JPH10324876A - Apparatus for optimizing coal blend plan - Google Patents
Apparatus for optimizing coal blend planInfo
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- JPH10324876A JPH10324876A JP13626197A JP13626197A JPH10324876A JP H10324876 A JPH10324876 A JP H10324876A JP 13626197 A JP13626197 A JP 13626197A JP 13626197 A JP13626197 A JP 13626197A JP H10324876 A JPH10324876 A JP H10324876A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス製造にお
ける石炭の配合計画を最適化する装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for optimizing a coal blending plan in coke production.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コークス生成の際の配合原料である石炭
の銘柄構成は、年間を通して不定期に変更される。ま
た、コークスの品質に対して特異な影響を与える銘柄も
ある。そのため、ある操業条件において生成されるコー
クスの品質を代表する指標の一つであるコークス強度に
バラツキがあるのはある程度避けられない。しかしなが
ら、高炉が要求するコークス強度を保証することは必須
条件である。また、原料費の低廉化を図ることも重要で
あり、必要以上に高品質なコークスを製造することは避
けなければならない。ここで、石炭配合に使用できる石
炭銘柄毎の数量は、当然、需給の問題もあるため限られ
ているので、この限られた数量の石炭をある指定された
配合計画作成期間内において高炉の要求するコークス強
度を保証するように、高精度に配合計画を作成する方法
が望まれている。2. Description of the Related Art The brand composition of coal, which is a blending raw material for producing coke, is changed irregularly throughout the year. Some brands also have a unique effect on coke quality. Therefore, it is inevitable to some extent that the coke strength, which is one of the indices representing the quality of the coke generated under certain operating conditions, varies. However, it is an essential condition to guarantee the coke strength required by the blast furnace. It is also important to reduce raw material costs, and it is necessary to avoid producing unnecessarily high quality coke. Here, the quantity of each coal brand that can be used for coal blending is naturally limited due to supply / demand issues. Therefore, the blast furnace demand for this limited quantity of coal within a specified blending plan creation period is limited. There is a demand for a method of creating a blending plan with high accuracy so as to guarantee the coke strength to be obtained.
【０００３】この目的のため、ＡＩ（人工知能あるい
は、エキスパートシステム）と数理計画法を利用して配
合計画を作成するシステムが提案されている（特開平４
−６１９２５）。[0003] For this purpose, a system has been proposed which creates a blending plan by using AI (artificial intelligence or expert system) and mathematical programming (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4 (1994)).
-61925).
【０００４】また、従来の石炭配合計画は、中期的には
配合する各々の石炭の品位情報をもとに、例えば、５日
単位で配合変更する仮定のもとでコークス強度を推定す
るために作成した重回帰式をもとにコークス強度を推定
し、高炉の要求する所定のコークス強度となるように、
石炭の需給を勘案しつつ繰り返し計算により配合計画を
作成している。また、短期的には、配合する各々の石炭
の品位情報をもとに、配合後の品位を配合比とにより荷
重計算した結果、重回帰式をもとにコークス強度を推定
し、高炉の要求する所定のコークス強度となるように石
炭の需給を勘案しつつ繰り返し計算により配合比を決定
している。[0004] Further, the conventional coal blending plan is to estimate the coke strength based on the grade information of each coal blended in the medium term, for example, on the assumption that the blend is changed every five days. Estimate the coke strength based on the created multiple regression equation, so that the predetermined coke strength required by the blast furnace,
The blending plan is made by repeated calculations taking into account the supply and demand of coal. In the short term, based on the information on the quality of each coal to be blended, the weight of the coal after blending was calculated based on the blending ratio, and the coke strength was estimated based on the multiple regression equation. The mixing ratio is determined by iterative calculation while considering the supply and demand of coal so that the predetermined coke strength is obtained.
【０００５】しかし、重回帰式を用いたコークス強度の
推定精度は悪く日々実績のコークス強度を見ながら配合
調整を行っているのが現状である。However, the accuracy of estimating the coke strength using the multiple regression equation is poor, and at present the mixing adjustment is performed while checking the actual coke strength on a daily basis.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の配合
計画作成法では、以下のような問題があった。However, the above-mentioned method for preparing a blending plan has the following problems.
【０００７】ＡＩと数理計画法を利用したシステムで
は、コークス強度を Ｑi ＝（Σi ａi Ｒi ＋（誤差項））、あるいは、 Ｑi ＝（Σi ａi Ｒi ＋（誤差項））÷（Σi ｂi Ｒi
＋（誤差項）） で表す式で定量化し、合計１１項目の内の品質項目の一
つとして最適配合推論に用いている。但し、Ｑi は品質
項目ｉ、ａi ，ｂi は定数項、Ｒi は石炭銘柄ｉの配合
比を表す。In a system using AI and mathematical programming, the coke strength is calculated as follows: Q i = (Σ i ai R i + (error term)) or Q i = (Σ i ai R i + (error term) )) ÷ (Σ i b i R i
+ (Error term)), and used as one of the quality items out of the total 11 items in the optimal mixture inference. Here, Q i is a quality item i, a i and b i are constant terms, and R i is a blending ratio of coal brand i.
【０００８】この方法では、コークス強度を線形式を用
いて推定しているため、「ふぇらむ（日本鉄鋼協会会
報）Ｖｏｌ．１ Ｎｏ．８ １９９６ ５８−６１」の
「コークス炉新制御技術の開発」で報告されているよう
に、配合炭の持っている非線形要素の影響が大きく精度
よくコークス強度を推定することは不可能である。これ
は、コークス強度を高精度に推定できなければ、例えば
石炭配合計画システムの出力ガイダンス通りに石炭配合
を行うと、実績コークス強度と目標コークス強度との格
差が発生するので、高炉の要求するコークス強度を満足
しないコークスが生成されることは避けられないという
ことである。その場合、予定外の石炭配合変更のアクシ
ョンをとるため、事前に作成した石炭配合計画をその都
度、作成しなおさなければならない。つまり、石炭配合
計画システムとしてかなり精度が低いという問題があっ
た。[0008] In this method, since the coke strength is estimated using a linear form, "Development of a new coke oven control technology" in "Formum (Journal of the Iron and Steel Institute of Japan) Vol. 1 No. 8 1996 58-61". As described in the report, it is impossible to estimate the coke strength with high accuracy due to the large influence of the nonlinear element of the coal blend. This is because if the coke strength cannot be estimated with high accuracy, for example, if coal blending is performed according to the output guidance of the coal blending planning system, the difference between the actual coke strength and the target coke strength occurs. It is inevitable that coke that does not satisfy the strength is generated. In such a case, in order to take an unscheduled coal blending change action, a previously prepared coal blending plan must be recreated each time. That is, there is a problem that the accuracy is considerably low as a coal blending planning system.
【０００９】また、従来の配合計画においては、石炭品
位と重回帰式を用いてコークス強度を推定して、石炭配
合計画や日々の石炭配合を作成しているためコークス強
度の推定精度は低く、実績のコークス強度を見て高炉の
要求するコークス強度を満足するように日々石炭配合比
を変更しなければならない。Further, in the conventional blending plan, the coke strength is estimated using the coal grade and the multiple regression equation, and the coal blending plan and the daily coal blending are prepared. In view of the actual coke strength, the coal blending ratio must be changed daily to satisfy the coke strength required by the blast furnace.
【００１０】本発明は、上記の問題点を解決し、石炭配
合計画の精度を向上させることを目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and improve the accuracy of a coal blending plan.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を、石
炭使用可能数量と現在の石炭配合比と目標コークス強度
とコークス強度推定装置からの推定コークス強度との格
差基準にもとづき石炭配合比を決定し、配合炭品位を演
算する石炭配合比作成装置と、前記配合炭品位によりコ
ークス強度を推定し、その結果を石炭配合比作成装置に
送るコークス強度推定装置とを有する石炭配合計画最適
化装置により達成する。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for determining a coal mixing ratio based on a difference between a usable coal quantity, a current coal mixing ratio, a target coke intensity and an estimated coke intensity from a coke intensity estimating apparatus. A coal blending plan optimizing apparatus having a coal blending ratio preparing device for determining and calculating the blended coal quality, and a coke strength estimating device for estimating the coke strength based on the blended coal quality and sending the result to the coal blending ratio creating device To achieve.
【００１２】「作用」石炭配合比作成装置で得られた配
合炭品位をコークス強度推定装置に送り、得られた推定
コークス強度と目標コークス強度の格差が基準値を満足
するように、石炭配合比作成装置で作成した石炭配合比
を繰り返し見直して、石炭配合比を決めるから目標強度
を有するコークスを製造することのできる最適な石炭配
合比が得られる。[Action] The blended coal grade obtained by the coal blending ratio preparing device is sent to the coke strength estimating device, and the coal blending ratio is adjusted so that the difference between the obtained estimated coke strength and the target coke strength satisfies the reference value. By repeatedly reviewing the coal mixture ratio created by the creating apparatus and determining the coal mixture ratio, an optimum coal mixture ratio that can produce coke having the target strength can be obtained.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【００１４】図１は、本発明の石炭配合計画最適化装置
のブロック図である。本発明装置は、本船からの原料受
入れから払出しまでの工程の実績収集管理を行う原料プ
ロセス計算機と、石炭配合からコークス炉、ＣＤＱ、高
炉へのコークス送骸までの工程の実績収集管理を行うコ
ークスプロセス計算機と、石炭配合比作成装置およびコ
ークス強度推定装置で構成している。本発明装置は、コ
ークスの品質を示す指標の一つであるコークス強度を高
精度に推定するコークス強度推定装置を石炭配合計画問
題に適用したことに特徴がある。FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for optimizing a coal blending plan according to the present invention. The apparatus of the present invention is a raw material process computer that collects and manages the results of the process from receiving the raw material to the discharge from the ship, and coke that collects and manages the results of the process from the coal blending to the coke oven, the CDQ, and the coke to the blast furnace. It consists of a process computer, a coal blending ratio creation device and a coke strength estimation device. The present invention is characterized in that a coke strength estimating apparatus for estimating coke strength, which is one of the indices indicating the quality of coke, with high accuracy is applied to the coal blending planning problem.
【００１５】本発明装置を図１により説明する。原料プ
ロセス計算機１には、現在ヤード在庫情報と石炭入荷情
報が入力されている。ここに、現在ヤード在庫情報は、
原料各銘柄毎に本船名と入荷日時と入荷数量と現在在庫
数量と石炭品位情報であり、石炭入荷情報は、銘柄毎の
本船名と入荷予定日時と入荷数量と石炭品位情報であ
る。原料プロセス計算機１は、現在のヤード在庫情報と
石炭入荷情報から、石炭入荷情報が判明している期間内
の石炭使用可能量を計算する。The apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The yard stock information and the coal receipt information are currently input to the raw material process computer 1. Here, the current yard stock information is
For each brand of raw material, the name of the vessel, the arrival date and time, the quantity received, the current stock quantity, and the coal grade information. The coal arrival information is the name of the vessel, the scheduled date and time of arrival, the quantity received, and the coal grade information for each brand. The raw material process calculator 1 calculates the available coal amount during the period in which the coal arrival information is known from the current yard stock information and the coal arrival information.
【００１６】コークスプロセス計算機２には、現在の石
炭配合比情報が入力されている。この現在の石炭配合比
情報は、石炭の銘柄名と配合比と各銘柄毎の石炭品位と
配合炭品位と配合炭特性である。ここに、配合炭特性と
は、例えば、カナダ炭の配合比やロシア炭の配合比など
の石炭原産地毎の配合比や、豪州非微粘結炭比などの原
産地と石炭の特性を組み合わせた配合比や、ＣＶ（Ro)
やＳｙｎ（MF) などである。ここに、ＣＶ（Ro) は、Co
efficient of Variation（Ro) の略で、配合炭の内の各
銘柄炭のRo（石炭化度の指標）のバラツキを表す指標で
あり、Ｓｙｎ（MF) は、Synthetic(MF) の略で、配合炭
の中の各銘柄炭の最大流動度について温度領域での重な
り具合を指数化したものである。The coke process computer 2 is input with current coal blending ratio information. The current coal blending ratio information includes the brand name and blending ratio of coal, the coal grade, blended coal grade, and blended coal characteristics of each brand. Here, the blended coal characteristics are, for example, blended ratios of each coal origin such as Canadian coal blending ratio and Russian coal blending ratio, and the combination of the origin and coal properties such as non-caking coal ratio in Australia. Ratio, CV (Ro)
And Syn (MF). Where CV (Ro) is Co
Abbreviation of efficient of variation (Ro), which is an index showing the variation of Ro (index of coalification degree) of each brand coal among blended coal, and Syn (MF) is an abbreviation of Synthetic (MF). This is an index of the degree of overlap in the temperature range for the maximum fluidity of each brand coal in coal.
【００１７】石炭配合比作成装置３は、入力されてくる
期間内の石炭使用可能数量と現在の石炭配合比情報か
ら、表１の制約条件を満足するように期間内の配合計画
を作成する。また、その配合計画をもとに配合炭品位情
報（配合炭品位、配合炭特性）を計算し、その結果をコ
ークス強度推定装置に送る。The coal blending ratio creation device 3 creates a blending plan within the period from the input available coal amount during the period and the current coal blending ratio information so as to satisfy the constraints shown in Table 1. Also, based on the blending plan, blended coal grade information (blended coal grade, blended coal properties) is calculated, and the result is sent to a coke strength estimating device.
【００１８】また、コークス強度推定装置から入力され
て来る推定コークス強度と目標コークス強度を比較し、
格差基準値を満足していなければ、満足するよう繰り返
し配合計画を作成する。その結果、格差基準を満足する
最適解が見つかった場合は、その最適配合計画を、ま
た、設定回数繰り返しても最適解が見つからないとき
は、その最終配合計画を表示器に送る。Further, the estimated coke intensity input from the coke intensity estimating device is compared with the target coke intensity,
If the disparity reference value is not satisfied, a repetitive blending plan is created so as to be satisfied. As a result, when an optimal solution that satisfies the disparity criterion is found, the optimal blending plan is sent to the display, and when the optimal solution is not found even after repeating the set number of times, the final blending plan is sent to the display.
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】コークス強度推定装置４は、配合炭特性お
よび操業条件をパラメータとして入力し、コークスのク
ラスを出力する分類ニューラルネットワークと、コーク
スのクラスに対応して複数設けられ、配合炭特性および
操業条件をパラメータとして入力してコークスの強度を
線形回帰式とこの推定値を補完する補完ニューラルネッ
トワークによりコークス強度を推定する品質推定部を有
する。そして、入力されてくる配合炭品位情報に基づい
てコークス強度を高精度に推定する。The coke strength estimating device 4 is provided with a classification neural network for inputting blended coal characteristics and operating conditions as parameters and outputting a class of coke, and a plurality of coking coal type corresponding to classes of coke. And a quality estimating unit for estimating coke strength by a linear regression equation and a complementary neural network for complementing the estimated value by inputting coke strength as a parameter. Then, the coke strength is estimated with high accuracy based on the input blended coal quality information.
【００２１】次に、上記装置からなる本発明装置におけ
る石炭配合計画作成フローを説明する。 （１）原料プロセス計算機１は、現在ヤード在庫情報と
石炭入荷情報により期間内の石炭使用可能数量を計算
し、その計算結果を石炭配合比作成装置３に送る。 （２）コークスプロセス計算機２は、現在の石炭配合比
情報を石炭配合比作成装置３に送る。 （３）石炭配合比作成装置３は、入力されてくる期間内
の石炭使用可能数量と現在の石炭配合比情報から、表１
の制約条件を満足するように期間内の配合計画を作成
し、その配合計画を基に配合炭品位情報を計算する。そ
して、得られた配合炭品位情報（配合炭品位、配合炭特
性）をコークス強度推定装置４に送る。 （４）コークス強度推定装置４は、入力されてきた配合
炭品位情報によりコークス強度を推定する。その推定コ
ークス強度を石炭配合比作成装置３に送る。 （５）石炭配合比作成装置３は、入力されてくる推定コ
ークス強度と目標コークス強度を比較し、計算期間内の
配合計画全てにおいて、格差基準値を満足していなけれ
ば、満足するように繰り返し配合計画を作成する。その
結果、格差基準値を満足する最適解が見つかった場合は
その最適配合計画を、また、最適解が見つからず計算回
数が設定回数に達した場合はその最終の配合計画を表示
器５に出力する。なお、表示器５にはこの他にも石炭在
庫量推移などが出力できる。Next, a flow of preparing a coal blending plan in the apparatus of the present invention comprising the above apparatus will be described. (1) The raw material process computer 1 calculates the available coal amount within the period based on the current yard stock information and the coal arrival information, and sends the calculation result to the coal mixing ratio creation device 3. (2) The coke process computer 2 sends the current coal mix ratio information to the coal mix ratio creating device 3. (3) The coal blending ratio creation device 3 obtains Table 1 from the available coal available amount and the current coal blending ratio information during the input period.
A blending plan within a period is created so as to satisfy the constraint condition of above, and blended coal grade information is calculated based on the blending plan. Then, the obtained blended coal grade information (blended coal grade, blended coal characteristics) is sent to the coke strength estimating device 4. (4) The coke strength estimating device 4 estimates the coke strength based on the input blended coal quality information. The estimated coke strength is sent to the coal mixing ratio preparation device 3. (5) The coal blending ratio creation device 3 compares the input estimated coke strength with the target coke strength, and repeats the process so as to be satisfied if the blending plan within the calculation period does not satisfy the disparity reference value. Create a recipe. As a result, when an optimal solution satisfying the difference standard value is found, the optimal blending plan is output to the display unit 5 when the optimal solution is not found and the number of calculations reaches the set number of times. I do. In addition, the display 5 can also output a change in the amount of coal stock and the like.
【００２２】図２は、石炭配合比作成装置で作成した配
合計画表の例である。本発明装置の使用により、実績コ
ークス強度の目標コークス強度に対するバラツキを、従
来方法に比較して約１／２に減少させることができた
（従来方法のσ＝０．２５、本発明装置使用後のσ＝
０．１２）。また、石炭配合計画作成に要する時間が従
来のそれの約１／１０に短縮された。FIG. 2 is an example of a blending plan table created by the coal blending ratio creating apparatus. By using the apparatus of the present invention, the variation of the actual coke strength with respect to the target coke strength could be reduced to about 1/2 compared with the conventional method (σ = 0.25 in the conventional method, after using the apparatus in the present invention). Σ =
0.12). Also, the time required for preparing a coal blending plan has been reduced to about 1/10 of that of the conventional case.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明装置は、石炭配合比作成装置とコ
ークス強度推定装置の間で配合炭品位情報と推定コーク
ス強度を遣り取りすることで、目標強度のコークスが得
られるように石炭配合比を繰り返し見直すように構成し
たから、実績コークス強度の目標コークス強度に対する
バラツキを大幅に縮小することができ、また、石炭配合
計画作成に要する時間を大幅に短縮することができる。The apparatus of the present invention exchanges the blended coal grade information and the estimated coke strength between the coal blending ratio creating apparatus and the coke strength estimating apparatus, and thereby adjusts the coal blending ratio so that the coke having the target strength can be obtained. Since it is configured to be reviewed repeatedly, the variation of the actual coke strength with respect to the target coke strength can be significantly reduced, and the time required for preparing a coal blending plan can be significantly reduced.
【図１】本発明の石炭配合計画最適化装置のブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram of a coal blending plan optimization device of the present invention.
【図２】本発明装置で作成した配合計画表の一例を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a blending plan table created by the apparatus of the present invention.
１ 原料プロセス計算機 ２ コークスプロセス計算機 ３ 石炭配合比作成装置 ４ コークス強度推定装置 ５ 表示設定器 REFERENCE SIGNS LIST 1 raw material process calculator 2 coke process calculator 3 coal blending ratio creation device 4 coke strength estimation device 5 display setting device
Claims (1)
目標コークス強度とコークス強度推定装置からの推定コ
ークス強度との格差基準にもとづき石炭配合比を決定
し、配合炭品位を演算する石炭配合比作成装置と、前記
配合炭品位によりコークス強度を推定し、その結果を石
炭配合比作成装置に送るコークス強度推定装置とを有す
る石炭配合計画最適化装置。A coal blend for determining a coal blend ratio based on a difference standard between a usable coal quantity, a current coal blend ratio, a target coke strength, and an estimated coke strength from a coke strength estimating apparatus, and calculating a blended coal grade. A coal blending plan optimizing device, comprising: a ratio producing device; and a coke intensity estimating device for estimating coke strength based on the blended coal quality and transmitting the result to a coal blending ratio producing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13626197A JP3385912B2 (en) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | Coal blending plan optimization system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13626197A JP3385912B2 (en) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | Coal blending plan optimization system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324876A true JPH10324876A (en) | 1998-12-08 |
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Family
ID=15171059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13626197A Expired - Fee Related JP3385912B2 (en) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | Coal blending plan optimization system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385912B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103045279A (en) * | 2012-12-14 | 2013-04-17 | 同济大学 | Production performance and energy consumption collaborative optimization method for coal blending system |
| KR20160111158A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-26 | 주식회사 포스코 | Method and apparatus for blending plan making |
| CN108256747B (en) * | 2017-12-29 | 2021-07-06 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究所 | Intelligent management method for coal storage and blending of thermal power plant based on K-means clustering algorithm |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020240592A2 (en) | 2019-05-29 | 2020-12-03 | Tata Consultancy Services Limited | Method and system for optimum coal selection and power plant optimization |
-
1997
- 1997-05-27 JP JP13626197A patent/JP3385912B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103045279A (en) * | 2012-12-14 | 2013-04-17 | 同济大学 | Production performance and energy consumption collaborative optimization method for coal blending system |
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| CN108256747B (en) * | 2017-12-29 | 2021-07-06 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究所 | Intelligent management method for coal storage and blending of thermal power plant based on K-means clustering algorithm |
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|---|---|
| JP3385912B2 (en) | 2003-03-10 |
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Legal Events
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