查询条件下配比实绩画面，表5为表4中煤塔号为C的实际配比执行情况。

表4

表5

注：1)-1％≤配比差≤1％，正常显示；2)1％＜配比差≤2％、-2％≤配比差＜-1％，显示黄色；3)配比差＞2％、配比差＜-2％，显示红色。

4.配煤实绩与炼焦煤质量跟踪查询。可查询到每个筒仓实际配煤比及其配料质量信息。

如表6所示

表6

5.焦炭质量预测及对比查询。通过查询页面可知晓每日配煤焦炭质量预测值，并与实际质量进行对比。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。