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煤化工工艺概述范例(12篇)

来源:其他 时间:2024-01-19 手机浏览

煤化工工艺概述范文篇1

1生产矿井的安全管理与煤矿技术的关系

(1)工作面的回采首先是顶板的管理,由于顶板管理随着支护的技术进步、顶板事故造成人员伤亡的概率也很小了。其安全作用是从过去传统落后的支护材料及相应的支护方式到现在采煤工作面广泛使用液压支架,使得采煤工艺能够连续完成就是综合机械化产煤。随着技术进步,在采煤工艺也不断使用自动化的技术,这样效率提高,安全更加可靠。

(2)掘进工作面广泛采用综合机械化掘进效率提高与对顶板的破坏减小,支护采用复合支护使顶板及时有效得到支撑,提高了顶板的稳定性,使支护更加行之有效,顶板的安全有了可靠的保障,均体现了技术进步在提高安全可靠性的作用。

(3)在煤矿生产中监测监控的作用对煤矿其他自然灾害尤其是瓦斯、火灾煤尘的预测监测是一项行之有效的技术手段。同样体现了技术进步对安全管理的贡献。对矿井的通风适时的监测为及时发现问题及时调整提供数据,技术安全管理工作尤其是通风管理提供基本的保障。机电运输使用先进的设备,提高安全性及可靠性的同时也进行日常的作业管理。维护管理以及人员的业务素质均是安全管理的影响因素。例如煤炭安全规程规定,行人不行车,行车不行人是一条确保行车安全、行人安全的措施;是需要加强管理付诸实施。同时依靠人们良好的安全意识来实现安全的目的。如果技术方案设计行人巷与行车巷分离,只有专用的行人巷,这样就从根本上解决靠管理才能从解决的问题。因此,煤矿技术包括技术方案对管理安全水平的提高是行之有效的途径。

2矿井的基本建设安全管理与技术的关系

(1)矿井的基本建设,首先在规范矿井设计的前提下,根据现场的情况了解更加详细的地质条件。可进行开拓方案的进一步优化。根据地质构造的情况进行调整;矿井车场主要硐室的布置位置至关重要,在设计井筒时应考虑其主要硐室避免布置在断层,破碎带尤其是较大断层贯穿的含水层,因此技术方案的选择是提高施工安全系数有利有效的手段,也是首选的技术方案。上述方案如果难以调整实现或艰难进行较大的调整,因此重点就放在施工组织设计方案及相应施工工艺方向的优化。例如更加优化的断面设计及支护设计,这样才能最大限度地提高施工的安全可靠性。

(2)矿井的基本建设是巷道的开拓掘进工程为主体,相应还有安装工程;在实际工程安排中,有时是顺序进行,有时平行交叉作业。这就给运输能力及运输安全提出了很高的要求,这对施工组织、协调、措施的落实提出很高的要求,才能确保安全施工。矿井建设进行到中期时平行交叉作业增多,运输环节多但不同于生产矿井的运输条件及运输能力。生产矿井运输设备的相对固定性与建设矿井的设备固定临时性有较大的区别,因此,安全管理、技术管理,首先依靠管理的制度,人员的业务素质,才能把安全管理的可靠性提高。由于矿井建设的地质条件的变化在局部有一定的预测难度。因此,在使用人员的过程中,要建立相应的激励机制,关心员工充分发挥人们的主观能动性,也就是员工的积极性及创造性,来弥补在管理中可能存在的漏洞,并及时调整,做到防患于未然。这样安全管理才能可靠的保障。

3建设矿井与生产矿井在管理体制上有所不同,但也相互借鉴抓住安全管理的本质

煤化工工艺概述范文1篇2

关键词:火电厂;混凝土框架厂房;抗震设计;措施

Abstract:Inthethermalpowerplant,theconcreteframestructureseismicdesignhasveryimportantsignificance.Thispaperstudiedyearsofexperienceonseismicdesignofcommonconcernproblems.

Keywords:powerplant;concreteframestructure;seismicdesign;measures

中图分类号:TU2献标识码:文章编号:2095-2104(2012)12-0020-02

1主厂房布置特点

火力发电厂主厂房属于热力生产车间,工艺布置要求尽量紧凑,厂房结构选型和结构体系首先要根据工程工艺布置特点,并结合工程地质和抗震设防等要求综合考虑,以保证实现工程项目“安全经济、技术进步、控制工程造价、提高经济效益”的最终目标。

多年来火电厂主厂房主要采用四列式前煤仓方案。该方案汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房顺列布置,汽机房、除氧间、煤仓间形成所谓的“四列式”主厂房联合结构体系。经过工艺专业设计优化比较,近几年主厂房布置出现三列式前煤仓方案和侧煤仓方案。

三列式前煤仓方案:汽机房、煤仓间、锅炉房顺列布置,汽机房、单跨煤仓间形成所谓的“三列式”主厂房单跨框-排架结构体系。取消除氧间的三列式主厂房布置方式,主厂房体积明显减小,设备布置紧凑,初期建设投资效益是显著的。对于循环流化床锅炉发电机组的厂房更有必要性。但三列式前煤仓运行检修通道及场地相对较小。

侧煤仓方案:煤仓间采用集中侧煤仓,布置在2台锅炉之间。与前面的汽机房及除氧间脱开布置,各自形成独立结构。汽机房和除氧间顺列布置,也形成所谓的“三列式”主厂房单跨框-排架结构体系。

2主厂房钢筋混凝土框架结构抗震性能的薄弱环节

火电厂主厂房钢筋混凝土单跨框-排架结构布置和构件截面尺寸选择,主要取决于工艺系统和设备布置,经常出现楼面标高错层、平面布置不规则、纵向不等跨、高度方向布置不规则,与抗震概念设计有较大距离。所以钢筋混凝土框架结构出现一些抗震概念设计方面的先天性薄弱环节。

1)火电厂主厂房钢筋混凝土框架结构由于结构布置特点,存在“强梁弱拄”、“短柱”、“异形节点”的薄弱环节,结构在强震时不能实现“大震不倒”,是严重违背结构抗震设计原则的,在结构抗震概念中是不允许的。

煤斗大梁截面往往比柱大得多,结构体系中必然出现“强梁弱柱”。“强梁弱拄”结构体系在强震时柱上先出现塑性铰,不能实现“大震不倒”,楼面标高错层造成框架柱出现“短柱”,“短柱”在强震时会出现脆性破坏,引起结构体系倒塌。

楼面上工艺设备的严重不均匀,造成框架同一个节点上的柱和梁断面差异大,节点的刚域很难准确量化,在强震时会首先出现破坏。

上述薄弱环节是主厂房钢筋混凝土框架结构避免不了的,目前还没有找到明确的解决办法,只是默认了过去的经验和研究成果,过去建成的主厂房钢筋混凝土框架已经经过多种强震的考验是安全的,在工程设计和审核中目前不作深究。

2)主厂房钢筋混凝土框架结构高度超限。对于600MW/1000MW机组主厂房的煤仓间框架结构高度一般为50~55m,主厂房钢筋混凝土框架属乙类建筑,按抗震规范的规定,可能出现钢筋混凝土框架结构高度超限。

但是,规范的条文说明指出:超过表列高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。在工程设计中,只要说明采取的有效加强措施,也就无可非议了。

3)平面布置不规则对结构抗震特别不利。供热机组的主厂房,A列外有披屋时,工程设计中往往单从管道布置经济一些而采用披屋和汽机房连在一起,每一个结构单元的平面严重不规则,在高烈度地震区对结构抗震非常不利。采用主厂房每台机一个结构单元,披屋单独一个结构单元,对结构抗震肯定好一些。

4)主厂房钢筋混凝土单跨框-排架结构体系。

汶川大地震后,针对震区学校、医院等民用房屋采用单跨钢筋混凝土框架结构体系,在此次强震作用下破坏较多,《建筑抗震设计规范》特别补充了“……高层的框架结构不应采用单跨框架结构,多层框架结构不宜采用单跨框架结构。”严格控制钢筋混凝土单跨框架结构适用范围的要求。甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构,高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。

钢筋混凝土单跨框-排架结构体系在主厂房,钢筋混凝土单框架结构在输煤栈桥、转运站中是避免不了。在立交桥和桥梁桥墩工程中还经常出现单榀单跨或单柱混凝土结构体系。在工程审查和设计中如何理解,上述规定在主厂房钢筋混凝土单跨框-排架结构体系中能不能采用,如何控制结构的安全度,如何确定抗震构造措施?

3钢筋混凝土框-排架结构体系抗震设计规定的合理判断

在电力结构工程和其他工业建筑中不可避免地会遇到钢筋混凝土单框架结构体系。

1)现行建筑抗震设计规范的适用范围。

按照规定,行业有特殊要求的工业建筑,其抗震设计应按照有关专门规定执行。工业建筑中,一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计,与一般建筑工程不同,需由有关的专业标准予以规定。

规定中的“高层”和“多层”是指房屋建筑。而工业厂房在该规范中只提到“单层工业厂房”和“多层钢结构厂房”以及现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的高度限制。发电厂主厂房现在采用的三列式单跨框架结构体系,实际上是多层框排架钢筋混凝土工业厂房,而且在B-C框架结构中增加了相关的柱间支撑,加强了楼面和汽机房屋面的刚度,在抗震能力方面优于纯框架体系,所以发电厂主厂房结构一般不要机械地按高层钢筋混凝土房屋的抗震要求对待。

电力土建行业在《火力发电厂土建结构设计技术规程》中,考虑到火力发电厂主厂房的结构特点,对规范条文深入理解合理判断,没有简单机械地套用建筑抗震设计规范的有关条款,而在抗震部分增加“发电厂多层及以上建(构)筑物不宜采用单跨框架结构。当采用单跨框架结构时,应采取提高结构安全度的可靠措施”。

2)单框架与双框架结构在承载能力设计控制

煤化工工艺概述范文篇3

关键词:煤矿;控制系统;电气自动化;设计策略

【分类号】:TD94

1自动化技术的发展

煤矿自动化的发展己有了几十年的历史,从单机(系统)自动化、矿山综合自动化(数字矿山)发展到矿山物联网(智能矿山、智慧矿山、感知矿山)。近些年来,有关煤矿自动化的新名词、新概念层出不穷,除了上面己列出的名词外,还有矿山数字化、矿山信息化(信息化矿山)等,令人眼花缭乱。实际上,自动化技术的发展是有规律的、是循序渐进的,不会受这些人造名词或概念的左右。

2煤矿地面生产系统自动化技术发展现状

2.1带式运输集中控制系统

20世纪80年代以来,带式运输逐步成为我国高产高效矿井煤炭运输的主要方式,因而能否实现带式输送机的安全高效运行,直接影响煤矿生产,局限于当时的技术和装备水平,我国煤矿带式输送机的控制仍以就地控制为主,每部输送机都有各自的控制系统,分散操作,这种控制方式不仅需要较多的人力,而且工人劳动环境条件差,不具备对故障的记录及综合分析等功能,各种保护信号只能就地显示,不便于科学管理。

为了保障煤炭安全运输,降低运输事故,实现高产高效,提高煤矿现代化管理程度,国内科研院所、高校、生产厂家将计算机控制技术、网络技术、工业电视技术、光纤通信技术和电力电子技术等高新技术应用于煤矿带式输送机控制中。目前,国内有多家生产和成套带式运输集中控制系统,其总的设计思路相似,具体的技术应用各有特色。在天地王坡煤矿地面生产系统自动化示范工程中,天地科技股份有限公司高新技术事业部对其多部带式输送机的集中控制系统进行了设计成套,其设计的主要原则是:以地面计算机统一控制为主,井下监控为辅的控制方式,系统采用分布式计算机控制系统,控制系统由地面远程集中监控中心、井下和井上若干个控制分站组成,通过PROFIBUS总线联网传输信息。地面、井下的图像和数据采用光纤传输。地面控制中心由2台IPC工控机、大屏幕、打印机等组成,2台工控机采用冗余技术互为备用。井下控制由多个控制分站组成,采用可编程控制器为核心的防爆兼本安型带式输送机自动控制装置。

该系统由于实现了带式输送机的集中控制和监视,可达到减员增效、大幅减少故障提高开机率;通过工业控制计算机等多种先进的技术手段并辅以工业电视,提供了完善的监控手段,操作人员能实时掌握带式输送机的运行工况,充分保证了煤流运输的连续性和安全可靠运行;达到了高起点、高技术、高质量、高效益、高效率的目标,其技术水平先进,达到了示范性的作用。

2.2选煤厂监控系统

改革开放以来,我国选煤厂控制系统大致经历了基于单片机的单机自动化控制、基于工控机和过程仪表的集散式控制、基于PLC的分布式集中控制3个阶段。近十年来,在选煤厂自动化应用领20域,PLC己成为选煤厂自控系统的基本电控装置。20世纪90年代后期,随着选煤厂规模的大型化和计算机技术、通信网络技术的高速发展,选煤厂自动化技术水平也得到很大的提高。

选煤厂属于典型的流程工业系统,同其他流程工业系统一样,目前正在由简单控制向先进控制、智能控制,由单一控制向综合自动化方向即CIPS方向发展,选煤厂的集控系统已不是纯粹的生产过程集中控制的概念,而是更多地担负着数据信息处理功能,选煤厂自动化已不限于生产过程的控制,而是给系统赋予了生产管理职能,综合自动化、信息网络化已成为选煤厂控制和管理的发展方向。在天地王坡煤矿地面生产系统自动化示范工程中,天地科技股份有限公司高新技术事业部设计成套的选煤厂监控系统主要由全厂集中控制系统、工业电视监控系统、生产调度电话系统、工业电视监视系统、计算机信息管理系统组成。全厂总体网络设计为3层网络结构:(1)上层为公司网络,作为信息层,选煤厂计算机信息管理系统定位为全矿井管理信息系统的一个组成部分。(2)中间层是控制层,由全厂生产集中控制系统和工艺参数闭环控制系统组成,作为全厂生产集中控制系统和工艺参数闭环控制系统人机界面的监控计算机:通过百兆以太网上联全厂信息管理系统,作为信息管理网络的工作站;通过百兆以太网下联PLC,与原煤准备、主洗集控(含各工艺闭环调节)、煤泥水处理、装车站等构成控制层。(3)下层为设备层,设备层网络采用现场总线连接。选煤厂工业电视系统的控制和通信调度的维护终端均整合在上位机上,实现集中生产调度。

信息管理系统组成及结构充分体现一种以人为本的先进的管理思想。根据选煤厂生产管理的特殊性,更加注重与生产的紧密结合,贯彻、管控一体化的思想,将集控系统采集的数据作为基础,进行综合处理和分析,从而提高生产和管理效率。系统涉及生产技术管理、调度生产管理、生产计划统计、机电设备管理、物资供应管理、在线监控数据管理等方面。每个子系统处理相应的业务流程并产生表单供网上查询,还可根据需要生成报表。

3结语

综上所述,在社会文明不断进步的影响下,煤矿电气自动化控制系统得以广泛的应用,这大大地提高了煤矿的安全生产管理能力和生产效率。然而,煤矿电气自动化控制系统具有多样化的实施策略,成本与效率也是不一样的,因此,创新性地设计煤矿电气自动化控制系统,这是减少系统成本支出和提高系统运行效率的必然趋势,此外,还应当避免重复性的设计并加强设计实践。

参考文献:

[1]彭里.电气自动化在我国煤矿的发展现状及未来展望[J].科学之友,2011(17)

[2]宗立军.电气自动化在我国煤矿的发展现状探析[J].城市建设,2012(20)

[3]董西平.浅谈单片机在煤矿电气自动化中的应用[J].中国电子商务,2012(14)

煤化工工艺概述范文篇4

关键词:露天煤矿;绿色开采;技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.064

1露天煤矿开采对生态环境的影响

露天煤矿开采的过程就是将大量岩石搬运转移的过程,这本就是对自然环境进行破坏的过程。由于社会的发展需要大量的能源,进行煤矿开采是必须的。但人们在开采过程中只关注经济效益,使用的开采方式不合理,给自然生态环境造成了不可挽回的破坏。露天煤矿开采对生态环境的破坏主要集中在下述几个方面。

1.1露天煤矿开采对土地资源的影响

露天煤矿开采对土地资源的影响主要表现在两个方面。第一,就是煤矿开采过程会对土地原始地表层产生影响,一方面开采地表的岩石会破坏原有的岩石结构,更有甚者会影响岩石结构的稳定性,造成岩块滑落现象,另一方面开采地表的岩石会破坏地表植物,造成土地沙化现象严重,致使出现水土流失的现象;第二,矿产开采过程还会产生大量的剥离物,一般会将这些剥离物放置在采矿区周围,长时间的堆积会造成对土地的挤压,同时长时间受到风雨侵蚀,会使剥离物中的重金属元素和土地中的元素进行反应,出现土地酸化或盐碱化,影响矿区农作物的生长,甚至会使矿区耕地荒废。

1.2露天煤矿开采对矿区空气的影响

露天煤矿开采过程需要进行爆破作业,这个过程会产生大量污染空气的物质,通过对矿区空气进行监控发现,矿区大气中的主要污染物有粉尘、烟尘和其它有毒有害气体。进行爆破作业会产生大量污染空气的物质,矿区的大规模的运输、采装和排土作业也会影响空气质量。其中,粉尘主要是露天采矿过程中爆破和运输作业产生的;而有毒有害气体的产生与开采出的煤长期暴露在空气中有关,这些煤中含有易燃物质,长时间暴露在空气中就会自燃,从而产生有毒有害气体。这些粉尘、烟尘和有毒有害气体不仅会污染开采区,还会随着空气的流动向外扩散,从而影响整个矿区甚至是矿区所在地区的空气质量。

1.3露天煤矿开采对水资源的影响

露天煤矿开采对水资源的影响主要表现在两个方面:第一,是露天煤矿开采过程中会进行疏干排水,这会改变矿区地下水的流势和补水排水条件。同时还会打破水资源在大气和地下之间循环的平衡,轻则会影响当地的降雨,重则可能会造成当地水资源枯竭,并在短时间内无法复原;第二,就是露天煤矿开采过程中会进行排水,如果矿区排放出去的水没有经过废水处理就直接外排,会严重污染当地的水资源,影响当地的饮用水和灌溉水使用。

1.4露天煤矿开采容易诱发地质灾害

矿区原本的地质结构比较稳定,一般情况下是不会发生严重的地质灾害的。但是一旦经过人为的开采过程,就会对矿区的地质结构造成破坏,诱发地质灾害。煤矿和其它矿产不一样,在进行煤矿开采的过程中一般使用采场边坡或排土场边坡,而煤矿边坡大多为土质的或者软岩石质的,这些类型的边坡很难进行有效的维护,在煤矿开采过程中,很容易受到机械振动、水体流动等因素的影响而出现泥石流、塌陷等地质灾害。这样严重威胁煤矿开采作业的安全性和稳定性。

2露天煤矿绿色开采技术的概念和主要内容

2.1绿色开采的概念

所谓绿色开采就是在矿产资源开采的过程中,通过科学的指导和合理的布局尽量减少矿产资源开采过程对周围自然生态环境的影响,其实施的根本性目的就是在确保经济效益最大化的同时,也要关注矿产资源开采的社会效益和生态效益,要实现矿产资源开采的可持续发展。

2.2露天煤矿绿色开采的主要内容

第一,要合理选用开采工艺和设备型号。选择露天煤矿开采的工艺和设备型号是进行煤矿开采准备工作中的重点内容。选用开采工艺和设备型号是否合理不仅会影响煤矿开采的成本,同时也会对开采的效果和效率产生影响。煤矿开采作业对于能源的消耗较大,在选用开采工艺时除了要综合考虑矿区的自然条件、资金投入、生产规模等因素外,还要将开采过程的能源消耗考虑进去,尽量选用能源消耗小的开采工艺。选用开采设备时,一方面要考虑到开采设备的工作效率、与矿床条件的适用情况等因素,另一方面还要考虑到这些开采设备彼此之间的匹配性问题,不能单以一个设备的工作效率为选择的依据,要以提高整体开采设备的工作效率为依据进行选择;

第二,要使煤炭资源回采率达到最大化。煤炭资源回采率最大化是煤矿绿色开采概念中关注的重点。为了实现煤炭资源回采率最大化要做到下述几点:首先,要选择合理的采煤方法,这是提高煤炭回采率的关键环节;其次,在开采近水平煤层的露天煤矿时,要选用顶板露煤和倾斜分层相结合的方式,在回采前要进行煤面清扫;最后,在开采倾斜煤层的露天煤矿时要使用顶板露煤;

第三,要优化露天煤矿的运输系统。运输系统是连接煤矿开采各个环节的纽带,是实现绿色开采必需要研究的内容。进行运输系统优化的目的有两个,一个就是要减少运输过程对环境的污染,在运输的过程中可以根据矿区的实际情况采取相应的措施减少运输过程对环境的污染;另一个就是通过优化运输系统,缩短运输距离,减少运输时间,从而实现降低运输成本、提高运输效率的目标。运输系统的优化可以从选取合理的运输工具和运输路线入手;

煤化工工艺概述范文篇5

关键词:煤矿开采技术工艺发展

中图分类号:TD823文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0069-01

1煤矿开拓技术概述

我国煤矿开拓技术具有开拓方式多样;大、中、小型矿井并存和矿井开拓各具特点三个方面的特征,其具体内容如下。

1.1开拓方式多样

开拓方式多样是我国煤矿开拓的主要特征之一,这主要是由于我国煤层的不同赋存条件决定的。在我国煤矿开拓中,作为分类标志的基本型式主要是以主井、副井的井简型式,一般都包含了平响开拓、斜井开拓、综合开拓、立井开拓等等方面。平响开拓受到了各种地质因素(地质、地形、地貌等构造)条件的限制,在矿井中应用不广。中小型矿井一般采用较多的是斜井开拓,同时还被广泛的应用于煤层倾角较小,表土层方面不厚,无流砂层的一些矿区中大型或者特大型的矿井;综合开拓主要是随着矿井的不断延深,在技术改造方面得到了广泛的应用;而立井开拓的生产系统比较简单,具有很强的生产能力,因此被广泛的应用于表土层较厚、倾角较大、煤层埋藏较深含有流砂层的井田。

1.2大、中、小型矿井并存

大、中、小型矿井并存是我国煤矿工业结构的现状,就目前而言,在我国煤矿工业结构中,小型煤矿数量最多。既有受地质变动和破坏轻的无限煤田,又有受地质变动和破坏较多的有限煤田,井田的几何尺寸相差悬殊。同时,由于矿井开采技术水平上的差异,以及多种所有制的存在,使得我国矿井大小井型并存。我国国有重点煤矿以大、中型矿井为主,还有一部分大型和特大型矿井;地方国有煤矿以中、小型矿井为主,其平均生产能力为8.45万吨。由于井型的差异,使得并田的几何尺寸相差悬殊。

1.3矿井开拓各具特点

由于我国煤层赋存条件的多样性,对于采煤业来说,在煤矿开采中,矿井开拓还存在着各具特点的特征。

从我国煤矿赋存现状出发,煤矿开拓技术的开采条件较为特殊,不同地区的煤层赋存各具特点,因而形成了特殊的开拓方式和开拓系统。一般来讲,多数地形都可以采用开拓系统,针对不同地区的煤层赋存条件,则需采用特殊的开拓方式。在工艺技术方面,对不同的矿井开拓也应采用不同的工艺技术。

2煤矿开采技术分析

采煤方法是煤矿生产的核心技术。采煤方法的适用性和先进性是除资源条件外决定矿井生产效率的主要因素。我国煤矿开采技术主要有以下五种形式特点,一是能源结构长期以煤为主;二是煤炭资源地区分布不均;三是开采煤层条件类型多样;四是多种办矿体制并存;五是多层次多样化的开采技术协同发展。我国煤矿开采以井工开采为主,露天开采的比重不大。采煤机械化是煤矿开采技术的核心和技术层次的主要标志,我国与世界先进来煤国家相比,在广度和深度上都存在相当大的差距。我国煤层赋存条件多样,开采技术条件各异,因而促使了采煤方法向多样化方向发展。我国是世界上采煤方法种类最多的国家。常见的几种主要采煤方法为:单一走向长壁采煤法;刀柱式采煤法;倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法;单一倾斜长壁采煤法;倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法;倾斜分层长壁上行充填采煤法;放顶煤采煤法;水平分层、斜切分层下行垮落采煤法;水平分段放顶煤采煤法;掩护支架采煤法;水力采煤法;柱式体系采煤法。

3采煤工艺的发展趋势

采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,随着应用的水平与理论的研究的深度与广度逐步提高,煤矿采煤工艺的发展主要呈现两个发展趋势,即壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新,下文将逐一进行分析。

3.1壁式体系采煤技术

壁式体系可实现连续采煤,具有单产高、工效高、采出率高及适用性强等优点。我国煤层赋存条件多样,开采条件较复杂,主体将发展以壁式体系纵才为主的不同类型的长壁式开采技术。我国国有重点煤矿矿井缓斜煤层可采储量及产量比重均在85%左右,综采程度尚不到50%,长壁综采是今后发展的主要方向。另外,我国缓斜厚煤层储量丰富,从厚煤层中采出的产量占国有重点煤矿的40%以上,也主要采用倾斜分层长壁开采。虽然近几年来,我国较广泛采用放顶煤开采,分层开采的比重有下降的趋势,但目前仍占主导地位。分层开采的装备与中厚煤层有通用性,特点是:顶分层需增设铺网工艺及有关装备;中下分层需在网下进行开采。缓斜厚煤层采用命层综采在中国、前苏联等国得到广泛应用。但从长远来看,壁式体系采煤技术仍是煤矿开采技术的发展趋势。

3.2采煤机方面的创新

采煤工艺的发展趋势还表现在采煤机方面的创新上。采煤机是综采成套装备的主要设备之一。发展大功率、高可靠性薄煤层采煤机、刨煤机是一个趋势。只有大功率,才会有更高的可靠性与更广的适应性。就目前而言,制约我国薄煤层采煤机发展的一个主要因素是:主电机功率与机面高度的矛盾较难解决,研制适用于薄层采煤机使用的体积小、功率大的电机是当务之急。我国薄层采煤工作面输送机的设计长度一般仅为150~200m,而国外普遍为250m,有的达300m以上,差距较大。改革开放以来,我国的采煤机研发有了长足的发展,研制了30余种放顶煤液压支架架型。并对矿压显现规律、顶煤碎裂规律及可放性、放煤规律等进行了大量的研究、对生产起了重要指导作用。我国在架型结构功能、参数、理论研究及使用效果等方面居国际领先水平。我国厚煤层储量大,因此,加快完善与发展放顶煤综采具有重要现实意义。

4结语

总之,我国煤矿开采技术与工艺发展具有长期性和复杂性,为进一步发展现代采煤工艺,应改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,适应壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新的煤矿开采发展趋势。对煤矿企业而言,煤矿企业则应结合煤矿实际情况,加大理论研究,不断探索煤矿开采技术与工艺发展趋势,发展多层次、与多样化的采煤的工艺,促进煤矿开采技术与工艺发展,只有这样,才能提高采煤工作面的单产和工效。

参考文献

[1]王浩.采煤方法选择之我见[J].科技信息:科学教研,2008(3).

[2]付崇禹,高海涛.生产矿井采煤方法选择及影响因素分析[J].知识经济,2008(1).

[3]齐俊德.采煤方法的合理选择及实践[J].矿冶,2007(3).

[4]郝忠军.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].内蒙古科技与经济,2007(13).

煤化工工艺概述范文

【关键词】焦炭质量;炼焦工艺;技术提高;发展方向

中国作为一个钢铁和焦炭生产量较大的国家,现有炼焦企业大概有180家,所具备的炼焦设备能力大概有7000万t/a。然而根据行业研究可以看出,当前许多企业的炼焦技术与设备都不够先进,这使得焦炭质量与环境保护都不能达到一定的标准,且国内生产的焦炭质量和国外的相比有着明显的差距,远远不能达到大型高炉使用与富氧操作的要求,因此,国内企业需要利用更为先进的技术对焦炭质量进行提高。

1.高炉使用的焦炭质量要求

现如今,大型高炉的使用已经是炼铁产业所必须具备的生产装备,根据研究所得,大型高炉的使用不仅能够使企业生产效率、铁水质量得以提高,也能很好的降低环境污染和人力、物力的消耗。此外,随着高炉低焦比操作的快速发展,在维持高炉作业的情况下,企业应该尽可能的多喷吹煤粉来取代焦炭,这样就能够使降低环境污染与铁水生产成本的目的得以实现。根据研究表明,炼铁企业使用的高炉越大,其喷煤比和焦炭质量就越高。而出现这种现象的原因是:高炉的低焦比和高煤比操作使得矿焦比得以提升,焦炭停留于高炉中的时间也就增长,这使得焦炭对高炉滴落带与软熔带所具有的骨架支撑作用就更加明显。假如使用质量差的焦炭,就会导致焦炭的熔损和粉化溃裂速度加快,从而致使高炉的透气性降低。我国几家大型钢铁企业的大型高炉焦炭质量达到以下指标:Aad≤12.5、St,d≤0.7、M40≥82、M10≤7、CRI≤30、CSR≥57。有些企业的焦炭质量远高于以上指标。

2.提升焦炭质量的新技术

工艺变革是能够对焦炭质量进行提高的有效方法。其所包含的技术主要有煤炭预处理、焦炉操作及焦炭后处理等。下面主要介绍的是煤炭预处理技术。煤炭预处理技术有很多种,比如分组粉碎、成型煤、煤预热及煤调湿等,其中分组粉碎和成型煤是当前使用较为广泛的技术。此外,在煤中添加添加1mol的盐酸也是一种有效地方法。当煤中加入盐酸后,气煤(C=87.7wt%daf)与肥煤塑性层厚度值就会增加15-20%,而肥煤的塑性指数则是C=79.0-87.2wt%daf。

2.1分组粉碎技术

对焦炭质量有着极为重要影响的是炼焦煤料,而炼焦煤的预处理主要是使用分组粉碎技术,其目的是为了解决以下问题:第一,煤种间的粉碎性能有着极大的差异;第二,含有较高惰性物的煤要细粉碎等,因此,炼铁企业在对煤炭进行预处理的时候,可以根据原料煤的粉碎难易度和惰性物含量的不同而进行分组粉碎。比如宝钢,宝钢的单个配煤比正常是包含8-10种煤,在对其进行粉碎的时候,一般是将焦煤和肥煤等容易粉碎的煤种放在一起进行粉碎,而气煤与瘦煤等较难粉碎的煤种则要另行粉碎。宝钢所使用的粉碎机是锤式粉碎机,这种粉碎机可逆可调速,还带有反击板,且细度控制良好,能够很好地达到预期粉碎效果。

利用分组粉碎技术对煤炭进行处理的过程一般分为两个步骤:一是分组粉碎前,要破碎单种煤。在向配煤槽输送炼焦单种煤之前,要将体积和粉碎难度较大的煤进行预破碎,且60%的煤的粉碎细度要在3mm以下。二是分组粉碎后,将粉碎煤均匀混合。一般情况下,分组粉碎的两组煤在粉碎后会流入同一条传输带,然而这时候的粉碎煤是处于分层状态,所以在将煤炭送入煤塔前,需要利用混合溜槽将其均匀混合。混合流槽的组成部分是溜槽本体与挡板,其原理是对煤料下落的速度和溜槽的高度进行利用,以使煤料下落时在挡板内进行多次冲撞倒运,以便使其能够被均匀混合。

2.2成型煤技术

高炉中,煤炭的堆积密度越高,焦炭的密度和强度就会越好。成型煤技术的主要任务是按照一定比例将加压成型的成型煤和粉煤进行配制,以便对炉内煤的堆积密度进行提高,并增强炼焦煤的粘结性。然而就目前来说,成型煤技术还存在一些需要改进的地方。比如:第一,其可以与分组粉碎技术结合,以便对劣煤进行细粉碎,并将这类细粉碎后的劣煤用在生产型煤上面。第二,依据总的配煤质量,调整型煤与粉煤的比例,以便对焦炭质量给予一定的保障。第三,在确保焦炭质量的情况下,对煤种使用范围进行扩张,以便提高劣煤的利用比。

3.炼焦工艺的发展

现如今,由于受焦炉存在的弊端与富氧喷煤冶炼技术的影响,炼焦工艺的发展方向也发生了变化,现在的炼焦工艺主要是为了提高焦炭质量;扩大煤炭的使用范围;提升炼铁企业的生产能力与效率;并降低环境污染状况。当前炼铁企业所使用的炼焦工艺有带余热发电的无回收焦炉、巨型炼焦反应器、型焦和连续式炼焦工艺等,下面主要介绍了巨型炼焦反应器。

巨型炼焦反应器的特点:其是能够控制工艺的单炭化室和煤预热的结合,不仅保留了室内炼焦原理,也将燃烧室与炭化室间的多室系统转变成了单室系统。单室系统的优点就是不论是在结构上,还是操作上,其都是一个独立的单元。单室系统是利用对燃烧室的侧向加固来对其承受静载荷的能力进行加强;并利用煤预热技术,提高其生产能力;从而保证能耗和污染物排放量能够被有效降低。此外,根据实验结果表明,单室系统所使用的煤种可以是弱粘性和不粘结的配合煤,且焦炭的质量较高,而常规的炼焦方法所生产的焦炭的质量与单室系统的焦炭质量间有着很大的差距。尽管单室系统的建设成本与常规设备相比有点高,但是其使用的灵活性与稳定性较高,能够让炼焦装置达到最佳生产效率,而且其对使用煤的种类没有要求,可以使用廉价煤。

结束语

综上所述,由于国内的炼焦技术和设备与国外还有一定的差距,这使得焦炭质量还不能达到一定的标准。因此,国内炼铁企业需要对炼焦技术和炼焦工艺进行改善,以便使焦炭质量能够得到提高,从而达到提高高炉经济指标和炼铁企业经济效益的目的。

参考文献

[1]何成.焦炭质量的提高与炼焦工艺的发展探讨[J].中国化工贸易,2013,(9):161-161.

煤化工工艺概述范文篇7

实施绿色营销是我国实现环境、经济协调发展面临的一项重要的任务,更是煤炭行业在提高企业经济效益的同时,提高社会效益,从根本上消除煤矿的重大安全隐患和煤矿生产对矿区环境的破坏所必需的选择,大力推进洁净煤技术的利用则是煤炭企业顺利开展绿色营销的有效对策。

生产和消费安全高效的洁净煤是未来煤炭发展的大趋势,京津唐地区从1998年开始就明令禁止含硫量高于0.8%的煤炭进入,高硫、高灰煤都属于限制煤种。上海市政府由于西气东输管道的开通,也明确提出了自己的能源发展方针与目标:以天然气建设为中心,扩大电力、燃气消费,优化能源结构,保障能源安全。青岛、杭州等争相效仿,纷纷禁止各种高污染煤种的进入。中国政府在《中国21世纪议程》中,更将发展洁净煤技术作为实施中国可持续发展战略实施的重要组成部分,上述这些都对煤炭企业提出了挑战,由此看来,发展洁净煤技术已势在必行。

二、我国洁净煤技术发展概况

洁净煤技术是指煤炭在开发和利用过程中旨在减少污染与提高利用效率的运输、加工、转化及污染控制等技术,是使煤作为一种能源达到最大限度潜能的利用,而释放的污染物控制在最低水平,达到煤的高效、清洁利用的技术,其开发应用的宗旨是“提高效率、控制污染、促进发展”。

按照《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年发展纲要》的内容,我国洁净煤技术包括四个领域、十四个方面的技术:煤炭加工领域(选煤、型煤、水煤浆);煤炭的高效洁净燃烧领域(循外流化床发电技术、增压流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术);煤炭转化领域(煤炭气化、煤炭液化、燃料电池);污染排放控制与废弃物处理领域(烟气净化、电厂粉煤灰综合利用、煤层气的开发利用、煤矸石和煤泥水的综合利用率、工业锅炉和窑炉)。

1.煤的物理加工

(1)煤的洗选

发达国家原煤入洗比重都很高,不仅炼焦煤全部入洗,动力煤也大都入洗。但在我国由于政策及技术等原因,煤炭入洗比例仍比较低(20%~30%)。当前的发展趋势是,重视细粒煤的深度降灰脱硫,研制洁净煤,争取以煤代油。我国适用于大、中型洗煤厂(60-700万t/a)的跳汰、重介和浮选的“三大选”成套工艺设备已经全部具备。适用于地方煤矿简易洗煤厂的五套洗煤工艺设备(斜槽分选机、水介质旋流器、跳汰机、螺旋该动分选机和小型三产品重介旋流器)也已研制成功。

(2)型煤技术

我国民用型煤加工已有成熟技术,民用型煤普及率为65%,其中80%以上是蜂窝煤,其余为煤球和其他成型煤。工业型煤分为化肥造气型煤和锅炉燃料型煤,但由于技术、价格、市场等原因,锅炉燃料型煤工业化推广较慢。今后的发展重点是,以发展高固硫率工业燃料型煤和气化型煤为主。

2.煤转化技术

(1)煤的气化技术

目前,若干气化工艺已达到或接近商业化水平,如Texaco、GasLurgi、Kellog、Shell、Prenflo和HTW等。我国大城市民用燃料气主要是焦炉气,其次为气化煤气,中小城市和矿区采用常压水煤气,已开发出常压水煤气部分甲烷化工艺,正在开发的有常压循环流化床和常压固定床两段水煤气炉工艺等。工业燃料气,目前则采用常压固定床一段气化(发生炉煤气)。

(2)煤的液化技术

a.煤直接液化。“煤直接液化技术研究”列入了国家“六五”和“七五”科技攻关计划,并得到联合国和原西德资助。

b.煤间接液化。我国在20世纪50年代末在锦州石油六厂曾建成F-T合成装置,于60年代初停止运转。

3.煤炭燃烧及其后处理

(1)煤的流化床燃烧技术

流化床燃烧可利用劣质煤,而且能有效地控制污染物的排放,流化床(FBC)分泡床(BFBC)和循环床(CFEC)两类,常压(AFBC)和增压(PFBC)两种。AFBC技术已经完全成熟,实现商业化应用,PFBC尚处于示范阶段。

(2)煤道气净化技术

煤道气净化包括除尘、脱SO2和脱NOx等部分。旋风分离器除尘效率可达99%以上,但投资较大。烟气脱流常用石灰石法,烟气脱氮有多种方法,如LY-WS燃煤锅炉烟气脱氮技术、TiO_2光催化烟气脱氮技术等。

国内烟气净化技术基础研究和中小锅炉烟气净化技术也取得一定进展。为提高脱硫剂的脱硫效率,在Ca(OH)2中加入易潮解盐和碱或用燃烧飞灰和Ca(OH)2的水合物作吸着剂;或用活性焦或活性炭作吸附剂,在实验室研究中都取得一定成果。适合中小型锅炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺等也取得了初步成效。

4.煤炭开发利用中的污染控制

(1)煤层气资源开发利用

世界天然气储量的70%-80%都是煤层气,我国煤层气资源接近常规天然气的一半。煤层气(甲烷)对大气环境的温室效应产生严重影响(一个甲烷分子的温室效应作用约为CO2分子的21倍)。在采煤时将煤层瓦斯预抽出来并加以利用,既可减少甲烷向大气中的排放量,又可消除矿井瓦斯的灾害隐患,同时还得到了廉价的能源。联合国开发计划署(UNDP)利用全球环境基金(GEF)援助中国实施“中国煤层气资源开发”项目,目前正在执行中。

(2)矸石

我国煤矸石利用总的说来可分为两个方面:一是利用煤矸石中的热值部分(发展以煤矸石和劣质煤为主的流化床燃烧技术),二是利用煤矸石的矿物成分(发展以煤矸石和炉渣为原料的建材利用技术以及以高硫煤矸石(洗矸)为原料提取硫磺或制取硫酸技术)。

三、洁净煤技术的发展前景

据美国权威机构预测,2010年世界石油、天然气价格将是煤炭价格的8倍以上,安全、可靠、清洁、廉价的能源是世界经济发展和变革的动力,洁净煤将扮演这个角色,届时洁净煤技术市场总值将达2700亿美元。

煤炭是我国的主要能源,面向21世纪的能源和生态环境,要保持国民经济持续高速健康发展的势头,把发展洁净煤技术作为发展的重大战略目标,消除环境因素对大规模使用煤炭的制约,这对我国具有特别重大的意义,更是煤炭企业实施绿色营销战略的必由路径。

我国是发展中的大国,在相当长的时期内要把发展放在首位。因此,发展洁净煤技术一定要从我国国情出发,根据发展与环保统一和社会环境效益与经济效益并重的原则,把发展洁净煤技术重点首先要放在采用和开发实用、先进和经济有效的技术上,同时积极研究开发有前景的高新技术,使我国洁净煤技术及时进入世界先进水平。

参考文献:

[1]王爱华,等.洁净煤技术进展与展望[J].节能,2004,(5).

[2]时思.洁净煤技术是中国能源发展的必然选择[J].昆明冶金高等专科学校学报,2005,(5).

[3]甘正旺,许振良.洁净煤技术及其发展前景[J].辽宁工程技术大学学报,2005,(4).

[4]龚义年.浅谈煤炭企业的绿色营销战略[J].煤炭经济研究,2002,(5).

煤化工工艺概述范文1篇8

【关键词】:导水裂隙带;类比分析;经验公式

1、引言

矿井煤层开采使上覆岩层发生破坏和位移,产生冒落带、裂隙带和弯曲带,即俗称“三带”,其中导水裂隙带的高度包括冒落带和裂隙带的高度,俗称“两带”。环境影响评价工作中确定导水裂隙带高度主要是为了保护煤层上方具有供水意义的含水层不被导通,从而保护井田内居民饮用水安全,因此,“两带”高度的确定,对保护居民饮用水含水层具有十分重要的作用。目前,环境影响评价工作中对新建煤矿确定导水裂隙带高度的方法主要有经验公式法和类比分析法。其中经验公式计算法主要是利用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式计算得出导水裂隙带高度;类比分析法主要是根据新建煤矿所在矿区的其它开采煤矿的采煤经验,获得裂采比进行类比计算(导水裂隙带是煤层采厚的几倍计)。

2、经验公式

国家煤炭工业局制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》一书中,煤层覆岩内坚硬、中硬、软弱、极软弱岩层或其互层时,厚煤层分层开采冒落带高度计算公式见表1,导水裂隙带最大高度见表2。

表1和表2计算公式概念明确,简单易求,但公式的应用范围为:单层开采厚1~3m,累计采厚不超过15m。而近年来随着科学技术的发展,采煤方法工艺的不断提升,煤矿开采规模的不断提升,这些经验公式已经不适用于大型煤矿机械化开采的导水裂隙高度计算。

3、类比分析法

类比分析法是利用与拟建项目类型相同的现有项目的实测数据进行预测分析的方法,是环评工作中预测分析常用的方法,也是定量结果较为准确的方法;该方法在评价工作等级较高、又有可资参考的相同的或相似的现有工程时,应采用此法。采用此法时,应充分注意分析对象与类比对象之间的相似。对煤矿项目类比对象必须是同一规划矿区,其地质条件、水文条件、采煤工艺等大致相同,而且该煤矿已进行导水裂隙发育高度观测,并有观测成果;依据该观测成果对矿区内新建煤矿的导水裂隙带发育高度进行类比计算,其计算结果对环评阶段预测有一定的参考价值,计算结果相对较为准确。

4、实例验证

神府矿区某特大型矿井厚煤层以为大采高综采为主,分层综采为辅的方式开采,中厚~厚煤层采用一次采全高综采;井田内地层由老至新依次有:三叠系上统永坪组,侏罗系中统延安组、直罗组,新生界第三系红土及第四系中更新统离石组、上更新统马兰组、全新统风积沙及冲积层;区内含煤地层为侏罗系中统延安组,煤层上覆岩性为中硬。

原环评编制时,导水裂隙带高度计算选用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中推荐的中硬岩性经验公式进行了预测。实际开采过程中矿井对导水裂隙观测进行了实测,实际裂采比为煤厚的28倍。原环评导水裂隙带高度预测与实际结果对比见表3。

经对比分析可知,采煤导水裂隙带发育高度核算结果是原环评文件预测结果2.2~2.4倍,采高越大,倍数也越大,侧面印证了《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中经验公式已不适应大采高煤矿开采的导水裂隙带预测。

5、结论

本文分别应用经验公式及类比分析法计算了某大型矿井在环评阶段及开采阶段的导水裂隙带高度数据,对比分析了计算结果,得出了《采煤规程》中的经验公式已基本不适用大型矿井厚煤层大采高综采开采方式的导水裂隙带高度计算,因此,环评工作中对新建煤矿导水裂隙带高度计算时应结合同矿区已开采煤矿的观测数据进行类比分析,以得出较为准备的计算结果。

【参考资料】:

[1]王双美.导水裂隙带高度研究方法概述[J].江苏地质,2006,30(1):64-66.

[2]常永发.采场上覆岩层垮落带、断裂带的高度与其硬度的关系[J].煤,2004,13(1):43.

煤化工工艺概述范文篇9

关键词焦化工艺;节能降耗;可持续发展;技术

中图分类号TQ文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)122-0189-02

传统焦化工艺设计中关注的重点是如何回收焦化煤气中的二次能源即焦炉煤气、粗苯、焦油等,然而这只是整个焦化流程中的很少一部分能量,其他大部分的能量都被白白浪费掉了。那么我国多数焦化企业到底存在着怎样的问题呢?

1焦化工业问题概述

据有关数据显示,国内私营焦化企业每年向大气中排放的焦化工业煤气将超过二百亿立方米,焦化工业生产过程产生的焦油、煤气和余热基本上得不到及时有效的利用,只能白白浪费。因此,我国焦化工业问题可以概括为:资源综合利用率低、利用技术水平有限、能源回收利用能量差、浪费严重。具体表现在以下几个

方面。

1)炼焦过程中的能源浪费。在焦化工业生产过程中,用到的主要动力资源是煤炭,但目前来看存在着很严重的浪费。

在整个炼焦流程开端,用来炼焦用的煤炭水分含量超标。我国焦炭行业管理部门规定的炼焦用煤含水量标准是百分之七以内,但从调查结果来看,大部分企业的用煤水分含量超过了10%。我们知道,在有限的炼油炉内如果煤的含水量增多,则纯净煤的投入量就会相应地减少,这就大大增加了煤炭的整体消耗量,造成了额外的热能耗损。此外,按照国家规定的要求,若利用焦炉煤气加热的方法进行炼焦,则其耗热量不能超过2 250kJ/kg,

而从调查结果来看,大部分焦化企业的炼焦耗热量都超过了2 800kJ/kg,即每公斤煤多出550kJ的耗热量。这与国家规定的标准相差甚远,若按照目前全国焦化工业生产耗能总水平来看,每年将有751.6万吨的标准煤因此而浪费掉。

在整个炼焦流程的中间环节,能源浪费较多。由于大多数焦化企业在先进技术的引进和开发上投资较少,焦炉设备老化、破漏,炉体漏热严重,同时炉门口向外冒火、装煤时向外冒煤气等现象时有发生。这些中间环节的热能消耗非常严重,如果能够加强炼油过程中的能耗控制,将会节省很多的煤炭消耗。

在整个炼焦流程的最后环节,焦炉尾部设备所排放的气体温度可以达到300℃以上,如果利用某种焦化工艺能够将这部分余热回收并用于最初环节入炉煤的水分蒸发,那么不但可以节省入炉煤的用量,而且能够减少废气、废热的排放,起到保护环境的作用。此外,个别焦化企业的焦化煤气回收系统有待进一步完善,炼焦过程中产生的煤气不能充分利用,致使烘烧放空造成极大的热能浪费。据统计,每100亿立方米的煤气放散相当于615万吨标准煤放出的热能,按照我国私营焦化企业每年200亿立方米的煤气放散数量计算,则每年将有1 230万吨的标准煤被浪费掉。

2)其他环节的能源耗损。除了炼焦中心环节外,由于人为的原因造成数据统计失真、记录不全,因此,对炼焦过程中能源耗损的分析只是流于形式而已;炼焦入炉煤的配备比例不科学,优质主焦煤的用量比例偏大,不根据实际情况进行热值化验,一味地按照国家统一的标准进行用煤量折算,人为地导致了煤炭资源的消耗;同时,焦化企业用水量也不可小觑,就目前来看大部分焦化企业虽然建立了循环用水机制以及相关设备,但因为废水处理费用要远远高于新水的使用费用,因而根本就不真正考虑循环用水的问题,所谓的机制和设备多是用来应付检查而已,因而水资源也遭到严重的浪费,排除的废水同样会造成环境污染。

2节能降耗技术的应用

基于以上问题的存在,我们必须采取相关的焦化工艺实现焦化工业的可持续发展,在此过程中,节能降耗技术将起到至关重要的作用。

2.1煤调湿技术在焦化生产中的应用

焦化工艺中的煤调湿技术,主要功用在于降低炼焦入炉煤的含水量。具体工艺原理是:在炼焦过程中,利用该节能降耗技术将焦炉烟道内的废气余热、上升管荒煤气的余热以及发电机组背压汽的综合热量聚集在一起,对炼焦入炉煤进行加热或干燥,从而降低入炉煤中的水分含量。利用焦炉中各部分的余热,可以将入炉煤中的水分控制在5%-6%之间,实现对炼焦入炉煤的预热和调湿,从而达到降低炼焦节能降耗的

目的。

煤调湿(CoalMoistureControl即CMC),意思是炼焦入炉煤水分控制工艺。通过这种工艺,将炼焦所用的煤原料在放入焦炉之前先去干燥,除去其中一定量的水分,使入炉煤的水分含量保持在5%-6%左右,然后才装入炉灶内开始炼焦。但不能将煤调湿工艺简单地认为是对入炉煤的预热或干燥,它是对水分的严格控制措施,功效在于确保入炉煤水分含量的恒定。煤调湿工艺,并不是要最大限度地去除人炉煤中的水分,而是要把水分稳定在一个相对稳定的范围之内,既能增加产值效益,又能保持炼焦过程的顺利进行。

目前来看,煤调湿技术在规模企业中的应用非常广泛,利用该工艺不但可以节省能源、减少成本支出,而且可以减少废气、废热的肆意排放,从而实现了节能降耗的目的,也保护了的生态环境。

2.2导热油加热技术在焦化过程中的应用

因为导热油能够适用于四百摄氏度的高温加热系统及零下60℃的低温冷却系统,所以它可以作为一种有机载体。导热油加热炉工艺过程采用的是一种闭合式系统,较之于蒸气加热,具有能源充分利用、热能耗损小等特点。传统的蒸气加热方式是一种非闭合的系统,蒸气遇冷后凝结成水,然后排放,这将在很大程度上增加了原始能源的消耗,也浪费了大量的热能。导热油加热技术还具有稳定性强、安全可靠、操作方便且费用低以及维护简单等优点,因此,在实际焦化生产过程中应用也比较广泛。实践中,导热油加热技术可以应用于蒸氨生产工艺过程中,具体分析如下。

在焦化生产过程中,蒸氨系统是一个重要的工艺环节,传统的蒸氨方法是直接利用蒸气来加热的,这样做不仅消耗了大量的蒸气热能,而且要排放大量的冷凝废水,严重浪费了能源也污染了环境。为了实现节能降耗的目标,导热油加热技术的应用取代了传统的蒸气蒸氨方法。

如图1所示,导热油加热技术蒸氨气的流程是:首先导热油被炉煤气加热之后经循环泵输送到蒸氨工序中的各个加热设备之中;在蒸氨塔的再沸器中,导热油流过输油管道,管内的废水将会被加热到200℃形成高温蒸气,在进入蒸氨塔的底部进行加热;剩余的氨水及碱液分别被加热到100℃和80℃左右;经换热器换热后的导热油经过回油总管流入油气分离器,在此过程中产生的部分水汽及轻微物质将分别从分离器的顶部进入膨胀槽然后放空,导热油流经过滤器时除去整个运作过程中产生的杂质后便再次回到起始位置(导热油循环泵),最终完成整个循环工序。同时,从蒸氨塔顶部逸出的氨气依次经过全凝器、氨冷器、氨水槽冷却后回流至蒸氨塔重复利用,而产生的18%以上的浓氨水将被输送到浓氨水槽以作他用。具体工序可以根据流程图(图1)来展示。

通过以流程图(图1)可以看出,在整个蒸氨系统中没有甚至很少有热能的损耗,这说明导热油加热蒸氨技术完全符合节能降耗的要求,在焦化工业中应该推广之。

2.3干熄焦技术在焦化过程中的应用

干法熄焦(Cokedryquenching或CDQ)简称干熄焦,最早起源于瑞士,是一种利用惰性气体来熄灭赤热焦炭的方法,对焦化工艺中节能降耗具有重要的意义。它的基本工艺流程是:将冷的惰性气体输入干熄炉内,炽热的红焦(1 000℃左右)经过惰性气体的换热后冷却,而吸收了大量热量的惰性气体通过管道将热量传递给干熄焦锅炉用来产生蒸气,冷却后的惰性气体经循环风机再回到干熄炉内做循环使用。

3结束语

从以上论述可知,在现代工业产业调整中要加大对节能降耗技术的应用和推广,提高焦化工业二次能源的回收利用,为我国生态环境保护以及焦化产业的可持续发展做出应有的贡献。

参考文献

[1]郑明东,李光辉,崔平,王晓婷.干熄焦技术在节能减排中的作用与地位[J].燃料与化工,2011,05.

[2]王国.节能降耗技术在焦化工艺中的应用[J].本钢技术,2007,04.

[3]林宪喜,祝仰勇.导热油加热技术在蒸氨系统中的应用[J].燃料与化工,2004,03.

煤化工工艺概述范文篇10

关键词:煤制油液化工艺技术剖析

前言:

煤制油直接液化技术与间接液化技术是两种不同风格的工艺技术路线,前者是将煤炭磨粉后经高温高压反应,而形成汽油、柴油燃料,该技术的工艺过程较为复杂;后者是将煤炭气体转化成为一种合成气体(一般为一氧化碳与氢气的混合气体),在经过合成技术将这些混合气体制作成为汽油、柴油燃料或化工原料等,该技术的发展及应用在上个世纪50年代就在南非发展起来,适合于多煤缺油的国家制造油类燃料时使用。相比之下,煤制油直接液化工艺技术的发展潜力巨大。

一、煤制油直接液化工艺技术概述

煤制油直接液化工艺技术的运作流程较为简单,首先,将质地良好的煤炭原料研磨成粉末状,再经过高温高压的技术处理,再加上催化加氢直接液化合成液态烃类物质燃料,通过一系列化学反应而除去硫离子、氧离子等活性物质,生产出汽油、柴油等燃料。煤制油直接化工技术的操作限制内容较多,煤制油的环境对于煤炭种类的选择较严格,只有符合条件的煤炭才能生产出较低杂质的燃油[1]。从实践中观察,煤制油直接液化工艺技术的特点及工艺制造的形式都较为复杂,而且煤制油工业化的技术还在不断的摸索中,距离技术成熟阶段还有很大一部分发展空间。

1.煤制油直接液化工艺技术的特点

煤制油直接液化技术最早由德国引入国内,并逐步实现该技术的工业化。煤制油直接液化工艺具有高温高压的技术特点,并且对于煤炭原料的种类要求极为苛刻。只有将高质量的煤炭原料进行加工处理,才能制造出低杂质的汽油、柴油燃料。可见,煤制油直接液化工艺技术的特点与一般的工业生产技术略有不同,需要在实践过程中不断摸索。

2.煤制油直接液化工艺技术的形式

在我国,煤制油直接液化工艺技术是依托煤制油工业化装置来实现的,在装置内部通过变温变压使煤粉等物质发生化学反应,进而形成各种等级的汽油、柴油燃料。该技术主要是在煤制油工业化装置内胆环境中进行的。对于我国该领域的发展而言,中国神华集团率先将煤制油直接液化工艺技术推向产业链条中来,通过环环相扣的生产线技术平台,为国内创造出极为可观的产业价值[2]。

二、煤制油直接液化工艺技术的优势分析

从技术的角度来看,我国的煤制油工艺技术的发展已经较为成熟,其工业化水平不断提升,发展规模也在不断壮大。而且,国内进行煤制油生产的企业对于该技术的难度与风控做了较为深入的研究,凭借经验与理论将煤制油直接液化工艺技术不断推行下去,促使该技术达到行业标准,为社会创造出更多的价值。

1.煤制油直接液化工艺技术的难度及风险控制

目前,在煤制油直接液化工艺技术的推进过程中,也曾出现过不少技术难题,但通过工业企业管理者及行业专家学者的不断探索,将该技术发展过程中所存在的阻碍一一克服,而且不断加强煤制油直接液化工艺技术的风险控制管理工作,使得煤制油工艺制造整个环节的优势进一步凸显出来,为我国的产业链条中增添新的生产环节技术[4]。

2.探究煤制油直接液化工艺技术的意义

当前,对于我国石油开采工业的发展而言,面对国内石油资源的大量市场需求,很多情况下不得不依赖进口原油来维持我国石油燃料的供给平衡。中国现在所具备的资源条件并不乐观,与南非的资源条件较为想死,体现出“多煤少油”的特征,再加上我国正处在经济增速时期,经济的飞速发展使国内各产业链条中的经济实体建设对于能源类产品的需求激增。据有关资料显示,不久的将来,我国涌现出最少15家商业规模的煤液化工厂,其总产量将可以替代中国2022年石油进口量的15%左右,成为新兴行业中的一员,即资源类生产企业[5]。作为一项重要的燃料来讲,汽油、柴油等的需求量在我国社会环境下与日俱增,国内的能源问题随着资源的不断消耗而凸现出来。所以,找到汽油、柴油等燃料的替代型产品极为重要。相对其它资源而言,我国的煤炭资源较为丰富,但其利用效率并不高,这也是研究煤制油直接液化工艺技术的关键所在。随着人们对燃料资源需求量的不断增多,对于煤制油直接液化工业技术的探索将持续进行。

结束语:

通过剖析煤制油直接液化工艺技术的特点,以及该技术的优势,将煤制油直接液化工业技术的实际运作环节呈现出来。随着人类对石油等资源类产品需求量的不断增多,而同时各国对于燃料类资源的储备相对较少,必然会出现一个产业链条来填补行业的空白。基于煤制油直接液化工艺技术的产业将很快浮出水面,迅速成为周边行业发展的重要支柱。总之,煤制油液化工艺技术值得做进一步的推广,定会取得极佳的应用实效。在该技术的支撑下,我国对于石油的进口需求将不断弱化,国内市场经济形态将朝向更为健康的方向发展。

参考文献:

[1]王云池.煤制油直接液化工艺技术剖析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,10(10):112-113.

[2]徐宏斌.煤制油液化化工工艺的探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2014,2(02):163-164.

[3]蒋巍.中国能源的“秘密武器”――神华集团“煤制油”揭秘[J].北京文学(精彩阅读),2013,1(02):105-107.

[4]白文华.关于煤制油的工业经济分析[J].科技致富向导,2013,12(12):169-170.

煤化工工艺概述范文篇11

全球持续增长的能源需求和化石燃料的日益枯竭,迫使人们更加关注生物质和废弃物等可持续的新能源物质。由于这些可再生能源将满足未来能源需求,应该重视这些新能源物质的气化。

重质油、渣油、油砂等非常规原料在石油炼制行业逐渐受到重视。为从多种原料中获取能源,气化技术是可行和可靠的方案。当前研发的一些面向非常规原料的气化技术,典型的有鼓泡和循环流化床,双流化床气化技术等

本书总结和评述了与非常规原料气化技术相关的各个方面,探讨不断演化和发展的气化技术在未来能源生产中所发挥的作用。

全书共分6章:1.原料。详细介绍了煤、石油焦、渣油、沥青、油砂、生物质、固体废物、黑液等可用于气化的非常规原料,对其性质特点进行概括;2.气化化学。作者独特地将气化化学过程按一次气化反应、二次气化反应、水气变换反应、二氧化碳气化、加氢气化、甲烷化反应的分类做了详尽的分析,对原料的预处理、工艺参数对产物的影响,气化的热力学和动力学以及催化气化只进行了简略的讨论;3.气化炉的类型。详尽介绍了现有的各种气化炉型包括固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉、融盐气化炉、等离子体气化炉等,重点分析了气化炉型与原料的相容匹配性,强调混合原料的反应性、热值、水份等性质对气化炉性能的影响,这是本书的特色之处;4.应用。综述了气化过程的主要产品:合成气、低热值煤气、中热值煤气、高热值煤气、代用天然气、氢气,以及气化在发电过程中的应用;5.费-托合成过程。在简要介绍了合成气生产的各种工艺过程:蒸汽重整、自热重整、联合重整、部分氧化、膜重整过程后,重点论述费-托合成过程的分类、反应器设计、产物分布及产品提质等内容;6.气化的未来。从温室气体和废弃物的排放、工艺改进、未来的炼制、市场前景和经济效益等方面对气化过程的未来做了展望。

每章后都列有详细的最新相关参考文献。书末附有专用术语解释。

作者JamesSpeight博士已出版数十本有关化石燃料加工利用的专业书籍,目前还担任两本期刊《PetroleumScienceandTechnology》和《EnergySources》的主编。

本书的读者对象包括能源、煤炭、化学工程相关专业的工程技术人员和高等院校相关专业教师、高年级本科生和研究生。

煤化工工艺概述范文

关键词:德士古气化炉死区温度齿子板波纹管喉管

一、引言

神宁煤化工甲醇厂德士古气化炉原为首钢设计的,用于生产媒制天然气,为北京市区提供天然气,设计用煤为山西大同的无烟煤,由于北京发展原因,最后国家决定停止了此项目的建设,于2008年5月在宁东煤化工基地建成投产,所使用的煤为宁夏宁东烟煤。随着运行时间的进行,由于煤质的变化,德士古气化炉材质问题已逐渐出来了。

图1

二、德士古气化炉结构概述

德士古气化炉采用的是全废锅流程[1],主要由煤浆气化反应器、死区、辐射废锅、对流废锅等部件组成,具体结构如图1所示。由高压煤浆泵打来的煤浆与从空分车送来的纯度为99.6%氧气在气化炉内混合发生反应,产生含有CH4、CO、CO2、H2S、H2等温度在1200℃左右高温气体,这些气体经过喉管后,来到辐射废锅,在辐射废锅内,经过辐射废锅水冷壁吸收一部分热量,将工艺气的温度降至400℃左右后,再送到对流废锅,在对流废锅内进一步吸收热量,最终将工艺气的温度降至300℃一下,送到洗涤装置及下一工段。

图2

三、死区结构介绍及温度上涨原因分析

经过德士古气化炉结构的概述可以看出,气化炉产出的工艺气在经过辐射废锅、对流废锅都利用水冷壁进行降温,而只有在经过喉管时没有降温措施。而死区筒体是一个耐压不耐高温的材质,所以在气化炉造作中要注意死区温度,防止温度过高引起事故。

1.死区结构介绍

死区是由喉管、波纹管、齿子板、密封板[2]等部件组成,具体结构如图2所示。喉管是将工艺气流道和炉子筒体分割成两个区域,工艺气只能在喉管内侧流到废锅段,不能流到喉管外侧去,因此在喉管与筒体之间的区域理论上来讲是没有工艺介质进出的,把该区域叫做死区。喉管是用耐火砖砌成的,为了防止热胀冷缩,这些砖留有一定的缝隙,在设计中为了防止工艺气通过该缝隙进入死区,在喉管外侧设有一层密封板,而为了减少热应力,在密封板的连接处增加一个波纹管。在正常运行中给死区内通入少量压力高于气化炉压力的吹灰气,以保证高温工艺气不能进入死区,从而达到了保护死区外侧的筒体不被烧坏。

2.死区温度上涨原因分析

2.1工艺操作引起死区温度上涨

在正常生产中,废锅液位控制过高时,工艺气的流动会受到阻碍,造成气化炉与辐射废锅出口压差增大,

(下转第页)

(上接第页)

这样一部分高温工艺气会逼迫窜入死区内,从而引起死区温度上涨。

由于泄漏、吹灰压缩机故障、吹灰阀门故障、吹灰管线堵塞等原因,通入死区内的吹灰气压力较低,从而造成死区内的压力低于气化炉压力,因此会使工艺气进入死区引起死区温度上涨。

2.2死区结构部件损坏引起死区温度上涨

首先,由于德士古气化炉是在高温高压的工况条件下运行的,而在炉内反应产生的工艺气和残渣都是已非常高的流速通过喉管,并且这些渣都是以液态形式通过的。因而长时间的冲刷,对喉管的磨损是非常严重的。

其次,就是由于煤的原因,在气化炉内反应产生的工艺气中含有大量的酸性气体如:H2S、NH3[3]等,它们对金属的腐蚀是非常严重的,由于喉管砖本来设有的膨胀缝及冲刷损坏后缝隙,使这些酸性气体很容易就接近喉管外侧的波纹管和密封板,在高温下加剧了酸性气体对波纹管和密封板的损坏,具体损坏情况如下图3。

由于密封板、波纹管以及喉管的损坏,通过喉管的高高温气体进入死区,这些气体在死区内产生流动气体,从而使死区内温度不断上涨。

图3

四、死区温度上涨防范措施

经过以上分析,在日常运行中,为了防范死区温度上涨,车间做了一下措施:1、加强吹压缩机巡检和检修工作,保证高吹灰压力;2、停车后对各吹灰管线进行高压清洗,保证开车后吹灰管线畅通;3、停车后加强喉管炉砖检查,及时修复损坏部分,确保喉管完好;4、更换密封板、波纹管的材质,确保其有更高的耐腐蚀、耐高温的特性;5、加强管理,气化炉每连续运行3各月必须更换密封板呵波纹管。

参考文献:

[1]锅炉原理/范从振主编.北京:中国电力出版社,1986