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煤炭论文范文参考

发布时间:2023-12-10 17:40

煤炭论文范文参考

应用机电一体化技术,对于提升煤矿生产操作的自动化处理水平,避免造成更大的损失与危害,提高了工作效率方面起到了重要作用。下面是我为大家整理的煤矿机电一体化毕业论文,供大家参考。

摘要: 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。

关键词:煤矿机械;机电一体化

1关于机电一体化技术

1.1我国机电一体化技术研究历程

从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。

1.2机电一体化技术概述

目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。

1.3煤矿机械加工中机电一体化产品

伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。

2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略

机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。

2.1零件分类及其变型模式

受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。

2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具

AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。

2.3煤矿机械几何数据模型

目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。

2.4煤矿机械属性数据模型

一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。

3结束语

文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。

参考文献

1、机电一体化技术在煤矿的应用张莉;山西煤炭管理干部学院学报2007-02-25

2、机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用方媛;卞奕明;李艳平;煤炭技术2012-07-10

摘要: 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。

关键词:煤矿机械;机电一体化

科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。

1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析

从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。

2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析

2.1煤矿综合采煤中的应用

当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。

2.2煤矿开采运输的提升设备

第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。

2.3其他类的煤矿机电一体化装置

从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。

2.4煤矿安全生产中的应用

除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。

3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议

由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。

4结束语

在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。

参考文献

1、机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用胡福庆;科技致富向导2013-01-20

煤矿巷道掘进技术论文(2)

  掘进技术论文篇二
  煤矿掘进工程技术研究

  摘要:随着社会与经济的高速发展,为了追求利益,大量的能源被浪费,如何充分利用资源在当今成为热门研究方向,而我国作为一个煤炭大国,这里就煤炭的采掘展开研究,对现有的挖掘技术进行归纳分析,并找出挖掘的各项技术和方法上的问题与不足,从而得出高效、高利用率、低能耗、环保的挖掘方式方法,并应用到实际开采中。

  关键词:掘进技术;掘进设备;掘进效率

  1.煤炭掘进的现状

  我国的煤炭业主要采用井工开采方式,2005年国有煤矿企业的原煤产量有90.72%是通过井工开采而来。我国地理条件多为山岭,造成煤层的贮存条件复杂、多样,煤层的厚度参差不齐,分布在表层零点几米到地下几十米之间,为了开采煤炭资源,通常需要挖掘大量的煤矿井道。2005年原国有重点煤矿挖掘总进尺为7464.6km,煤矿的采煤尺寸深度为6300多km,煤占总比的84.6%;而同年原国有重点煤矿的机械化综掘进尺为1931.4km,占总比的25.87%,挖掘的累积量不及总数的三分之一。目前为止,原国有重点煤矿采煤工作面有1402个,为保证其正常生产交接,共开展了3986个掘进工作面,其中开拓工作面有1038个,掘进工作面与回采的工作面比例为3:1,为了促使采掘机械化的同步发展,满足当前五百多个综采工作面的需求,综掘机械化程度赢达到50%以上。当下,随着社会科学和技术的不断发展,煤矿掘进工程技术与时俱进地更新换代,年产量过千万吨级的极其已经在国内先行试水使用,大大提高了煤矿的采集效率和开采量,使得煤矿掘进工程技术愈发成为一种高效率、低消耗的绿色开采技术。

  2.掘进方法技术

  目前我国煤巷高效掘进的主要方式有3种:第一种是适用于高效高产的煤矿技术,仅仅在少数矿区使用,尚处于实验阶段;第二种是利用连续采煤机与锚杆钻车配套挖掘作业,此种采掘方式多用于我国神东、万利及鄂尔多斯等矿区,在掘进采煤机连续采掘的状态下,实行多巷掘进并交叉换位施工的采掘方式,应用相对第一种较为广泛;第三种称为煤巷综合机械化掘进,这种采掘方式在我国重点煤矿作业面中得到广泛应用,主要是通过悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配合作业。

  2.1 发掘适用于高效高产的煤矿技术

  为了适应锚杆支护技术的快速发展,从而实现煤巷快速高效掘进,世界各个主要采煤国家的快速掘进装备都在不断发展进步,作为掘锚一体化设备的掘锚机组恰恰适用于高效高产的煤矿井巷,满足其高效掘进的要求,这种新机型的研发是建立在悬臂式掘进与连续采煤机的基础上。在工艺原理上,高效高产的煤矿技术采用的掘锚一体化设备使得掘进技术一条龙式进展,大大减少了煤矿生产掘进的作业时间,减少了掘进机器的使用,从以前的掘进和支护两台机器减少为掘进和支护在同一台机器上完成。当前主流掘锚机组分为两类:第一种是悬臂式掘进机机载锚杆机的掘锚机;第二种则是以连续采煤机为基础的掘锚机组。

  2.2 连续采煤机的应用

  作为及落煤、装载及移动于一体的综合机械化采掘设备――连续采煤机,它是一种具有较大截割宽的采掘机,主要以短壁开采,矩形断面的双巷或多巷进行快速掘进,在国外应用广泛,是现代高产高效矿井挖掘设备中的佼佼者。该种设备最早于1979年引入我国,由最初的单机发展到如今的成套设备,主要用于大断面煤巷的挖掘及短壁开采

  2.3悬臂式掘进机的使用

  悬臂式掘进机作为煤巷综合机械化掘进的关键性设备,其综合性能适用于我国现阶段国情,在提高掘进工作效率以及掘进尺寸方面发挥着重要作用。该项技术主要是将悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机、通风除尘设备以及供电系统相结合,从而形成综合机械化掘进链。如今我国对于该种设备的年产量已超千余台,并根据实地情况研发制造了二十多种型号的机种,已形成系列化产品的雏形,大体满足了国内市场的需求。

  3.掘进管理技术

  在煤矿资源的挖掘过程中,先进的挖掘设备固然起着重要作用,但采用新的管理方式也具有重要的现实意义,通过先进的管理技术也可以形成生产力,在提高产量的前提下保证工程的安全可靠性。高效率并且具有实际应用价值的掘进管理技术包括以下几个方面:

  3.1信息管理技术

  对于任何一项管理技术而言,作为最基础的管理数据,信息的采集尤为重要。煤炭资源开采的最根本目的在于经济利益,影响煤炭价格变动的因素很多,譬如:交通运输成本、国际国内市场需求、政治因素、新型替代能源等,因此煤炭价格数据的及时采集更新显得尤为重要,根据价格的变动,若是提早发现其呈上升涨幅状态,增加开采量,则会大幅增长利润;同理可得,若是发现价格下跌,从而降低煤炭的开采量,则可降低因价格暴跌所带来的损失;若是在价格变动方面能掌握第一手信息,那么相对其他开采者而言,则具有策略优势,可预先制定相应措施,从而尽可能的降低风险,增长利润。其他方面,运输成本会根据汽油价格、道路情况、船只的变动的情况而变化,最终附加到煤炭成本价格上;世界范围内的竞争和需求、进出口税收的标准、各国相关政策的规定等等也会影响煤炭进出口的价格浮动。煤炭价格的高低从某些方面体现出世界经济的条件等情况。

  3.2 安全管理技术

  任何工程项目中最重要但又最容易被忽视的则是安全生产问题,管理者往往为了追求利益最大化,开采者往往因为惰性而不规范化操作,最终造成重大事故而导致井道坍塌、人员伤亡的惨剧,不仅对企业名誉造成损伤,也大大增加了企业意外支出成本。历年发生的矿难中,最常见也是危害最大的事故主要分为两类:矿井渗水事故和井道易燃气体爆炸事故。针对矿井渗水事故,一方面从设备着手,通过对设备的强化管理,采取定期检查排水系统方式,检测排水管是否有漏水、堵塞等隐患;检测排水泵是否故障,有无替代排水泵和替换应急电源,以及备用泵和备用应急电源是否能正常运行等等。另一方面,从人员安全意识着手,制定健全的安全规章制度和完整的安全规章体系,通过完善甘泉考核机制,并确定年度安全目标,来将安全责任落实到个人。

  3.3 人员管理技术

  任何工程项目中,最终执行者还是人本身,机器设备、管理技术只是起辅助作用。在煤炭挖掘工程中,人员更是重中之重,人员不仅仅是煤矿的开采者,其整体素质也影响着煤矿企业产品的产量和质量,代表着同行业的核心竞争力之一。首先,采取从上而下的管理制度,管理者必须以身作则,其素质影响到整个团队。加强管理管理者的自身素质和能力主要包括以下几个方面:(1)管理者对信息技术的理解水平;(2)管理者对紧急事故的处理和应变能力;(3)管理者对新型工具的实际应用水平;(4)管理者对安全措施的灌输和督促;(5)管理者对人员调动情况清楚且合理;(6)管理者的行业素质等等。其次,强化员工的基本素质,比如强化员工的安全防患意识;强化员工的自检能力,以及强化员工的逃生技能、自救能力等等。总而言之,以人为本,人员管理制度是所有技术实施的基础和前提。

  4.结论

  随着社会的飞速发展,不断有新型能源被开发,但目前而言,煤炭资源在我国主要开采能源中仍旧占据重要组成部分,况且我国作为一个人口大国,在能耗的方面对煤炭的需求量也居高不下。在当前社会背景下,对于高性价比的煤炭资源而言,如何选择高效率、使用成本低、安全可靠的开采方式及高效管理方法技术则显得尤为重要。

  参考文献:

  [1]李建民,章之燕,于景泉 快速高效机械化综合配套作业线在大断面岩巷施工中的应用[J] 煤矿机电,2010(5)

  [2]柴敬,张征,高习海,等 石嘴山二矿煤巷综掘技术[J] 煤炭科学技术,2011(4)

  [3]杨春海 煤巷快速掘进和支护装备的应用及发展[C]//2007 短壁机械化开采专业委员会学术研讨会论文集,2009

  
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水煤浆气化技术论文范文

经过十多年的实践探索,中国在水煤浆气化技术方面,积累了丰富的操作经验。下面是我精心推荐的水煤浆气化技术论文范文,希望你能有所感触!

煤质对水煤浆气化装置运行的影响

【摘要】水煤浆的制备需要有高质量的煤炭,只有高质量的煤炭才能够制备出高质量的水煤浆,现在水煤浆气化装置对于煤质的要求更高,因此,选择煤质成为了影响水煤浆气化装置的主要因素。本文将从以下几个方面来分析煤质对水煤浆气化装置运行的影响。

【关键词】煤质;水煤浆;气化装置;运行

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

目前,国内水煤浆气化运行过程中,对煤质的选择还不够重视,导致了水煤浆的质量不高,不仅浪费了煤炭资源,也浪费了炼制的能源,因此,研究煤质对水煤浆气化装置运行的影响很有意义。

二、简述水煤浆制备技术关键

水煤浆,即原料煤经过洗选磨筛粉碎,加水(30%-35%),加少量添加剂(1%左右)制成煤水两相流浆体。由于原料煤的粒度级配有严格的要求,加上少量添加剂的作用,使水煤浆不同于一般的煤水混合物,而具有一定的稳定性(一个月不沉淀、不分层)和流动性。

水煤浆制备技术关键有三个方面:

1、煤种煤质的选择。煤种不同,制浆难易程度有很大差异,制浆工艺也不一样。原则上以最低的添加用量,制出最高浓度、高稳定性、高流动性、低粘度的浆体。

2、粒度级配技术。要求将原料煤磨细,限制浆中的最大粒径不超过0.2mm,而且要求煤的各种粒度有一定的比例,分布能达到较高的堆积效率。

3、添加剂,包括分散剂,稳定剂等。

其中,水煤浆添加剂是影响水煤浆成浆性的关键。在制备过程是将添加剂加入水煤浆中,改变煤粒的表面性质,使煤粒能够在水中很好的分散并使具有良好的流动性和稳定性,因此,对水煤浆添加剂的研究显得十分重要。水煤浆添加剂中分散剂的选择是一个关键性因素。

三、原料煤种分析结果

四、煤质分析

作为水煤浆加压气流床气化的原料煤种,其原料煤种煤质直接影响着料浆的成浆性能、气化性能、经济性能以及气化生产装置的稳定性。根据煤质分析结果,对所有煤种用于水煤浆加压气化制粗煤气的适应性进行评价。

1、水分、0/C和可磨指数评价

原料煤的水分含量和O/C是反映煤的变质程度的两个重要指标,也是衡量煤种成浆性能的重要指标。所提供煤样中水分含量中等,O/C均较高,均属变质程度浅的煤种。可磨指数(HGI)是衡量煤可磨性难易的重要指标。HGI越高,煤越易磨碎,在同等粒度分布条件下,磨煤的电耗越低。或者说,在同样的设备条件下,生产能力就越大。根据分析结果各矿的煤样可磨性中等。

2、灰分、固定碳和发热量

煤样的灰分含量、固定碳和发热量三者之间互为相关,其高低直接影响着气化性能和经济性能。固定碳和发热量高、灰分含量低的煤种,作为水煤浆加压气化的原料煤种时,气化氧耗、煤耗较低,气化效率较高。以上的煤样中除安家坡矿煤样的灰分含量较低外,其余煤样的灰分含量低。煤样固定碳含量中等,煤样的发热量均较高。

3、煤的反应活性

煤的反应活性是影响煤浆制备和气化的重要指标之一。反应活性好的煤,在气化过程中,反应速度快,气化效率高,能提高碳的转化效率和有效气体成分及产气量,降低煤耗、氧耗;在煤浆制备过程中,可适当增大煤粉粒度,降低磨煤电耗。从煤样的反应活性来看反应活性均较高。

4、灰熔点

水煤浆加压气化是一种液态排渣的气化工艺,因此要求所用的原料煤种应有适宜的灰熔点,若原料煤种的灰熔点过高,为保证气化炉液态排渣的顺利进行,就必须提高气化炉的操作温度,但由于气化炉操作温度过高,会导致炉内耐火材料蚀损速率加大,使用寿命缩短,同时氧、煤消耗升高,气体成分变差。根据分析结果煤样灰熔点均较低。

5、总硫含量

原料煤中存在的硫,在气化过程中生成H。S和少量的有机硫(COS),原料煤中的含硫量主要影响合成气的净化。根据分析结果煤样的硫含量低,属低硫煤种。

6、煤粉粒度分布确定及料浆制备

煤粉粒度主要根据煤的反应活性来确定。从表2可知,所提供的五个煤种反应活性较好,根据水煤浆加压气化装置对煤种的试验结果,参照目前国内料浆加压气化制粗煤气工业化运行结果,认为煤样制浆粒度<200目占40%—45%为宜。

五、水煤浆气化合适的原料煤特征

1、主要指标

(一)成浆性煤的成浆性好是指煤制浆浓度高、粘度低及泵送性、 流动性、动静状态下的稳定性好。水煤浆加压气化工艺一般要求煤浆浓度在6 0 %以上,粘度在1P a .s左右。

(1)水分 内水越低越有利于制备高浓度的煤浆,内水大于8%的煤种是不经济的。全水分含量越低越好。

(2)哈氏可磨指数易于破碎的煤容易制成浆,节省磨机功耗。选煤时应尽可能选择哈氏可磨指数大的煤种。

(3)添加剂用量制得相同浓度的水煤浆,添加剂用量越少越好。

(二)灰分 水煤浆气化装置在灰分小于13%时能够经济稳定运行。煤中灰分不得高于15-20%,越低越好,最好能小于1 0-15%。

(三)灰熔点选择灰融熔温度FT(即灰渣流动温度T4)在1300℃以下的煤质为合适,对激冷流程,越低越好。

(四)灰渣粘温特性灰渣最佳粘度为 25-40Pa•s。最佳粘度对应的操作温度为最佳操作温度,要选择最佳操作温度低,温度范围较宽的煤 ,这样有利于操作。

(五)发热量参考指标25MJ/kg,越高越好。

2、次要指标

(一)挥发分与化学活性煤中挥发分高,有利于气化,碳转化率高。最好Vdaf≧37%。变质程度浅者化学活性高,在气化炉内反应容易,碳转化率高,因此要选择活性高的煤种。

(二)固定碳固定碳含量越高越好。

(三)煤质稳定性尽可能选择服务年限长、储量大、地质条件相对好、煤层厚的矿点。

(四)热稳定性热稳定性差的煤种在气化炉内容易粉化,有利于充分反应,因此热稳定性差的煤碳化率高。

(五)有害元素含量煤中硫、 氯、 砷、 磷、 汞、 氟等含量越低越好。含氯量超过0.5 %(重量)的煤种不能采用。

六、决定煤的灰熔融性温度的因素分析及其计算方法

1、化学成份对煤灰熔融性的影响

煤灰是一种极为复杂的无机混合物,其熔融温度与化学组成有一定的关系。煤灰的组成为Al2O3、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O、TiO2、SO3等,影响其熔融性温度的规律如下。

(一)Al2O3、TiO2含量高的煤灰,其熔融温度也高。当Al2O3含量>40%时,煤灰的FT必定超过1500℃。

(二)SiO2含量的影响没有A12O3那样显著,其规律没有那么明显:SiO2含量>40%的煤灰其熔融温度较SiO2含量<40%的煤灰来得高些。SiO2含量大于60%时,SiO2的增加看不出熔融性温度有规律的变化。o

(三)煤灰中的CaO大多是以CaSiO3形态存在,而CaSiO3熔点较低,所以一般CaO含量愈高,煤的灰熔融温度愈低:由于CaO本身熔点很高(2590℃),如果CaO含量高于50%时,则熔融温度升高:实验结果表明,对于SiO2/A12O3>3.0且SiO2含量大于50%的煤灰,当CaO含量在20%—25%时,煤灰的熔融温度最低,CaO含量超过这个范围时,煤灰熔融温度开始提高。对于SiO2/A12O3,<3.0的煤灰,当CaO含量在30%—35%时,煤灰的熔融温度最低,当CaO含量超过这个范围时,煤灰熔融温度开始提高。

(四)由于煤灰中的MgO含量一般很少,MgO又与SiO2形成低熔点的硅酸盐,所以也起降低灰 熔融温度的作用。

2、矿物成份对煤灰熔融性的影响

Vassilev指出:煤中主要结晶矿物(>5%)是石英、高岭石、伊利石、长石、方解石、黄铁矿和石膏;次要矿物(1%—5%)是方石英、蒙脱石、赤铁矿、菱铁矿、白云石、氯化物和重晶石等。通常富含石英、高岭石、伊利石的煤的灰熔融温度较高;而蒙脱石、斜长石、方解石、菱铁矿和石膏含量高的煤则灰熔融温度较低。煤经高温灰化后,由于发生了物理化学变化,煤灰中的主要结晶矿物变成石英、粘土矿物、长石、碳酸硅、赤铁矿和硬石膏。煤灰熔融性试验表明,硅酸盐矿物含量高的煤灰,熔融温度较高;如果硅酸盐含量少而硫酸盐和氧化物矿物含量高,则煤灰熔融温度较低。煤灰中的耐熔矿物是石英、偏高岭石、莫来石和金红石,而常见的助熔矿物是石膏、酸性斜长石、硅酸钙和赤铁矿,目前还不能准确定量分析高温灰的矿物组成。

七、结束语

在今后水煤浆气化装置的工作中,首先要重视对煤质的选择,优选合适的煤质进行水煤浆的制作,这样才能够提高水煤浆的质量,提高运行效率。

【参考文献】

[1]张继臻,种学峰.煤质对Texaco气化装置运行的影响及其选择(上)[J].化肥工业,2012,03:3-7+60.

[2]王旭宾.水煤浆气化装置运行状况[J].化工生产与技术,2010,02:17-21.

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煤的工业分析技术论文

对于煤的工业分析而言,它可以确定出煤的整体组成部分,下面是由我整理的煤的工业分析技术论文,谢谢你的阅读。

浅谈煤的工业分析

摘要 :文章浅谈了煤的工业分析方法的要点、原理及测定过程中的注意事项,并对测试结果在实际工作中的应用作了简单的介绍。

关键字 :水分 灰分 挥发分 固定碳

Abstract: the article briefly discusses the coal industrial analysis method, principle and the main points of the matters needing attention in the process of measurement, and its application in the practical work of the result of the test made a simple introduction.

The keyword volatile moisture ash fixed carbon

中图分类号:TQ52文献标识码:A

正文:

煤的工业分析也称煤的技术分析或实用分析,在国家标准中,煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc )四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定, 又叫煤的全工业分析。工业分析是一种规范性很强的定量分析方法,是在特定条件下所测得的各项数值。

1、煤的水分

煤的水分,是煤炭计价中的一个最基本指标。煤是多孔性固体,含有一定的水分。水分是煤中的无机组分,其含量和存在状态与煤的内部结构及外界有关。一般而言,水分的存在不利于煤的加工利用。

煤的水分按照它的存在状态及物理化学性质,可分为外在水分、内外水分及化合水三种类型。

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加,煤中有用成分相减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车周转,加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。

煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。

煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。煤的全水分,是指煤质全部的游离水分,既煤中外在水分和内在水分之和,简记符号Mt。

煤的全水分测定可采用四种方法,即通氮干燥法、空气干燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两步法。在我们实际的工作中用的是空气干燥法,即称取一定量粒度小于6mm的煤样,在空气流中,于105-110℃干燥至质量恒定,然后根据煤样的质量损失计算全水分的含量。

2、煤的灰分

煤的灰分不是煤中固有的成分,而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物,灰分简记符号为A,也表示灰分的质量分数。即煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的的,是煤质矿物质的衍生物。灰分全部来自矿物质,组成和质量又不同于矿物质,煤的灰分和煤中的矿物质关系密切,对煤炭利用都有直接影响,工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含量。

煤的灰分可用来表示煤中矿物质的含量,通过测定煤中灰分产率,可以研究煤的其他性质,如含碳量、发热量、结渣性等,用以确定煤的质量和使用价值。

中国标准GB/T212-2001规定,灰分测定方法包括缓慢灰化法和快速灰化法两种。其中缓慢灰化法为仲裁法。

缓慢灰化法测定时,称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样(1±0.1)g(称准至0.0002g),均匀地摊平于灰皿中,放入马弗炉中,以每分钟不大于2cm的速度把灰皿推入炉内的炽热部位,即恒温区(若煤样着火发生爆燃,则实验作废),关上炉门,在(815±10)℃温度下灼烧40min。从炉中取出灰皿,冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温后称量并进行检查性灼烧。如遇检查性灼烧时结果不稳定,应改用缓慢灰化法重新测定。灰分低于15.00%时,不必进行检查性灼烧。

3、煤的挥发分和固定碳

(1)煤的挥发分

挥发分的概念 煤样在规定的条件下,隔绝空气加热,并进行水分校正后的挥发物质产率称为挥发分,简记符号为V。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳水化合物(以CH4为主)组成,但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳。可以看出,挥发分不是煤中固有的挥发性物质,而是煤在特定条件下的热分解产物,所以煤的挥发分称为挥发分产率更确切。挥发分测定结果随加热温度、加热时间、加热速度以及实验设备的形式、试样容器的材质、大小不同而有所差异。因此说挥发分的测定是一个规范性很强的实验项目,只有采用合乎一定规范的条件进行分析测定,所得挥发分的数据才有可比性。

挥发分的测定 按国家标准GB/T212-2001的规定,挥发分的测定方法要点为:称取一定量的空气干燥煤样,放在带盖的瓷坩埚中,在(900±10)℃下,隔绝空气加热7min,以减少的质量占煤样质量百分数减去该煤样的水分的质量分数(Mad)作为煤样的挥发分

(2)煤的固定碳

煤的固定碳的概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳,简记符号为FC。固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分,而是热分解产物。在组成上,固定碳除含有碳元素外,还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此,固定碳与煤中有机质的碳元素含量是两个不同的概念,绝不可混淆。一般而言,煤中固定碳含量小于碳元素含量,只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。

固定碳的计算 煤的工业分析中,固定碳一般不直接测定,而是通过计算获得。在空气干燥煤样测定水分、灰分和挥发分后,由下式计算没的固定碳的质量分数

Wad(FC)=100-(Mad+Aad+Vad)

式中 Wad(FC) ——空气干燥煤样的固定碳的质量分数,%

Mad ——空气干燥煤样的水分的质量分数,%

Aad ——空气干燥煤样的灰分的质量分数,%

Vad ——空气干燥煤样的挥发分的质量分数,%

结论: 随着煤的煤化程度的增加,煤中水分开始下降很快,以后变化则不大;固定碳含量逐渐增加;挥发分产率则先增加后降低。若以干燥无灰基计算,挥发分产率随煤化程度增加呈线性关系下降。

参考文献

【1】 朱银惠《 煤化学 》 化学工业出版社 2004年8月

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