加强煤质管理 实现提质增效

分析了煤质管理中存在的煤质管理体系不完善、原煤及商品煤管控不足等问题,针对济宁二号矿井地质条件复杂、煤炭质量不稳定的情况,提出了加强煤质管理的主要措施:完善质量管理体系;加大井下原煤质量管理力度;加强工作面质量控制力度,合理搭配开采,力保原煤质量稳定;开展井下大杂物专项整治和杂物事故教育活动;强化对商品煤质量动态管控;狠抓商品煤水分考核力度;强化外购煤配煤管理;开展“三零”工程;优化产品结构等。通过以上措施,降低了原煤和精煤含杂率,商品煤质量不断提高,树立了良好的质量品牌,实现了提质增效。

五举煤业实现煤质创效的应用实践

为解决升井原煤煤质差,煤质检测存在滞后性,影响选煤厂生产效率及产品质量的问题,基于对原煤开采、运输及洗选加工各环节的分析,通过采取降低工作面采高,建设井下TDS智能干选预排矸系统,采用自动采制样、煤质在线检测,对煤质进行信息化、数字化管理等措施,实现对煤炭质量的精准控制和预警。实践表明,以上措施采用后,升井原煤灰分平均降低15个百分点,洗选精煤灰分波动小于0.3个百分点,精煤产率达到35%以上。通过实施全过程煤质控制,降低了生产成本,减少了环境污染,提高了企业的经济效益和社会效益,可为其他存在类似问题的选煤厂提供一定借鉴。

安山矿煤质预测及优化配煤管理系统研究

针对安山矿煤炭分级分质利用面临的煤质管理难题,设计出煤质数据库实体-关系概念模型,基于MySQL和C++技术,借助Visual Studio开发环境,创建出安山矿煤质预测及优化配煤管理系统,实现钻孔资料、煤层煤质、商品煤质、客户需求、生产计划、仓储调运、配煤方案等数据资源在企业内部的系统化、可视化、便捷化共享利用。研究成果可指导煤炭生产和加工企业的源头提质、洗煤增效和配煤创效,提高企业信息化管理与决策水平,助力智慧矿山建设。

过渡性肥煤煤质分析与配煤试验研究

系统研究过渡性肥煤的煤质特性和结焦性能,以及其在炼焦配煤中的作用及适配性。试验结果表明:过渡性肥煤是一种介于肥煤和焦煤二者之间的过渡性煤种,既具有肥煤的强黏结性工艺性质,又具有焦煤的煤岩相结构,单种煤结焦性能好,其结焦性能处于肥煤和焦煤之间,单种煤所炼焦炭的冷、热态强度好,但略差于典型焦煤所炼焦炭的冷、热态强度。用15%的2^(#)T FM替代焦煤时,焦炭质量可满足大型高炉使用要求,并可在一定程度上降低焦炭灰分和硫分。通过配用一定比例的过渡性肥煤,可以提高焦炭质量,降低焦煤配用量,降低配煤成本,节约优质焦煤资源,扩大炼焦煤的使用范围。

煤质检验准确度的影响因素及提高措施分析

煤炭是我国的主体能源,随着国民经济不断发展,煤炭资源的深加工和利用对煤炭指标的准确度提出了更高的要求。本文分析了煤质检验的特点及意义,对煤质检验过程进行科学的误差分析,指出系统误差、随机误差及粗大误差的消除方法;并结合工作经验从水分、灰分、发热量、含硫量等煤质指标检验准确度提升方面阐述了具体的应对措施以保证煤质化验结果的有效性和准确度。

贵州安龙县青龙台板燕煤矿煤质特征分析研究

基于青龙台板燕煤矿勘探成果资料,分析了井田内可采煤层的煤质特征及其变化规律,并对井田内煤的工业用途进行探讨。结果表明:宏观煤岩层以半暗-半亮型煤,有机组分为镜质组与惰质组,惰质组以氧化丝质体为主,其次为半丝质体,偶见火焚丝质体;可采煤层总体属中灰煤,高硫,特低挥发分,较低软化温度,低磷,四级含砷,特低氯,高氟,中至中高发热量煤层。

无源射线煤质检测系统的设计及调试

为解决传统灼烧称重法检测煤质灰分周期长、成本高以及结果滞后的问题,在对煤质灰分检测技术进行简单概述的基础上完成了无源射线煤质检测系统的总体结构设计,并对其中关键模块的作用进行分析,重点对光电倍增管、信号处理单元和探测器进行选型设计,并完成了无源射线煤质检测系统的标定和验证。

高精度煤质成分快速定量分析LIBS系统研究

煤质成分的快速、高精度定量分析是工厂对能源高效利用的重要环节。本文通过利用搭建的激光诱导击穿技术煤质快速分析仪,对所采集煤样工业特性固定碳(FixC),灰分(Ash),干燥无灰基的挥发分(Vdaf),热值(Q)进行了定量测量,并对测得的数据与实验室人工测量数据进行对比分析,检验得出该方法在煤质分析方面准确快速。通过对设备稳定性和动态精密度的测试,结果表明了快速煤质分析仪具有较高的稳定性,满足国标规定值。在预测灰分值分布跨度为5%~60%的煤样时,通过增加样品量,增加模型中对大灰分煤样的预测权重,实现预测均方根误差RMSEP<1%的预测精度,挥发分和全硫的RMSEP<1%,热值的RMSEP<0.18 MJ/kg。预测结果均达到工业分析要求,可以满足工业现场的应用需求,具有应用于煤质在线检测方面的广阔前景。

贤按煤田煤岩煤质特征及成煤环境研究

对贤按煤田合山组钻孔煤样进行了元素分析和煤岩煤质分析,结果表明:贤按煤田合山组煤样整体为特低全水分、特高灰分、高挥发分、特低固定碳煤。有机组分以镜质组为主,含少量惰质组,不含壳质组。镜质组以基质镜质体为主,偶见均质镜质体、结构镜质体。惰质组偶见碎屑惰质体和半丝质体。有机质总量平均值为30.18%。无机组分以黏土为主。合山组煤主要形成于温暖潮湿的海陆过渡相缺氧还原环境。

基于瘦煤煤质特性的炼焦配煤方案优化试验研究

在炼焦配煤中合理利用瘦煤并提升其占比,可实现焦化企业降本增效和保护优质炼焦煤资源。为探究焦化厂配煤方案中瘦煤比例添加及方案优化调整对焦炭质量的影响,选取贫瘦煤(MC)和瘦煤(LC1和LC2)及采用工业分析、岩相分析等了解单种煤的基本煤质特性,利用红外光谱、热重分析确定煤样的结构特征和挥发分释放行为,并基于瘦煤的煤质特性,采用40 kg焦炉试验对不同瘦煤比例的配合煤进行焦炭质量评价,探究焦炭质量差异原因。结果表明:基于基础配煤方案,将LC1和LC2的占比增加至35%时,焦炭反应性(CRI)降低,反应后强度(CSR)升高,焦炭质量依然优于基础方案所制备的焦炭质量;在基础方案中,MC能对LC1和LC2进行替换,且替换后的CRI降低及CSR升高,焦炭光学组织中的细粒和中粒镶嵌结构增加,焦炭质量未发生劣化;MC占比增加至11%时,CRI升高以及CSR降低,焦炭质量发生明显劣化。基于瘦煤的煤质特性,配煤中的瘦煤比例可达到较高的配比,为后续工业配煤方案中利用高阶煤提供理论依据。

俄罗斯炼焦煤的煤质特性研究

在我国优质炼焦煤短缺和环保问题日益突出的背景下,我国焦化企业对优质炼焦煤的需求不断增长,因此进口俄罗斯优质炼焦煤可作为我国炼焦煤的有益补充,从而缓解炼焦煤供需紧张的状况。通过对3种俄罗斯炼焦煤的煤岩、煤质、煤灰化学成分、黏结性指标和单种煤炼焦的焦炭质量分析,以期探明俄罗斯煤在配煤中存在的问题以及为后期大规模利用俄罗斯炼焦煤提供技术支撑。结果显示:俄罗斯炼焦煤的灰分低、硫分低、有害微量元素含量低,能够满足我国进口炼焦煤的要求;煤中镜质组含量均在80%以上,以均质镜质组为主;碱性金属的含量较高,矿物催化指数较高;俄罗斯煤具有黏结性强、胶质层厚度大、流动性好、膨胀度好的特点,可较好地应用于配煤炼焦生产中。3种俄罗斯煤制备的焦炭的反应性(CRI)均在40%以上,而反应后强度(CSR)大多在30%以下。因此,针对俄罗斯炼焦煤应开展煤灰化学调控和活惰比调控的研究,设计出科学合理的配煤方案,以期缓解国内焦化企业优质炼焦煤紧缺的状况。

锅炉运行工况经济性比较中锅炉效率的煤质修正方法

火电机组锅炉入炉煤质普遍变化较大,在比较锅炉运行工况经济性时需对锅炉效率进行煤质修正。基于微分偏差法推导了锅炉效率煤质修正计算式,提出了采用各比较工况煤质的算术平均值作为锅炉效率修正的基准值的方法,并给出一个实际应用算例。算例结果表明:在进行工况经济性比较时应充分重视锅炉效率的煤质修正问题,如果简单地将锅炉效率统一修正到设计煤种,可能会得出错误的结论。

基于MySQL的煤质信息数据库设计

在长期的煤炭勘探和煤矿建设、生产过程中,积累了大量的煤质数据,但这些数据没有得到统一有效的管理,存在多源异构数据标准不统一、信息孤立未融合、数据的深度价值未发掘等问题。本文选用了MySQL作为开发煤质信息管理系统的数据库系统,对各省份汇总的煤质数据信息按照统一的格式进行整理和筛选,根据煤质信息管理系统的需求设计了煤质数据汇总表、煤质数据地理位置表和用户信息表,将整理筛选后的煤质信息数据入库,建立了煤质信息管理系统的基础数据库。

基于CFD数值模拟的煤质活性炭蒸汽喷射活化系统研究

活化可以提高活性炭的吸附能力,是制取活性炭的必要环节。以循环流化床锅炉为研究对象,利用数值模拟软件(CFD)进行模拟,在设计流量下选取水冷风室内蒸汽喷射活化系统的布置方案,进一步模拟分析该系统在多个流量工况下排炭区、活化区、中心区的水蒸气分布。结果显示:在最优布置方式下,该系统排炭区的平均水蒸气浓度为32.14%,活化效果最好。在多种流量工况下,排炭区的平均水蒸气浓度为17.44%~36.23%,平均水蒸气浓度波动较大,但是均可以达到活化煤质活性炭的目的。

新疆七克台矿区1号井田煤质特征及清洁利用评价

基于新疆七克台矿区煤炭资源丰富及地理位置优越,对其进行煤质特征研究及清洁利用评价,可拓展优质煤炭资源的开发利用途径。以七克台矿区1号井田钻孔煤样为研究对象,结合各煤层地质资料、煤质数据、工艺性质等参数以探究各煤层煤质特征及其随地质条件的演化规律。结果表明:1号井田可采煤6层,煤层埋藏深度整体呈现南浅北深;有机显微组分主要以镜质组为主,含惰质组及少量壳质组;变质程度为中煤级煤Ⅰ,整体呈现南低北高趋势;各煤层主要以低灰、高挥发分、高发热量、中油产率和无黏结性的长焰煤为主,具有特低硫、低磷、低氯、低氟、特低砷和煤灰结渣倾向性严重的特点。参考煤炭清洁利用潜势评价体系及中低温热解、直接液化、气化工艺对煤质指标的要求可知,1号井田煤炭洁净潜势较好,可以用于气化用煤和中低温热解用煤,但不适宜于作为液化用煤。

煤质化验准确性的提升方法研究

煤质化验指对煤炭各种物理和化学性质进行定量和定性分析的技术和方法,覆盖了煤炭的基本组分,如挥发分、水分、硫分、灰分和固定碳及其特性,如热值、粒度分布、燃烧特性和焦化性质。本文以煤质化验准确性提升为主题展开研究,在分析化验结果影响因素基础上提出方法,围绕系统误差和随机误差产生的原因提出实施策略,包括严格把控检测样本选取、高度重视仪器设备管理、合理管控煤质化验流程和着力培养专业技术人员四个方面。

煤质近红外光谱分析中数据挖掘技术的应用

为全面了解煤炭性质,提高煤炭加工利用率,掌握煤炭品质规律显得尤为重要。近红外光谱分析技术应用优势显著,能够为煤质分析提供技术保障。研究发现,近红外光谱分析中数据挖掘技术发挥了重要的作用,进一步为建模提供了数据支撑。基于此,本文主要基于人工智能与灰分反射光谱特征的煤炭质量分析这一项目进行研究,旨在为煤质分析工作的开展提供参照和指导。基于低碳减排、节能环保理念,煤炭能源生产和消费趋势逐渐向低碳、环保方向发展。煤炭作为我国的主体能源,合理开发利用煤炭能源,可以更好兼顾生态效益、经济效益以及社会效益。有研究指出,加强煤质分析,是加快推动煤炭产业转型升级的关键,因此,探寻准确率高、快速高效的煤质分析技术至关重要。

X射线荧光光谱技术发展现状及在煤质检测中的应用

X射线荧光光谱法(XRF)无源检测技术以分析速度快、非破坏性、分析元素范围广等优异特性,在检测领域已得到广泛应用。基于XRF的研究现状,对XRF技术的发展进程、基本原理及分析方法、仪器构成与分类等进行了详细阐述,明晰了XRF特征X射线产生机理与分析原理,以及定性分析、半定量分析、定量分析的特点,对比分析了不同类型XRF光谱仪的原理、组成、技术特性及应用领域。分析了XRF在煤质检测中的发展与应用,研究结果表明:采用压片法与熔片法两种方法处理样品,应用XRF光谱仪分析煤灰中常量元素及微量元素可得到较好的结果精密度、准确度;XRF在线分析技术受分析原理、数据模型、环境因素等限制与影响,当前主要用于对检测结果准确度要求不高的煤矿、选煤厂生产原煤、产品的质量控制,以及煤矸石识别。针对在煤质检测应用过程中的问题,从原理分析、基体效应、仪器设备及操作安全四方面剖析了现阶段XRF在煤质检测应用中的技术局限性;结合XRF的优势与不足,指出XRF应与其他光谱或图像技术联用拓宽煤质可测指标范围,通过“数智”结合提高煤质在线检测或离线检测的准确性和可靠性,为助力我国煤炭清洁高效利用,实现智慧工业与“双碳”目标,提供坚实的分析测试技术与硬件基础。

基于火电机组运行数据判断煤质变化及其影响的方法

“双碳目标”下,火电厂的职能由供电主力方逐渐转变为调节配合方,其出力范围则是调节能力的重点指标。煤热值对火电机组的出力范围有着重要的影响。过去的煤质检测主要依赖于煤质报告分析,但这种方法在实时性和便捷性上有所欠缺。为解决这个问题,我们提出了一种基于火电机组运行数据监测煤质变化的方法,并以实际煤质报告的低位发热量对所提方法进行验证。最后,我们计算了煤质变化对机组出力范围的影响。

煤质煤量全面在线检测技术发展现状及应用进展

当前,煤矿智能化正在向着中高级阶段迈进,煤炭工业数智化转型迫切需要实时掌握煤质煤量全面信息,因此,开展了煤质煤量全面在线检测技术发展现状及应用进展综述研究。在分析煤质煤量检测技术工业应用需求的基础上,重点阐述以激光诱导击穿光谱法(LIBS)及其与其他光谱联合的多光谱联用技术为代表的光谱学技术的基本原理、优缺点、研究进展与工业应用情况和以图像分析为代表的人工智能煤质煤量检测方法。然后,基于不同技术的工业应用情况进行问题梳理,分析实时煤质煤量在线检测技术在工业应用中的技术局限性,包括:基于技术原理的探测精度问题;由复杂环境因素引用的设备稳定性问题;基于大量数据处理的算法分析问题;煤炭全产业链应用的技术适用与灵活性问题。最后,对未来煤质煤量全面分析及在线检测技术提出4点发展建议:结合地质条件的煤质在线检测技术研究;工业化多光谱联用技术研究;光谱学与图像分析技术联用煤质煤量全面分析技术研究;智能化在煤质煤量实时检测的深入应用研究。智能化煤质煤量全面分析及在线检测装备研发需多学科共同努力,基于煤岩学、光谱学、仪器仪表工程、数据处理和模式识别、人工智能和机器学习等多学科科学技术,建立工业应用场景-煤质煤量参数-实际应用指导数据库,是实现智能化煤质煤量在线检测,掌握和预测全面煤质煤量信息的重要发展方向。