关键词：煤制甲醇；煤气化技术；应用
1甲醇及煤气化技术概述
我国能源资源现状是缺油、少气、富煤。目前，随着经济及工业的迅猛发展，人们对石油表现出了更大的需求，直接造成石油价格日益增长。石油具有不可再生性，所以，世界各国均在致力于新能源的寻找，以解决石油不足的问题。在寻找替代能源的过程中，甲醇以其诸多优势（尤其制作的简便性）获得了人们的一致认可[1]。人们可以制定相应的工业程序以实现对甲醇的规模化生产，效果较为理想。基于国家能源安全及发展的考虑，必须重视并做好煤制甲醇工作，发展其二次加工，使其成为一种替代石油的理想燃料，促进我国工业水平的进一步提高。
在煤制甲醇工艺中，煤气化技术属于核心技术。目前，国内外较为先进的煤气化技术包括GSP粉煤加压气化技术、SCGP粉煤加压气化工艺、Shell干粉煤气化技术、Texaco水煤浆加压气化工艺、Lurgi块煤加压气化工艺、HTW流化床工艺等。上述煤气化技术各有其优缺点，应综合各方面考虑，在工业中选用最适合工业化的煤气化技术。
2煤制甲醇过程中几种常用煤气化技术简介
2.1德士古加压水煤浆气化技术
德士古加压水煤浆气化技术是由美国德士古公司，在重油气化的基础上开发成功的第二代煤气化技术。选用气化反应活性较高的年轻烟煤，而烟煤中最适宜的是长焰煤、气煤等。气化反应温度为1300-1500℃，压力控制在4.0Mpa-6.5Mpa，采用激冷流程。
2.2BGL块煤熔渣气化技术
BGL（BritishGas-Lurgi英国燃气-鲁齐）碎煤熔渣气化炉技术是在原第二代、第三代和第四代鲁齐固定床加压气化炉技术基础上，由德国Lurgi公司研发设计，选用块煤作原料，通常要求块煤具有良好的不黏结性、热稳定性以及化学活性等。气化温度在1400-1600℃，压力为2.0Mpa-3.0Mpa。
2.3Shell干粉煤气化技术
该技术由荷兰Shell公司研发设计，属于一种加压气流床气化工艺。气化温度范围为1400℃-1600℃，压力为3.0Mpa-4.0Mpa。碳转化率较为理想，控制在99%以上，产品中杂质较少，目标成分（CO+H2）占90%，大幅度降低了煤炭的使用量。
3基于上述工艺的三大技术方案
以年产量为300万吨的二甲醚作为文章的研究实例，其主要过程是：煤与气化剂在一定条件下生成合成气，再经净化处理合成甲醇，最后由甲醇制取二甲醚。文章一共提出了如下三种技术方案。
3.1基于水煤浆气化工艺的技术方案
德士古加压水煤浆气化工艺采用华东理工大学研发设计的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，以水煤浆为进料、氧气为气化剂。它是一项成熟、国产化率高、投资省、长周期稳产高产的工艺技术，但是其烧嘴使用周期短、水煤浆含水量高、对管道及设备的材料选择要求严格。
3.2基于BGL块煤熔渣气化工艺的技术方案
BGL块煤熔渣气化工艺以块煤为原料、氧气（水蒸气）为气化剂，具有装置投资少、建设周期短、气化效率高等优势，但是煤原料利用效果不理想，生产过程中将会生成大量甲烷。因此工业中应用PSA进行甲烷富集，并对其非催化部分进行氧化处理，然后将生成的合成气集中导入后续的粗合成气净化系统[2]。另外，副产品中焦油及酚含量相对较大，且具有一定的处理难度。
3.3基于Shell干粉煤气化工艺的技术方案
Shell干粉煤气化工艺选用干煤粉作原料、纯O2作气化剂，以液态形式排渣。具有可选煤范围广、高效率、转化率高，但是建设周期长、投资高、能耗高。
4三大技术方案的综合比选
4.1原料的适应性
若采用德士古加压水煤浆气化技术，关键在原料煤的成浆性，因为其将会对水煤浆气化过程产生决定性的影响。因此应选择反应活性好、高挥发份、灰熔点低、灰份低、可磨性好的煤，制取理想成浆性的水煤浆。若采用BGL块煤熔渣气化工艺，应选用块煤作为进料，煤的具体粒度应控制在6-50mm之间。若采用Shell粉煤气化工艺，应选用干粉煤作为进料，含水率控制在2%-5%之间，将灰分控制在10%-30%之间[3]。
4.2产品的适应性
采用德士古加压水煤浆气化激冷工艺制作得到的合成气，具有较高的汽气比（1.4：1），因而适合进行氨及甲醇的生产，另外，也能够用来制作氢、羰基合成气等，具有较为广泛的用途。采用BGL块煤熔渣气化工艺制作得到的合成气，其甲烷质量分数相对较高，可达6%，因而适宜制作SNG（合成天然气）或者IGCC（整体煤气化联合循环发电系统）所需要的燃料气。生成甲醇的过程中，副产品甲烷含量较高，需要对其进行处理。所以，采用该工艺时，需要增设两大装置：PSA装置和非催化部分氧化装置，经过以上两大装置处理之后的合成气将会被输送到粗合成净化系统。由此可知，基于该工艺的整个系统相对复杂，投资偏高。采用Shell粉煤气化工艺的过程中，应用废锅流程，变换环节需要加入大量的水蒸汽，或者是加入多级喷水激冷措施，增添低水汽比变流程。对粗合成气进行检验，测出其CO质量分数较高，达60%-65%，因而对CO变换要求更为严格，与此同时，也明显加重了下游低温甲醇洗的工作负荷。
4.3总体投资
投资从项目总投资情况来看，德士古加压水煤浆气化技术最低，BGL块煤熔渣气化技术其次，Shell粉煤气化技术最高。Shell粉煤气化技术理论上不需要备炉，但从近些年气化炉实际运行情况来看，少量的备炉还是需要的，考虑备用炉将进一步增加投资。
4.4污水处理
德士古加压水煤浆气化技术和Shell粉煤气化技术均可被归入到洁净煤气化技术，优点较多，不仅气体有效成分较高，而且三废排放量较少、易处理、气化压力范围大等特点；BGL块煤熔渣气化工艺中废水量虽然比Lurgi气化工艺的少，但是排放废水含有一定量的酚、氨及油，增加了实际处理难度。现阶段，还没有较为成熟的废水处理工艺，因而难以实现达标排放、回用难度系数较高。若采用BGL气化工艺，需要使用同类装置对使用的原料煤予以试烧，准确地估算气化炉的实际产能、副产品信息（主要包括数量和成分）[5]，同时获取废水信息，合理设计污水处理。
5结束语
文章基于煤制甲醇过程中煤气化技术的应用展开了系统而深入的分析，并结合实例，提出了三大技术方案，从多方面（原料、产品的适应性、投资及污水处理等）对三大技术方案进行了比选。综上所述：在德士古加压水煤浆气化技术、BGL块煤熔渣气化技术和Shell粉煤气化技术中，Shell粉煤气化技术与其它气化技术相比，虽然有一定优势，但是装置投资高、经济性较差；BGL块煤熔渣气化工艺需要大量水资源，污水处理难度大、增加了三废处理成本；德士古加压水煤浆气化技术投资最低、经济效益最好、技术十分成熟，因此更具优势。
参考文献
[1]李琼玖，杜世权，廖宗富，等.煤制油与煤气化制甲醇技术的比较与选择[J].中外能源，2009，7：26-29.
[关键词]机械设备;自动化技术;煤矿企业;PLC
中图分类号：TD67文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）23-0380-01
当前，在现代煤炭企业生产中，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用。目前很多煤矿企业的挖掘运输系统生产效率低、人力物力资源浪费严重。我们为此对挖掘运输自动控制系统进行改造，将其实现自动化生产。目前该生产线改造在国内煤炭工业系统处于领先行列，该系统的投入使用将极大改善生产效率、减少人力物力资源的浪费及生产作业环境。
一、煤矿采掘机械设备的电气自动化
1、采掘设备和其他辅助设备技术的发展
电力牵引成为了煤矿采掘机械的主要动力来源。多电机驱动系统被应用到了采掘设备上，电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1000千万的总装机功率扩大到了1500千瓦，电机的牵引功率达到了120千瓦。交流电牵引电机的使用，不仅提高了设备的效率，而且让设备的运转更加稳定，强大抗污能力减轻了机械维护的劳动强度，所以这样设备受到煤矿生产企业的广泛欢迎。计算机技术是所有设备自动化控制的核心，同时辅以故障诊断技术和传感技术，让采掘设备的自动化程度越来越高，具备了效率、精确、稳定的优点。除了采掘机械的进步，生产中要使用的输送设备也不断向重承载和多样化的方向发展。技术先进的国家已经引入了双速电机，而且能够依靠计算机技术实现对煤矿生产的过程的全程监控。液压支架是保证安全采掘的重要工具，引入计算机技术后，可以实现电液控制自动化和高压大流量供液，从而使支架的移动速度提高了7秒/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增强了煤炭生产的可靠性。
2、我国采煤机自动化技术同世界先进技术的差距
虽然我国在采煤设备电气自动化技术上有了明显的进步，但是同世界产煤发达国家相比，差距也是很明显的。采掘机的最大装机功率仅为830千瓦，液压牵引功率仅为500千瓦，电牵引的应用规模不大，电牵引设备主要依赖进口，交流电牵引的电控部分更是完全进口。国产的电牵引采煤机尚处在研发阶段，仅有少量的研究成果可以在实践中应用。工作面输送机连接强度差，运输能力差，整体效率低下。液压支架的电液控制系统和判断故障的微控制系统都不能实现国产。所以，从总体上来看，我国煤炭采掘设备的电气自动化技术的发展仍处在落后局面之中。
二、机械设备自动化技术的应用类型
机械设备自动化技术是一种运用仪器仪表、计算机、控制理论和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、优化、调度、管理、决策，达到增产、提质、降耗、安全等目的的综合性技术，主要包括自动化工业软件、硬件和操作系统3大部分。当前，我国相关行业生产自动化控制系统大多采用FCS（现场总线控制系统），DCS（集散控制系绑以及PLC（可编程控制器控制系统）3大控制系统。
三、煤矿运输提升设备的电气自动化
从上个世纪八十年代开始，我国煤炭的开采量急速增长，在大型的煤矿中，胶带运输是输送厚煤的主力设备。为了满足形势发展的需要，我国大力推动了胶带运输中的工况监控系统的研发并取得了重大突破。
系统中融合了计算机技术和PLC技术后，实现了保护的综合化和系统化，DCS结构的应用使地面监控得以实现。同时，通过科研人员的努力，我国自行研发和胶带机全数字直流调速系统以及胶带集中监控系统，在生产中表现出了卓越的性能。
电气自动化技术的成熟和普及，使得交流变频器技术得到了发展，从而推动了调速系统的进步。在技术先进的国家里，采煤提升机的控制技术已经相当完备，通过PLC来完成中心控制，同时达到了提升工艺控制、同路行程控制以及安全回路监控等多个目标，从而实现了真正的全微机监控，提高了提升设备的安全性。
四、变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用
供电系统是煤矿机械设备得以运转的动力，实现变电站的自动化对于机械设备电气自动化具有重要的意义。下面针对一般规模的煤矿，来阐述一下变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用。
1、35KV变电所工程的基本情况
基本设备包括5kV线路双回，主变压器2台，6kV出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kVPT2回，6kVPT2回等。
2、变压器成套保护设备
主要的保护装置有变压器差动保护装置MTPR-110SD、综合测控装置MMCU-10H等设备。可以满足对匝间短路、相间短路等变压器内部故障和外部故障的安全应急。同时，对短路接地、过负荷、过流等危险情况以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等故障起到保护作用。
对于35kV线路保护，使用的是MLPR-10H2型微机线路保护装置，具体由三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护组成。系统中还有一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，可以实现双母线或单母分段主接线方式下的PT转化，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等作用，同时可以监控和低压保护两段没有关联的母线。
3、后台计算机监控系统
后台监控计算机系统可以使用目前国内比较先进和稳定的珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。该系统由监控保护单元、通讯管理机和后台监控计算机系统组成。监控保护单元采用的是隔层设计，通讯的中心设备是通讯管理机，具有间隔层设备的通讯信号转换、监控后台计算机和传达上级调动的功能。后台的监控计算机能够介绍到现场采集的全面信息以及保护设备发出的信息，并对这些信息进行统计、分析、核对、判断、显示和打印，记录安全事件，并能发出警报，从而监控站内的所有运转情况。而且计算机还具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以全面提升整个变电站的自动化水平。
五、结束语
在科学技术不断发展的现代社会，信息化技术延伸到了煤矿生产的各个环节，成为了维持和提高煤炭生产的重要技术支撑。从整体发展情况来看，我国电气自动化技术与发达国家相比是非常落后的。尤其现在煤矿事故频发，而电气自动化在煤炭安全生产方面也可以起到非常积极的作用，用该技术发展的监测装置，如遥测仪、断电仪、红外线设备等，尤其是发展我国相对较弱的传感技术，可以大大提升煤矿设备的安全性能。所以，从长远的发展来看，国家要提高的足够资金、人才和技术的投入，确保我国煤炭产生沿着高效、安全、环保的方向不断前进。
参考文献
[1]蔡依然.论电气化技术的应用前景分析.焦作大学学报，2009，08.
关键词：煤化工能源发展
我国快速的经济发展在很大程度上依赖于能源，虽然我国的石油储量较丰富，但是为部分周边国家所窥视，甚至是公然盗取，我国石油开采技术也稍显落后，不能快速的进行深海开采，这就使我国的石油面临紧缺的危险。日益上涨的油价便是最好的佐证。如果不能找到适当的能源替代品，我国的经济发展势必深受影响。能替代石油的能源在目前来看只有两种：煤和可燃冰。可燃冰的储量是不存在争议性的，然而可燃冰在现阶段还处于试验阶段，开采技术尚未解决，使用技术的研究更是没有开展，可见可燃冰只能作为未来的主要能源，短期内没法替代石油。而我国是煤储量相对于石油储量丰富，开采技术和使用技术都比较发达，可以作为主要能源从石油到可燃冰的中间替代品。
我国既是煤炭资源的生产大国也是煤炭资源的消耗大国，对于煤炭资源的合理、高效、经济的利用具有很重大的现实意义和战略意义。煤化工是以煤为基本原理，经焦化、气化、液化以及化学合成等技术将煤转化为气体或者液体以及其他化学生产的过程。未来我国的煤化工将向煤新型材料和煤制油和煤制天然气等新型清洁能源方面发展。
一、煤化工技术的现状
世界进入能源紧缺时代后，各国竞相加快提高能源利用率。由于储量等原因，对煤化工技术的研究已经成为了主要研究方向，煤化工技术主要指以下几个方面：
1.煤液化
煤炭液化技术包括煤炭的直接液化和间接液化。对于煤炭的液化技术，我国尚处于初级阶段，但是其液化产品丰富，市场潜力巨大，煤化工技术的一个重要发展方向。直接液化法是指在一定温度压强条件下，直接从液化煤中提前液态产品的技术。我国煤炭阶级液化产业已经得到了突破性发展，相关单位已经开始建设投产。煤间接液化法是指先在一定条件下对煤气化生产合成气，然后在一定温度压强和相应的催化剂作用下将合成气转化为其他液态产品。这项技术相较于直接液化法稍显落后。但是其发展空间仍然宽广。我国也将加快煤的直接液化法和间接液化法的研究步伐，使煤的液化技术趋于成熟。
2.煤焦化
煤焦化技术相对于其他技术更加成熟，其主要研究方向是从煤中提取冶金用的焦炭以及其他化学化工产品。煤炭焦化技术是在隔绝空气的条件下，在焦炉中对炼焦煤进行加热，生产焦炭、干馏煤气、煤焦油以及其他化学化工产品的技术。煤焦化技术在化学化工中占有重要比重，如干馏煤是生产甲醇、合成氨的主要原料；焦炭用于高炉炼铁、机械铸造、电石生产、价格铁合金以及高新科技方面。为解决焦炭和干馏煤供应紧张的问题，煤焦化技术正在朝着大面积、全方位、高效益方向发展。干法熄焦技术、煤气脱硫技术、煤焦化废水处理等技术将被大力推广。一大批的煤焦化工程已经开始投资建设。
3.煤气化
煤气化技术是对煤炭深度转化的技术，在煤化工技术中占有重要比重，也是衡量一国煤化工技术的重要标准。煤气化的主要几种方式有以下几种：
3.1shell煤气化
Shell煤气化技术于20世纪70年代，属于气流床技术，工艺流程包括原料煤的预处理、煤的加压和投料、煤的气化、除尘脱硫等。该技术具有适应性强，对原料要求低，适用于大型化生产等优点。但是shell煤气化法装置建设周期长，煤转化率较低等缺点也是不容忽视的，目前我国只有部分煤气化工厂采用此技术。
3.2两段式干煤粉加压气化
西安热工研究院早在1994年就开始对干煤粉气流床气化技术精心研究，在相关单位和部门的支持下，西安热工研究院于1997年建成了我国第一套干煤粉加压气化试验装置并进行了试验研究。在此研究基础之上，西安热工研究院提出了两段式干煤粉加压气化工艺，在我国科技部“十五”863计划的支持下完成了研究，并通过国家科技部的验收。两段式干煤粉加压气化技术是具有自主知识产权的加压气流床气化技术，其在国内的应用不受国际的干扰，应用前景广阔。
3.3高灰熔点（粉）煤加压气化
目前，全国绝大部分小化肥和化工企业仍在采用固定床气化炉，其技术深受原料的限制，企业的效益也受到较大影响。采用灰熔聚循环流床粉煤气化技术能很好的解决原料和运输费用的问题，能在中小企业中大力推广。灰熔聚流化床粉煤技术具有煤种适用性广，操作温度适中，操作稳定，工艺流程简单等优点。
此外还有航天炉煤气化、恩德炉煤气化、多元料浆煤气化等煤气化技术。
二、合成甲醇技术
煤制甲醇是在煤气化的基础之上进行的，通过煤气化得到CO、H2为主的合成气，在一定的稳定、压强以及催化剂的作用下合成甲醇。甲醇在化学化工技术方面也占有重要地位，在国外主要利用天然气为原料制作甲醇，考虑到我国的资源问题，我国主要采用煤为原料制作甲醇。目前，煤制甲醇技术在我国技术较成熟，正向大规模和高效率方向发展。未来的研究将使煤制甲醇技术更趋环保、高效。
三、煤化工技术的意义
由于煤是固体燃料，它与空气接触比液体和气体少，容易产生CO等有毒气体，不利于煤的充分利用，另外，由于煤中含义部分硫、硝等元素，这部分元素与空气的反应所生成的气体大都有毒，对环境有很强的破坏性。对煤化工的研究能提高煤的利用率，降低对环境的破坏，同时也能利用煤中的硫硝等化学元素，做到煤资源的充分利用。使煤成为清洁、高效的能源。对煤化工产品的发展也能更低成本地生产化学化工原料，进而推动经济发展。
四、煤化工的发展趋势
煤化工以及有近百年的发展历史了，由上世纪的炼焦技术到本世纪的液化技术与气化技术，煤化工技术由简入难，由单一到复杂。煤化工技术紧随世界是经济发展而发展，推动着世界经济的进步。在未来一段时间内，煤化工技术主要集中在以下几个方面：（1）继续开发煤炭洁净气化技术，为煤炭化工发展提供基础原料，煤化工技术在现代煤化工技术中占有核心地位，世界各国也将主要研究煤气化技术；（2）能源安全与环境保护将成为影响煤化工产业的重点。随着世界各国环境问题的日益严重，世界对经济发展中影响环境的因素也将重点关注，煤化工技术对环境的影响尤为大，社会将重点关注煤化工产业在环境中的影响。（3）煤化工将向以煤化学为产业链的化工产业深度发展。新世纪由于石油的枯竭，煤势必将取得石油在化学方面的地位。
五、总结
煤化工产业在我国经济发展中占有重要比重，在我国建设社会主义和谐社会，坚持科学发展观的口号下，煤化工将进行一次新的蜕变。将在我国的经济发展中起到更重要的作用。煤化工将朝着效益、环保方向发展。
参考文献
[1]汪家铭.shell煤化气技术在我国的应用及前景展望.《氮肥技术》.2009年第02期
关键词：煤矿机械；电气设备；自动化调试技术
引言
随着我国社会经济的不断发展，在社会经济建设过程中对煤炭资源的需求量不断增加。作为煤矿企业，提高生产效率、保障生产安全对于适应社会发展需求有着重要意义。在煤矿生产过程中，煤矿机械电气设备的应用十分广泛，这些设备能够有效提高生产效率，同时也是保障煤矿生产安全的关键。
1煤矿机械电气设备自动化调试的意义
在煤矿产业不断发展的背景下，对机械电气设备的调试开始运用更多先进的技术手段，其中，自动化调试技术能够有效提高煤矿电气设备的安全性，对于保障设备与煤矿工作人员的人身安全起到了重要作用。此外，该项技术操作相对便捷，在设备调试中相应的成本也得到降低。可见，煤矿电气设备自动化调试技术的运用对于煤矿产业的发展有着十分重要的积极影响。
2煤矿机械电气设备自动化调试技术现状
目前，我国煤矿采掘机械的主要动力来源为电力牵引，这种动力来源方式的应用十分广泛。电牵引设备采用多台电机横向布置的形式，在生产规模与装机容量不断扩大的背景下，总装机容量也有所提升，从1000kW的功率达到了1500kW，电机牵引功率也达到120kW。在科学技术不断发展的背景下，交流电牵引机的应用也越来越普遍，这使煤矿生产的工作效率得到了有效提高，设备运行的稳定性也更强。而且该设备的抗污性能较好，在煤矿采掘设备中，随着计算机技术、故障诊断技术以及传感器技术的配合不断完善，设备的自动化程度得到了显著提升，在未来煤矿机械设备自动化调试中，这些技术将逐渐发展为核心。在煤矿的生产过程中，设备在高负载作用以及应用多样化发展的背景下，一些西方发达国家开始在生产实践中引入双速电机，该设备的计算机技术能够有效、全面地监控煤矿生产全过程，对于提高煤矿生产安全性有着重要意义。为了保障采掘作业的安全，通常需要采用液压支架，通过引入的计算机技术，最大限度地实现了电液控制自动化与高压大流量供液，支架移动速度由此得到显著提升，约为7s/架，煤炭采掘功率与效率也得到大幅度提升。与以往相比，我国煤矿机械设备电气自动化调试技术的发展取得了巨大的突破，而相较于一些西方发达国家，我国煤矿机械设备在各方面依然存在巨大差距。例如我国国产采掘机最大装机功率不超过830kW，液压牵引功率也不超过500kW，电气设备自动化的应用依然缺乏规模，在关键设备上对进口的依赖性较强，相关的自主研发有所缺失。关于煤矿机械电气设备自动化调试技术的研究，由于我国起步较晚，在煤矿生产实践中对该项技术的应用并不成熟。工作面运输机缺乏足够的连接强度，运输效率不高，运输能力难以满足要求。此外，液压支架的电液控制系统和故障判断中应用的微控制系统，自主研发也面临诸多困难。
3煤矿机械电气设备自动化调试控制模式探析
在煤矿机械电气设备自动化调试控制模式下，监理公司对工程质量的控制具有重要意义，在安装电气设备的过程中，必须对工程质量进行严格把关。在材料与设备采购方面，煤矿企业应设置专门的部门，对现场工作动态进行调查与分析，并以生产的安全保障与工作效率的提升为工作重点，为现场调试工作的顺利开展提供强有力的支持。此外煤矿企业还要做好现有资产的整顿与管理，应由专门的部门负责该项工作，保卫部门还要对门禁管理与现场治安工作予以落实，有效开展消防工作。再者，机修公司应针对专业团队进行组织，负责各工程所需的零部件维修与管理，为设备安装工作的顺利开展提供强有力的保障。
4煤矿机械电气设备自动化调试的配套措施
4.1完善机电设备调试与移交规范
设备调试单位应以招投标制为依据，对施工单位进行严格审查，确保其施工水平与业绩符合招标要求，在调试合同签订时，调试单位应缴纳一定的保证金。设备调试单位应严格按照调试流程，先进行静态测量，然后进行动态测试。静态测试指的是有故障出现在设备中时，将设备进行停机处理，然后进行电气设备的检修；而动态测量则是在通电状态下对电气设备进行检修。最后，大部分电气设备的调试都处于停机状态，如果采取通电检修，就有可能在人为因素的影响下使故障的范围扩大，进而对其他元器件造成损坏，导致严重的损失。为此，一旦电气设备发生故障，应在通电之前测量并分析电阻，并结合实际情况，采取有效的预防措施，为设备安全提供保障，如此才可以对设备进行通电并采取检修措施。
4.2完善运行维护中的质量管理规范
任何电器设备的运转都是建立在电器—机械原理的基础之上，机电一体化设备更是如此，在机械与电气的配合之下，机电一体化才得以实现。如果机械部件中某个部位有故障问题的发生，对相关电气系统造成影响，导致相应部件的功能无法得到发挥。针对这一问题，在电气设备调试中，可以透过表面看问题，通过对现象的分析来判断事物的本质变化。一般情况下，电气本身不一定会导致电气系统发生故障，某些情况下，机械部件才是故障发生的原因。为此，在电气设备调试过程中，应对机械系统故障进行检修，然后再对电气部分的故障予以排除，如此才能够提高检修效率，保障设备安全。电路检修还要坚持先共用后专用的原则。究其原因，是由于在先共用、后专用的电路顺序下，电气设备故障的排除才能够更加快速、准确。此外，在电气设备检修中，首先应对通病进行检修，然后再对复杂问题进行排除。在电气设备常见故障检修中，由于故障发生率较高，检修次数较多，因此具有较多的处理与排除方法，在检修过程中调试人员的经验也逐渐积累起来。针对此类故障应积极应对，不断尝试新的方法，提高检修效率，使故障得以有效、快速地排除，为电气设备运行提升安全性与稳定性提供强有力的支持。
5结语
自动化调试技术的运用能够有效提高煤矿机械电气设备运行的安全性与稳定性，该项技术具有重要的应用价值与广阔的发展前景。然而我国对煤矿机械电气设备自动化调试技术的研究起步较晚，在设备故障的维护与检修方面与一些发达国家相比依然存在较大的差距，因此针对该项技术的发展与研究具有十分重要的意义。
参考文献
[1]王淼.煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用[J].煤矿机械，2013，34（7）：242-244.
[2]李飞.煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用[J].能源与节能，2014（4）：51-53.
[3]刘增章.浅析煤矿机械电气设备自动化调试技术[J].山东工业技术，2015（13）：164.
[关键词]煤矿机械设备自动化技术
中图分类号：TD67文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）22-0366-01
最近几年，我国科学技术得到了快速发展，逐步引进了先进的煤矿开采设备，煤矿机械设备也逐步实现集成化与多元化发展，机械设备当中的自动化技术要求必须实现精细化与智能化，二者有着不可分割的联系，因此在煤矿开挖过程中，假如不具备完善的机械开采设备，不能有效组合在一起，不能发挥整体优势那么煤矿电气自动化技术本身的优越性就不能充分显现，煤矿机械设备中的自动化技术就不能发挥应有的作用，因此假如各个煤矿企业当前应用的机械设备不能及时更新，就会与时展相脱节，过去长时期内使用的机械设备不能引入新技术，只有及时引进新型设备才能促进新技术的发展。煤矿机械设备要想引入先进的自动化技术，就需结合时展需求，在企业发展中及时引进最为先进的科学技术，将其应用于实际生产当中，推动煤矿企业的健康发展。
1煤矿机械设备电气自动化应用的主要表现
当前，煤矿企业在井下开采过程中大多应用电牵引采煤机，此设备主要采用并排式方法，将多台电机并排放置在一起，主要采用无极调速的方式与交流变频手段，应用3300伏电源电压，在无链牵引过程中主要应用销轨的形式。在井下采煤系统运行过程中，电子技术都可以对其实现全程监控，如果机械设备在运行中出现问题，可以及时在监控中发现，利用监控还可以随时观察采煤机的运作情况，监控画面设置有汉字显示，方便了操作人员的观察与操作。在采煤系统运行过程中，发挥电子技术的作用，依据规范的操作环节，可以随时收集各种传输的数据信息，对这些信息进行加工处理，将结果及时上传到各个操作人员手中。
2电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用
在机械行业发展过程中，必然会逐步实现机电一体化，煤矿企业要想在安全生产当中收到较好的效果，提高采煤生产率，就需认识到煤矿机械设备自动化技术应用的重要性。当前在煤矿机械设备当中，已经普遍引入了电子信息技术与网络技术，同时也可以随时监控煤矿机械设备的运行情况，可以有效保障煤矿开采的安全性。笔者认为在不远的将来，煤矿机械必然会实现高速电气自动化与集成化，因此煤矿开采人员必须加强自身学习，积极掌握当前最为先进的专业技术与专业知识，尤其要着重于自动化设备操作的专业技能，不但可以有效提高劳动生产率，而且也可以有效保障自身安全。
3自动化技术在煤矿机械设备中的应用措施
3.1自动化技术的应用措施
在煤矿机械设备当中引入自动化技术是为了有效保障生产安全，因此得到了世界很多国家的大力重视，当前很多国家在采矿业当中都已引入了自动化技术，如一些大型采矿企业在采矿工作中引入了电机驱动自动控制技术，有效提高了采矿机械的安全性，同时大大提高了采煤效率，方便了维修与保养，对环境的污染程度也日益减少。电气自动化控制其本身最为明显的优点就是综合应用了故障诊断系统与工况检测技术，将其集中于计算机技术当中，推动了煤矿机械的多样化发展。由于使用工况监控技术，很多企业都引进了双速电机，有效提高了煤矿重载输送效率。应用机电一体化技术有着功率大、安全性高的众多优势，将生产有机结合在一起，有效提高了煤矿生产的安全与产量。
3.2自动化技术的应用措施
我国当前已经掌握了煤矿安全生产监控技术，并且得到了很多煤矿的积极应用，同时在一些大型煤矿企业的机械设备当中还引进了高科技装置，如瓦斯遥控仪、断电仪、风电闭锁装置、红外线自动喷雾装置等。我国煤矿企业的安全生产当中当前已经实现了高科技安全监控，有效保障了煤矿企业的生产安全，但传感器方面还存在一定的不足之处，如使用时间较短、种类较少、不易于维护与保养、不具备较高的稳定性等，由于上述问题的存在也在一定程度上影响了我国煤矿电气自动化的健康发展，所以我国在上述各个方面还需加强研发与引进新技术手段，保证煤矿自动化技术的顺利发展，有效提高监控系统的工作效率与安全性。所以要重视矿用传感器的开发与研究，才能有效提高煤矿开采安全性，保证系统的正常运行。
3.3自动化技术的应用措施
在煤矿实际开采过程中，井下传输时很多大型煤矿企业通常采用带式输送设备与直流数字调整系统，同时引入网络技术与信息技术、转波器等，有效提高了煤矿企业的开采效率。在煤矿运输机械当中，提升机通常应用交流的做法，这种操作模式不同于国外发达国家，所以笔者认为在今后技术研发当中还要认识到煤矿运输中自动化技术研发的重要性，使新技术新手段更好地为煤矿稳定运行服务。
3.4认真对待设备维护管理
假如机械设备在运行中出现问题，不能正常运行则不能有效发挥其功能，会对煤矿整个生产造成较大影响。所以平时还需重视做好机械设备的维护保养工作，防止机械设备在运行中出现问题，因此平时做好机械设备的维护与保养有着非常重要的作用。在日常工作中还需认识到检修工作的重要性，要定期检查设备的整体运行情况，准确断定机械是否处于正常运行状态。还需随时排查电气设备产生的故障，利用上述各种技术手段可以有效提高设备的稳定性，使机械设备时刻处于稳定运行当中。维修与检查工作人员也需不断提高自身R导际酰企业要为这部分人员提供各种学习与进修的机会，以利于不断提高机械设备技术人员的专业知识与综合素质，保证煤矿自动化设备维护与维修工作的顺利开展，保证煤矿企业生产的正常进行，才能使煤矿企业有效提高竞争力水平。
3.5监控系统的应用措施
我国当前煤矿机械设备中应用监控体系大多属于进口产品，我国专家学者对此也进行了积极开发，希望能够在不远的将来研发出与我国实际情况相一致的技术产品。我国煤矿自动化监控体系还达不到发达国家的水平，还处于发展阶段，在实际生产中当前已逐步引入了自主研发监控系统，在应用中发现这些设备也发挥着较为积极的作用。但当前还不具备数量与种类优势，不能及时保证设备更新，所以我国科研人员还需着力于此方面的研发。再有，在开发过程中还需不断提高设备质量、延长使用时间、提高安全性，要重视上述各个方面技术的引用，才能保证煤矿生产的顺利进行，为煤矿企业带来丰厚的经济效益。
4结语
总之，我国当前煤矿机械设备自动化技术还有待进一步提高，笔者认为在不远的将来，煤矿设备必然会实现电气自动化，这也是时展与社会进步的要求，煤矿企业要随着时代的快速发展及时引进最新自动化技术，才能在激烈的市场竞争中处于有利地位。
参考文献
[1]郝宁.煤矿生产中的机械自动化技术之浅见[J].机电工程技术.2015（08）.
关键词：煤化工技术发展研究
中图分类号：TQ54文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0024-01
1我国煤化工技术的最新发展
我国一直是世界上在煤化工技术投入和研发等方面最大的国家之一，煤在我国的能源结构中的重要性不言而喻，近些年，我国在不断引进吸收国外煤化工技术的基础上不断加强自主研发，多项煤化工技术已经达到国际先进水平，尤其是在煤炭的液化、煤制烯烃等技术上更是达到了世界领先水准，下面简单介绍我国当前煤化工技术的最新发展中的一些代表性技术。
1.1煤炭的液化技术
煤炭的液化技术即所谓的煤制油技术，随着我国国民经济的快速发展，对石油的需求量越来越大，据有关数据统计，2013年我国的石油进口达到2.82亿t，石油对外依存度已经达到了56%，也就是说我国超过一半的石油消耗需要从国外进口，近年来，我国一方面调整石油战略，加大石油进口多元化；另一方面加快煤炭的液化技术的研发，利用我国丰富的煤炭资源来进行液化以弥补石油资源的不足，当前，煤炭的液化技术主要有两种技术，一种是煤炭直接液化技术；另一种是煤炭间接液化技术。
1.1.1煤炭的直接液化技术
煤炭的直接液化就是指对煤炭在一个较高的温度和压力之下，利用加氢的工艺同时辅助以一定的催化剂来得到液态产物例如汽油、柴油、航空煤油等的技术。我国从20世纪70年代末开始这项技术的研发，目前在这项技术上已经达到了国际先进水平，神华集团在对当前世界上三大煤炭直接液化技术研究的基础上，提出了拥有我国自主知识产权的煤炭直接液化生产工艺，其生产工艺主要采用人工合成超细铁催化剂，并且用量不大，将传统的溶剂脱灰过程取消，对有关的循环溶剂进行加氢处理，有效提高溶剂的供氢能力，并已经在2008年12月在内蒙古鄂尔多斯建成了世界上最大的煤炭直接液化项目。煤炭直接液化技术在我国拥有者广泛的应用前景，未来还会在新型催化剂的研发、进一步开发大型反应器等方面进一步改善煤炭直接液化生产工艺，进一步优化煤炭直接液化的生产工艺工程。
1.1.2煤炭的间接液化技术
煤炭的间接液化是首先将煤进行气化得到合成气，然后再利用一定的催化剂在合适的温度和压力之下，将得到的合成气转化为各类液态品的技术。我国的煤炭间接液化技术研究较直接液化开始较早，目前，国内的煤炭间接液化已经进入商业化发展阶段，通过加快建设煤炭间接液化项目，可以进一步多元化我国的能源消费结构、有效保护环境、节约资源，还可以将这一部分省下来的资金用以发展太阳能、风能等清洁能源的研发上。
1.2煤制甲醇技术
目前，我国的煤制甲醇技术已经相当成熟和完善，煤制甲醇技术在世界上处于领先地位。所谓煤制甲醇就是首先利用煤气化技术得到合成气，然后在合适的温度和高压下借助催化剂合成甲醇。目前，我国在煤制甲醇技术上已经十分成熟，和国外基本上借助天然气为主要原料生产甲醇不同，得益于我国丰富的煤炭资源，我国近年来不断加强在煤制甲醇方面的投入，2005年10月投产的陕西神木化学工业有限公司煤制甲醇项目，投入32亿元，年产甲醇量达60万t，是目前国内已经建成的规模最大的煤制甲醇生产企业。2007年我国出台禁止利用天然气生产甲醇的政策，因此煤制甲醇技术和规模发展很快，2010年我国煤制甲醇占到了甲醇生产总量的63%以上，目前已经进入了大型化和商业化生产阶段。但是应该看到目前我国甲醇生产产能过剩的格局已经十分明显了，未来煤制甲醇要进一步走集约化和高效化生产的道路。
1.3煤气化技术
煤气化技术应该是煤化工技术中最为基础也最为重要的技术之一了，煤气化技术是指采用氧气、水蒸气、氢气等为气化剂，以煤为基本原料，在气化炉中以一定的温度和压力通过化学反应将煤中的可燃部分进行气化，最终转化为一定的气体燃料的生产过程。当前，对煤炭的气化主要采用地面气化和地下气化两种形式，其主要区别是在于煤炭是否被事先开采出来，我国的煤气化技术研究起步最早，清末已经在上海建成了第一座煤气化工厂，新中国成立以来，煤气化技术突飞猛进，目前国内的煤气化技术已经十分成熟，正在向着大型化、高效化、集约化的方向发展，当前已经掌握了一系列的拥有自主产权的核心技术例如水煤浆加压气流床煤气化技术、干吗煤粉加压气流床煤气化技术等一系列先进技术，目前，我国的煤气化企业正不断进行设备的大型化、煤种类的多元化的研究，进一步扩大我国的煤气化产业的发展。煤气化技术的一般流程见图1。
2结语
总之，随着我国能源形势的不断严峻和国家能源政策的不断调整，大力发展相关的煤化工技术以进一步提高我国煤资源的利用率同时进一步优化我国能源消费格局，保护环境，有着极大的现实意义，因此，未来我国应该将进一步鼓励发展各种煤化工技术的发展，努力提高我国煤化工技术的水平，为我国能源消费和环境保护奠定良好的基础。
参考文献
[1]周小野.浅议我国煤化工技术的现状与发展[J].科技创新导报，2011（29）：63.
[2]雍永祜.展望2000年我国煤化工技术[J].煤化工，1996（4）：3-18.
了概括总结
关键词德士古工艺原理流程设备布置管道布置
中图分类号：TE973文献标识码：A文章编号：
1、德士古气化技术简介
德士古水煤浆加压气化技术是美国德士古发展公司（TexacoDevelopmentCorporationTD现归属GE公司）从开发重油气化工艺中得到启发，于1948年首先提出水煤浆气化的概念，取名为德士古气化工艺，即用煤粉和水制成一定浓度的可泵送的水煤浆进入气化炉进行不完全氧化反应得到有效气体（CO+H2），水煤浆的浓度一般为61％左右。
2、德士古气化工艺原理及流程简述
2.1工艺原理
德士古气化以水煤浆进料，以纯氧为气化剂。气化压力可在2.0～8.5MPa范围内选择，气化温度约1300～1500℃，湿煤气主要含有CO,H2,CO2,H2O,N2,H2S,CH4等。在气化炉中进行的主要反应有：①煤的热裂解与挥发物的燃烧反应；②固定碳与气化剂（氧气，蒸汽）间的反应；③反应生成气体彼此间进行的反应；④生成的气体与气化剂，固定碳之间的反应。
2.2流程简述
2.2.1煤浆制备和给料系统
由贮运系统来的碎煤和界区外来的石灰石粉（或颗粒）分别进入煤料斗和石灰石料斗，经称量给料机进入磨煤机与一定量的滤液、新鲜水混合，在磨煤机中磨成一定粒度分布的约61％浓度的水煤浆经高压煤浆泵送到气化炉工艺烧嘴。
2.2.2气化和粗渣处理系统
送到气化炉工艺烧嘴的煤浆和从空分装置来的氧气一起进入气化炉，在一定压力（由用户选择）、约1400℃条件下进行部分氧化反应生成粗煤气。急冷后的粗煤气经文丘里洗涤器和洗涤塔二级洗涤后送至下一工序。熔渣固化后进入破渣机将大块渣破碎。碎渣进入锁斗定期排入渣池，再捞出装车外运。
2.2.3渣水处理系统
出气化炉急冷室的黑水和从洗涤塔底部排出的黑水在减压后经过闪蒸分离出水中溶解的气体进入沉降槽，沉降后的固含量约为20％的灰水用泵送至过滤机脱水后滤饼装车外运。
3、设备布置
德士古气化装置共分为三个部分：煤浆制备，气化框架和渣水处理。煤浆制备为多层框架和单层厂房的联合结构，气化框架和渣水处理均为多层框架结构。针对各装置设备布置应注意的事项分述如下：
3.1煤浆制备
3.1.1.从经济角度考虑磨煤机应选用棒磨机，从安全角度考虑，为避免磨煤机滚筒伤人，应
在磨煤机周围设安全护栏。
3.1.2.煤料斗锥部增加几个手孔，便于在堵煤时用工具进行清理。石灰石料斗锥部增加压缩空气管线，以防堵塞。
3.1.3.煤浆制备厂房内的地沟尽量做宽（600～800mm），因煤浆在无压状态下流动能力较差不能尽快排入废浆池，增加宽度后（容量增加）既可防止煤浆外溢又便于人工清理。
3.1.4.为防止污染环境，在磨煤机油站周围设隔油用围堰或在地沟端部设隔油池。
3.1.5.煤浆制备的废浆池尽量做大，并为多级沉降，并考虑如何将废浆取出。（最好使用抓斗）
3.1.6.煤浆制备厂房内的环境相对较差，灰尘多湿度大，应将高压煤浆泵的变频柜放在控制室中以延长其使用寿命。
3.2气化框架
3.2.1.在气化炉托砖板处增加测温点，便于及时监测托砖板处耐火砖的腐蚀程度。
3.2.2.改动布置将开工抽引器前的阀门放置在便于操作的地方，或者将开工抽引器改为立式，取消抽引器分离罐增加放空消音器和液封桶。
3.2.3.锁斗上部的稳定用弹簧在做布置时考虑将其水平支撑在设备的四周，尽量避免在锁斗上部斜拉。
3.2.4.气化炉内上升管的支撑要有足够的强度，以便于能承受开停车过程中由于压力的骤变而产
生的震动。
3.3渣水处理
3.3.1.真空闪蒸槽为真空设备在设备上有增强设备刚度的补强圈，设备的支撑梁要考虑避开增强圈以免设备吊装时无法就位。
3.3.2.洗涤塔（包括气化炉）的磁翻板液位计有联箱体，在定管口方位时应尽量将液位计放在结构梁的四个角上，或者提条件让结构专业布梁时满足液位计的空间要求。
3.3.3.尽量考虑合理的设备吊装方案和设备检修方案，给结构专业提出吊装荷载和检修荷载。在渣水框架一楼泵房由于泵的布置比较集中应考虑设置检修泵用的单轨吊或永久性检修用吊点。
3.3.4.如果厂区面积足够，可以考虑将过滤机从渣水框架移出单独布置，以降低渣水框架的高度并提高渣水框架的有效利用率，同时过滤机移出可以有效的改善渣水处理装置的环境。
4、管道布置
德士古气化装置的管道布置有其特殊性：浆料管道，高压管道，易沉积易堵塞管道，高材质大口径管道等，在管线布置过程中要根据不同介质类型改变设计思路，以便更好的满足工艺流程的要求，避免生产过程中的频繁停车。
4.1煤浆制备
4.1.1.低压煤浆泵回流管线应分开单独回流到煤浆槽，因泵在一开一备时有死腿，管线易堵。
4.1.2.所有高压煤浆管线上的冲洗及排污口均应从管道上部接出，阀门要尽量靠近主管，在管系的液兜处设置排污短节用法兰和法兰盖封堵用于管线冲洗干净后排水用，短节的设置要尽量短。在炉头处与煤浆管线相连的其他管线也应从上部接出且阀门要靠近主管。对于低压煤浆管线冲洗及排污口可以从侧面接出并与管底平齐，但阀门也要尽量靠近主管。
4.1.3.磨煤机进料管上的进水和添加剂管线应以一定角度斜插入输煤管（角度越小越好）。
4.1.4.从高压煤浆泵到气化炉头的煤浆管线较长，且煤浆泵为隔膜泵具有一定的震动频率，在应力计算时不仅要考虑管线的柔性还要考虑管线的稳定性，在管线合适的位置设置固定架和限位架。
4.2气化框架
4.2.1.针对气化炉烧嘴层的配管应注意以下方面的问题：由于开车投料前安装工艺烧嘴时气化炉内温度在1100℃以上呈热态，气化炉已有了向上的附加位移，所以管道安装时不能按气化炉冷态时配置，最终的管线标高应为气化炉冷态时的管口标高加上投料时气化炉的附加位移，附加位移量按炉内温度1100℃计算。配管图上标注的管线标高应为实际安装标高，并在设计说明和技术交底中明确说明。
4.2.2.锁斗冲洗水管线在做水联动和测试联锁程序时震动严重，噪音很大。在做应力计算时不仅要考虑管线的柔性还要很好的考虑管线的稳定性，做出合理的管道支吊架。
4.2.3.出于安全考虑，与氧气管道相连的中压蒸汽、中压氮气、高压氮气管线上的止回阀要距氧管线最近。
4.2.4.为快速拆装工艺烧嘴在气化炉炉头处要设足够方便的操作平台，同时要有足够的地方放置工艺烧嘴桶、预热烧嘴和工具箱。
4.2.5.氧气管线上吹扫用高压氮截止阀后要加限流孔板，截止阀最好采用角式截止阀以便于调节高压氮气的流量。
4.2.6.增加气化黑水管线去渣池的排放管线，这对开停车均十分有利。
4.2.7.应在开工抽引器蒸汽进口阀门处增加DN50或DN80的旁路，因在气化炉升温点火时由于蒸汽量进入过多造成炉内负压过大使得预热烧嘴的点火枪不易点燃。
4.2.8.激冷水过滤器过滤的污物易堵塞管道，其上的排污管线要将第一道切断阀装在管口处而且管线要以较大的坡度接入捞渣机。
4.3渣水处理
4.3.1.气化炉和洗涤塔去高压闪蒸的黑水角阀底部盲板应堆焊耐磨材料以尽量延长其使用寿命。
4.3.2.文丘里流量计和楔形流量计上的导压管有DN80口径的根部阀，要留出足够的安装空间（洗涤塔平台附近的配管要尤其注意）,黑水管线和灰水管线上的隔膜式压力表必须竖直安装，如在立管上安装，需在压力表根部处增加弯头。
4.3.3.真空闪蒸槽渣水出口的弯头最好改为可拆卸的斜三通同时加盲板，这样即便于防腐也便于清理废渣。
【关键词】煤制天然气；贵州；能源
【中图分类号】TE868【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2016）10-0062-02
在进入新世纪以来，石油能源的消耗日益增加，其存储量不断减少，为了控制这种情况，石油的价格也有所增加。在能源的使用中，出现了煤化工产品代替石油化工产品，通过这种方式提升节能减排的力度，并减少对环境的危害。天然气作为清洁能源具有明显的优势，但是含量相对较少，煤制天然气具有较高的效率，是煤炭的一种最为有效的利用方式，具有较好的前景。
1贵州开展煤制天然气项目的背景
煤制天然气主要是以煤为原料，生产天然气的工艺技术，这种技术出现的时间较早，产生于石油危机期间。这种工艺的不断进步，促使煤制天然气工厂建成，通过当地的高水分褐煤，以及特殊的转换方法，进行天然气的转换。贵州省的能源结构在全国占有突出地位，煤炭资源居全国第五，水能资源居全国第六，且水电煤兼具，水煤并存，水火互济，素享“西南煤海”之美誉。“但是社会经济的飞速发展，石油的消耗不断增加，这种能源结构带来了较大的环境压力，严重影响了环境质量。煤制天然气与煤制其他能源相比，具有比较大的优势，具体内容如表1所示。
2煤制天然气技术
煤制天然气技术在国内外有一定差异，从加工过程分析，主要有“一步法”和“二步法”两种：
2.1“一步法”煤制天然气技术
这种方法主要是将原料直接合成甲烷，然后制成煤制天然气。目前，仅有美国巨点能源公司开发的催化蒸汽甲烷化技术，属于这种技术。工作人员需要在煤粉和催化剂充分混合后，将混合物送入到反应器中[1]。这种反应器中含有水蒸气，发生气化和甲烷化反应，而气化反应需要的热量，刚好由甲烷化反应进行补给。这组反应生成的CH4和CO2混合气能够从顶部流出反应器，进入旋风分离器，去除其中的固体颗粒，然后再进行进化，脱出硫，最后留下CO2制成煤制天然气。
2.2“二步法”煤制天然气技术
这种方法首先要将煤转化成合成气，然后再进行甲烷化得到煤制天然气。主要包括气化、变换冷却、净化等。气化主要是在一定压力和温度下，煤与氧气会和过热水蒸气的混合物发生反应，生产H2和CO的煤气。在变化冷却中，主要是通过部分变化反应，将H2和CO的比例进行适当调整，然后使用催化剂，并控制操作温度。净化主要是利用甲醛的吸附功能，在特定的条件下，将混合物的中H2S和CO2吸附出来，从而得到净化其。
3煤制天然气技术在贵州省的应用
贵州省在发展中，需要制定一个科学、合理并可持续发展的路径，降低对环境的污染。天然气管道在贵州的应用，彻底改变了油气资源匮乏的问题，缓解了现有资源和环境容量的矛盾。天然气本身具有清洁、安全高效的特点，除了供给居民使用，已经广泛应用在多个行业中，并在未来的经济发展中，具有更加重要的作用，现对煤制天然气技术的应用进行分析，总结其在实际应用中可能面临的风险，有所防范[2]。
3.1技术风险
煤制天然气主要是通过煤气化生产的合成气，需要经过复杂的过程，发生多个反应。所以需要相应单位拥有成熟的技术，在煤气、一氧化碳变化以及净化过程中，符合国家要求的标准。例如甲烷化这个反应，工艺的流程较短，工艺比较简单，但是整个过程的催化剂，却只能在国外公司上进行选择，国内的装置水平比较落后。煤制天然气技术在不断改进与创新中，目前仍没有实现大规模的工业化生产装置，所以很难在短时间内实现商业化运作。
3.2市场风险
目前贵州省设计的和拟定的项目都能够顺利建成投入，那么当地的煤制天然气增长量会大幅提升，且获取高额的收益。在此之前，市场中有大量的煤制天然气，其中蕴含了隐性风险。但是从天然气的存储量进行分析，其使用比较紧张，但从国外引进的费用较高，且因为地域和政治问题，存在很多风险。虽然煤制天然气市场相对稳定，但经济性的关键是未来煤炭和大然气的价格相对走势，水、电、汽、运输、人力等成木费用的上涨，也会影响煤制天然气产品的盈亏平衡。所以相关人员，需要一个稳定和规模较大的市场，保证煤制天然气的稳定供给。在天然气管道的建设中，巨大的投资和用户的使用，也是市场面临的风险之一。如果使用褐煤作为天然气生产的原料，其生产成本较低，能够获取较大的收益，在价格方面有着突出优势。科学技术的不断提升，煤制天然气的煤炭转换率可能会有所提升，能够获取更多的能源，然后延伸煤炭加工和利用的产品链。在经济与竞争力的相互较量中，天然气的稀缺，决定着其价格有着较大的上涨空间，具有比较好的经济效益和优势。
3.3环保风险
在贵州使用煤制天然气的过程中，当地的建设条件也是影响能源使用风险的原因之一，并不是所有地区和企业都适合煤制天然气。如果天然气资源比较紧张，煤炭转换成煤制天然气，就是清洁能源的利用过程[3]。在进行煤炭结构组成过程中，工作人员要处理多种环境问题，针对贵州省的实际情况，计算煤化工对环境承载能力的成本。相关单位要了解这种现状给环保带来的压力，明确国际的油价频繁波动，煤制天然气并不适宜快速大面积铺开，考察其经济性。在贵州省，管道天然气的出现，为当地社会经济发展奠定了有力的基础。“十二五”期间是加速发展、加快转型、推动跨越、全面建设小康社会的攻坚时期，随着我省工业强省和城镇化带动战略的不断推进，我省经济社会呈现出迅猛发展的态势，城市生产生活和工业生产对于天然气等清洁能源的需求更加旺盛，能源需求大幅度增长并面临能源结构调整优化问题[4]。
4结束语
煤制天然气主要是以煤为原料，生产天然气的工艺技术，这种技术出现的时间较早，产生与石油危机期间。这种工艺的不断进步，促使煤制天然气工厂建成，通过当地的高水分褐煤，以及特殊的转换方法，进行天然气的转换。煤制天然气主要是通过煤气化生产的合成气，需要经过复杂的过程，发生多个反应。所以需要相应单位拥有成熟的技术，在煤气化、一氧化碳变化以及净化过程中，符合国家要求的标准。在贵州省，煤制天然气技术得到了较好的应用，工艺的流程较短，工艺比较简单，但是整个过程需要较高的技术水平，市场风险。科学技术的不断提升，煤制天然气的煤炭转换率可能会有所提升，能够获取更多的能源，然后延伸煤炭加工和利用的产品链。在经济与竞争力的相互较量中，天然气的稀缺，决定着其价格有着较大的上涨空间，具有比较好的经济效益和优势。
参考文献
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关键词：煤加压气化技术发展
在现如今国内外以煤为原料的化工产品生产中，大多采取了多种样式的煤气化工艺，如粉煤流化床气化、常压固定床间歇气化、粉煤气流床气化、碎煤加压气化，包括GSP炉、Shell炉、Texaco炉等，各样式的气化方法都会有自身的优缺点，对原料煤品质的要求也不尽相同。同时，在技术成熟程度、工艺的先进性方面也有着差异。所以，在实际中我们要根据采用的煤种类、产品结构、技术成熟可靠性及投资来选择气化方法。
一、煤加压气化技术概述
鲁奇气化炉是当前世界上在众多加压煤气化工艺中再运装置和业绩最多的炉型，当前世界上最成功也是唯一的大型煤制油化工联合体是坐落于南非的SA-SOL公司，其所应用的煤气化技术就是来自德国的鲁奇加压气化技术。该公司现有气化炉97台，其中SASOLⅠ厂有17台（13台MKⅢ型、3台MKⅣ型和1台能力为66000m3/h的MKⅤ型），SASOLⅡ厂和SASOLⅢ厂各有40台内径为3.8m、能力为41000m3/h的MKⅣ型气化炉，SASOL鲁奇气化炉设备的利用率能够达到94%。
在国内，鲁奇煤气化炉也有一些成功的应用范例：山西化肥厂改造工程，增建1台气化炉；哈尔滨依兰气化厂，5台气化炉；山西化肥厂一期工程，4台气化炉；河南省义马气化厂一期，3台气化炉；云南解化煤制氨，共14台气化炉；山西潞安煤基16万t合成油示范工程，4台气化炉；河南省义马气化厂二期工程，2台气化炉。目前在建的大唐国际SNG的化工厂、新疆广汇80万t二甲醚一期工程，均采用该气化工艺。
鲁奇煤气化技术所具有优点包括：
1、在融合了术高效的熔渣气化技术和成熟的移动床加压气化技所具有的优点后，可以充分的气化劣质煤；2、煤炉逆向气化，煤在炉内停留时间高达1h，反应炉操作温度和炉出口煤气温度低；3、较低的氧耗量，在目前三类气化方法中氧耗量是最低的；4、该技术的热效率高于流化床气化技术的效率；5、最终所得到的总体工艺效率要比其它气化技术要高；6、在经过之前大量工业化应用验证的基础上，该技术安全可靠；7、几乎全部能够利用原料煤中的碳，碳转化率在99.5%以上，不会有无资源的浪费；8、在分离粗气中的焦油后直接可加工成副产品，也可在气化炉中进行气化；9、较小的废水处理装置，气化炉排渣可筑路、无污染；10、投资低，性价比高。
二、气化炉
煤加压气化炉都带有夹套锅炉，每台气化炉配1台灰锁、1台煤锁、1台废热锅炉、1台洗涤器和1台灰锁膨胀冷凝器。
加压气化炉炉内设有搅拌装置，用于气化强黏结性的烟煤外的大部分煤种。为了能够有效地气化有一定黏结性的煤种，在气化炉炉内上部设置了搅拌器与布煤器，把二者有机的安装在同一空心转轴上，其转速的大小根据气化用煤的黏结性和气化炉生产负荷来进行调整，一般为10～20r/h。煤从煤锁加入，通过布煤器上2个布煤孔进入炉膛，平均布煤厚度在15～20mm/r，从煤锁下料口到煤锁间的空间，约能储存0.5h的气化炉用煤量，可以用来缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。
在炉内，在布煤器的下面安装搅拌器，通常情况下会设有上、下2片搅拌桨叶。桨叶深入到煤层的位置与煤的结焦性能有很大的关系，其位置深入到气化炉的干馏层，以便于破除干馏层形成的焦块。桨叶的材质可以使用耐热钢，可以在其表面堆焊各样式的硬质合金，提高桨叶的耐磨性能。搅拌器、桨叶、布煤器均是壳体结构，外供锅炉的给水需要通过布煤器、搅拌器。首先，煤进入搅拌器最下端的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器间的空间返回夹套形成水循环，锅炉水的冷却循环方式对布煤搅拌器的正常运行特别重要。因为当搅拌桨叶在高温区进行工作时，如果水的冷却循环不正常，将会导致搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水，从而造成气化炉运行的中断。
同时，此种炉型也可不安布煤搅拌器，可以进行气化不黏结性煤种。整个气化炉上部传动机构取消，只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间，结构相对来说较为简单。
炉篦分5层结构，从下到上逐层叠合固定在底座上，顶盖呈锥形，炉篦材质选用耐磨、耐热的铬锰合金钢铸造。最底层炉炉篦下面有3个灰刮刀安装口，气化原料煤的灰分含量来决定灰刮刀的安装数量。如果灰分含量较少，则可以安装1～2把刮刀。如果灰分含量较高，就需要安装3把刮刀。支承炉篦的止推轴承体上有注油孔，由外部高压注油泵通过油管注入止推轴承面进行，油需要是耐高温的过热缸油。炉篦的传动采用液压电动机传动。液压传动具有结构简单、调速方便、工作平稳等优点，但为液压传动提供动力的液压泵系统设备较多，故障点由此也增加较多。介于气化炉直径过大，为使炉篦得到均匀受力，可以使用2台电动机对称布置。
灰锁与煤锁的上、下锥形阀采用硬质合金密封面，延长煤、灰锁的运行时间，减少故障率。南非SASOL公司在煤灰锁上、下锥阀的密封面采用了碳化硅粉末合金技术，使锥形阀寿命延长到18个月以上。
三、工艺流程
加压气化装置由气化炉及排灰灰锁和加煤煤锁组成，气化炉直接与煤锁和灰锁相连。装置运行时，在经过破碎筛分成5～50mm的煤后，经过自动操作煤锁进入到气化炉。在煤被装满之后，随即对煤锁进行充压，从常压一直充至气化炉的操作压力。在向气化炉加完煤之后，煤锁卸压至常压，随即开始下一个加煤循环过程。
用来自气化炉的粗煤气和来自煤气冷却装置的粗煤气使煤锁分两步充压；煤锁卸压的煤气收集于煤锁气气柜，并送往燃料气管网。减压后，留在煤锁中的少部分煤气，用喷射器抽出。通过煤尘旋风分离器和布袋除尘器除去煤尘后排入大气。
气化剂-蒸汽、氧气混合物，通过安装在气化炉下部的旋转炉篦喷入，在燃料区燃烧一部分煤，为吸热的气化反应提供所需的热。在气化炉上段，刚加进来的煤向下移动，与向上流动的气流逆流接触。在此过程中，煤经干馏、干燥和气化后，残灰留下，灰由气化炉中经旋转炉篦排入灰锁，再经灰斗排至水力排渣。灰锁也进行充、卸压的循环，其中充压用过热蒸汽来完成。
气化炉为带夹套的MarkⅣ型，每台气化炉配1台灰锁、1台煤锁、1台洗涤器和1台废热锅炉。产气量决定灰锁与煤锁装卸料的频率。离开气化炉的煤气首先进入洗涤冷却器，煤气用循环煤气水加以洗涤并达到饱和状态。洗涤冷却器将煤气温度降至200℃，再除去可能夹带的大部分颗粒物。
饱和并冷却后的煤气进入废热锅炉，通过生产0.5MPa低压蒸汽来回收一部分煤气中蒸汽的冷凝热，多余煤气水送往煤气水分离装置。离开气化工段的粗煤气在压力达到2.91MPa（g）、温度为181℃的饱和状况下，经粗煤气总管进入煤气冷却工段。
四、污水处理工艺
煤加压气化产生的粗煤气中含大量粉尘、水蒸气和碳化的副产物――轻油、焦油、萘、脂肪酸、酚、溶解的气体和无机盐类等，温度也较高。因此，需冷却和洗涤，以降温和除去粗煤气的有害物。在粗煤气洗涤和冷却时，这些杂质进入水中，形成气、液、固三态存在的多成分煤气水。
煤加压气化过程中产生的废水成分复杂，含焦油、氨、酚、尘等多种杂质，它们在水中含量高。煤种的不同导致各成分的含量也不同，但此种废水用常规生化、过滤、反渗透等方法无法直接处理，须先将水中尘、油、酚、氨等进行分离、回收，这样一方面回收废水中有价物质，带来一定经济效益；另一方面也使废水达到一般废水处理方法的进水要求。
根据煤加压气化工艺特点，废水处理工艺中，经焦油、粉尘分离后的水大部分返回工艺装置循环使用，多余水为工艺废水，再逐步经过酚、氨回收，生化处理等工艺等过程，最终让废水达到国家排放标准后排放。
五、结论
煤加压气化技术在全世界的广泛推广应用，让其作为一种相对成熟的技术逐渐得到人们的认可，不仅适用于贫煤、长焰煤、无烟煤，甚至是一些型煤也都可以进行处理。与此同时，推广这种技术还解决了复杂的废水处理难题，是一项利国利民的好技术。
参考文献
中国的资源禀赋是油、气短缺,煤炭相对丰富。中国煤炭工业协会统计数据:2007年,全国煤炭产量25.23亿t;2008年,产量为27.16亿t,同比增加1.93亿t,同比增长7.65%。2007年我国原油产量18665.7万t,2008年原油产量达1.89亿t,海关总署统计数据:2008年我国净进口油品近2亿t,其中原油进口17472万t,成品油进口2182万t,原油对外依存度已达48.5%,逼近50%的警戒线水平。2007年,我国天然气产量693亿m3,进口量39亿m3,表观消费量732亿m3;2008年,天然气产量达761亿m3。据中国煤炭工业协会预计,2010年我国煤炭需求量将达30亿t以上;另据有关资料介绍,2009年至2011年的3年内,我国原油目标产量分别是1.92亿t、1.96亿t和1.98亿t;天然气目标产量分别为860亿m3、1050亿m3和1200亿m3。在我国这样一个煤炭资源大国,其主要化工产品完全由石油作原料生产是不现实的。尽管我国煤化工产业的发展目前面临一系列问题,例如结构不合理,行业的中小企业较多而大型现代化高新技术企业较少;布点太多,造成产业结构雷同;产品附加值较低,有些后续应用技术没有跟上等,但发展煤化工符合我国国情,且国家政策总体上持支持态度。
一、我国煤化工现状及分类
(一)我国煤化工现状
我国煤化工发展速度相对较慢,同世界先进水平相比,我国的煤焦油工业较落后,主要表现为设备加工能力小,工艺水平低,产品品种少,能耗高,环境污染严重等。造成这种现象的主要原因是煤焦油分散加工,形不成规模。目前上海正着手筹建国内一流的煤焦油蒸馏装置,必将大大提高技术水平和生产能力。代表煤化工技术水平的煤气化技术也落后于一些发达国家。我国是一个农业大国,合成氨产量居世界第一,无烟煤或焦碳合成氨的生产能力约占全国合成氨生产能力的65%左右,但生产工艺落后,能耗高,污染严重。我国甲醇的现有生产能力为300万t/a,其中规模最大的装置有上海太平洋集团公司以煤为原料的生产装置,年产20万t甲醇;齐鲁石化公司第二化肥厂引进的10万t/a生产装置。其余的装置年生产能力为几千吨到几万吨不等,且技术落后、规模小、能耗高。另外,以煤为原料合成碳酸二甲酯、甲酸甲酯等可望实现工业化。
(二)分类
1.传统产品领域
要对与石油化工路线相比具有比较优势的煤化工的产品领域大力进行技术改造,并促使企业改制、改组,设法做强做大,增强国际竞争力。加大产品结构的调整力度:对与石油化工路线相比具有劣势的产品领域宜加速淘汰、关闭或转产;降低高能耗煤化工产品在行业的比重,收紧、缩减高能耗产品的出口;限制和淘汰一批能耗高,污染重的企业。
2.能源替代品
这一部分是煤化工的潜在市场,市场前景广阔是发展的重点。以煤制油(直接液化、间接液化)。甲醇的主要潜在市场是作燃料:燃料甲醇(掺烧或全烧);甲醇转化为二甲醚(替代液化石油气和柴油)中型燃气轮机发电的燃料;燃料电池;甲醇制烯烃(MTO);甲醇制丙烯(MTP)。
二、现代煤化工产业技术发展的方向
传统的煤化工技术包括焦油化工、煤合成气化工及电石乙炔化工等等。煤的气化技术在煤化工的发展中占有重要的地位,先进的催化合成技术、分离技术、生物化工技术、节能减排技术、环保技术与大型工业装备制造技术是现代煤化工的发展基础,新型煤化工技术就是以煤气化为龙头组合应用现代先进的化工生产技术,生产可替代石油的洁净能源和各类化工产品为成品油、甲醇、二甲醚、乙烯、丙烯等,进而发展为煤气化技术为核心的多联产系统。已经形成煤炭——能源——化工一体化的新兴产业。
世界上目前拥有的新型煤化工技术主要有——煤气化技术,以煤为原料生产甲醇的技术,煤路线合成烃类的技术。最令人关注的是煤制油合成气生产烯烃的技术,IGCC技术在国外也是煤气化技术发展的一个热点。我国从上世纪80年代起开始引进国外煤气化技术,但国产化的煤气化技术与国外相比还有较大差距,可以预见以生产可替代石油的洁净能源和化工产品为主的现代煤——能源——化工一体化产业,即将在我国兴起并得到可持续发展。
现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业,应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、大型化、现代化和集约化,真正转变经济增长方式。
坚持一体化。就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来(当然亦可以采取煤—电—化一体化联产模式)。把煤气化装置建在矿上(或临近矿区),力求减少煤炭运耗及费用,实施资源优化配置,合理使用煤炭资源(按煤质资源优质优用,劣质劣用,各得其所)。只有形成煤化工与煤矿一体化的利益机制,才能减少日后的价格、运输和布局的风险。
坚持基地化。化学工业内在的固有特性适宜于综合利用和深加工。基地是企业群体的集称。基地内集中布置相关企业,可以充分、高效、合理利用各种资源,提高资源配置效率和效益,发挥企业的集聚效应。总之,煤化工发展实施基地化布局最重要的目的是实施以市场为基础的高度资源优化配置,谋求集约化经营。
坚持大型化、现代化。只有采用一流的技术、一流的设备、一流的管理,建设大型规模效益的装置才能形成一流的煤化工基地,谋求跨越式发展,具备国际竞争力。煤化工如不具备国际竞争力,则无法忍受国际油价波动,和经济全球化带来高度的市场竞争的冲击。
由于煤本身的固有的特性(碳多氢少,矿物杂质多,固态且难以溶化、溶解等),要把从不清洁的能源转为清洁的化工原料,所经过的流程长、环节多、技术要求高、难度大,因而必然导致投资大。煤化工的投资高亦是发展的制约因素之一。为此,一方面应积极采用先进技术,发展规模装置,谋求减少单位投资成本,另一方面依靠优质低价煤的稳定供应以及先进的节能降耗技术,谋求降低生产原料成本。经济效益是考核煤化工能否发展的最基本因素之一。
三、新型煤化工
新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),C1化工技术为基础,以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境友好,有良好经济效益的新型产业。它包括了煤炭液化(直接和间接),煤炭气化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃等技术,以及集煤转化、发电、冶金、建材等工艺为一体的煤化联产和洁净煤技术。其中煤炭焦化、煤气化-合成氨-化肥已经是我国主要的煤化工产业,随着科学技术的快速发展和市场的巨大需求,煤炭焦化、煤气化-甲醇、煤制油、烯烃及下游化工产品也得到了快速发展。新型煤化工实际上是建立在传统煤化工基础上的,与传统煤化工密不可分。其特点如下。
(一)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等以及煤化工独具优势的特有化工产品,如芳香烃类产品。
(二)煤炭-能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向,紧密依托于煤炭资源的开发,并与其它能源、化工技术结合,形成煤炭-能源化工一体化的新兴产业。
(三)高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对工艺优化集成,提高整体经济效益,如煤焦化-煤直接液化联产、煤焦化-煤气化合成联产、煤气化合成-电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。同时,新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用,推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。
(四)建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主,包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂,如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上,形成新型煤化工产业基地及基地群。每个产业基地包括若干不同的大型工厂,相近的几个基地组成基地群,成为国内新的重要能源产业。
(五)有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用,如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤,在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补,使各种煤炭达到物尽其用,充分发挥煤种、煤质特点,实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。
(六)经济效益最大化。通过建设大型工厂,应用高新技术,发挥资源与价格优势,资源优化配置,技术优化集成,资源、能源的高效合理利用等措施,减少工程建设的资金投入,降低生产成本,提高综合经济效益。
四、对发展新型煤化工产业关键技术的建议
(一)煤炭液化技术
无论是引进技术还是自主开发,建设煤直接液化或间接液化工厂都需要国内有大量技术配套方面的研究和工程。另外,一次性投资较大也是其共有的特点。因此,现阶段国家部署在少数条件适合的企业和地区进行工程化和商业化示范项目,可以在技术开发、工程化推进以及商业化运作等方面积累丰富的经验,为今后大规模产业化发展奠定扎实的基础。同时,开发具有自主知识产权的煤液化技术也是当前和未来几十年产业化持续发展的客观需求。目前,国内拟建的煤液化项目多采取跨行业、多元化联合投资和多渠道融资的方式解决资金筹措问题,这是今后煤液化项目建设的发展方向。
(二)甲醇和二甲醚合成技术
目前,国内已经建设或拟建设的甲醇生产项目很多,据不完全统计,新上项目的总生产能力不低于1000万t/a。国外的研究认为,甲醇和二甲醚作为代用发动机燃料(不是少量掺烧),到达用户的全成本大于煤基合成油(煤间接液化),同时二甲醚代替柴油也有相关技术问题需要进一步研究。因此,今后新建甲醇、二甲醚工程项目应充分重视市场需求和供求变化。
(三)煤炭焦化
新建煤炭焦化工程项目应立足煤炭企业原料煤特点,采用大型焦炉和能够提高焦炭质量的先进技术以及必要的环保技术,以应对未来优质炼焦煤不足、焦炭市场变化和日益严格的环保政策带来的更加激烈的竞争。
(四)煤化工多联产
关键词：煤矿生产；电气自动化；应用探析
中图分类号：TD67文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）23-0078-02
电气自动化技术是推动现代社会飞速进步的核心科学结晶，是企业快速生产工业化的先决条件。在目前大部分的工矿企业中，机械设备的电气自动化水平得到了大幅的提高，逐步进入了综合电气自动化大发展的新时代，电气自动化技术的应用对于企业的快速生产起到了巨大的作用。目前自动化技术所涉及到的操控精密程度以及智能化程度逐步提升，自动化技术已经更加地向知识密集化、功能多样化方向和集成化方向靠拢。现代控制技术、计算机技术、通信技术和传感器技术这四种自动化技术是目前电气自动化技术的最重要的几个核心技术，而煤矿生产企业在针对电气自动化技术应用的方面也不能脱离以上几种核心技术的支持和帮助。煤矿企业由于其特殊的工作环境和条件，需要依赖自动化技术的成熟应用，而其未来的发展更是不能缺少自动化技术的涉入。
1我国煤矿生产电气自动化应用的特点
我国的煤炭储量十分巨大，是我国主要的能源资源之一。作为一个比较特殊的行业，它具有很多的特点：煤炭作为一种不可再生能源资源，其勘探和开采的过程是一项庞大而复杂的工程，而这个巨大工程中的每个环节都需要自动化设备发挥其巨大的作用。其中在井下的综合开采设备就包括采煤机、刮板运输机、液压支架和带式输送机等，全自动刨煤设备主要包括刨煤机、刮板输送机、薄煤层液压支架等。这些优秀的自动化设备的应用不仅可以充分地采掘丰富的煤炭资源，同时极大地提升了整个矿井的生产能力，也极大地改善了煤矿的安全生产条件。而将煤资源运送的过程中同样不能缺少电气自动化设备的帮助，后续的煤炭洗选过程中自动化技术的应用更能极高地提升煤炭的利用率和价值，为煤矿企业创造更大的价值。
2煤矿采掘过程中电气自动化技术的应用
近几年来，国内外的优秀采掘机械设备的设计思路都向着电气化发展的方向迅速迈进，机械设备的装机容量的巨幅上升、多电机的应用、电机横向布置的采用等等，都在快速提升着采掘设备的科技水平和含量。而在煤矿采掘过程中，应用广泛的采煤机的总装机功率都在快速提高，大部分采煤机的总装机功率都已经达到了1000kW以上，甚至有些采煤机已经突破了1500kW。这些优秀的电牵引采煤机由于其优异的表现、可靠的工作效率和维护简便已经得到了大多数煤矿企业的认可和赞赏。目前的采掘控制技术基本都是以计算机技术为主要核心，而多种传感器的应用使得工况的实时监测成为可能，优秀的故障诊断系统更能方便地为高效率的生产过程提供保障。这些优秀的控制技术和电气自动化技术的极大应用成为大功率和高效率的代名词。同时煤矿采掘过程中的运输设备由于电气自动化技术的应用正在向多样化和重承载运输的方向发展，这为煤矿生产的高效化提供了保障。
3煤矿运输过程中电气自动化技术的应用
从20世纪80年代以后，随着大部分煤矿企业产量的巨幅提高，大部分的大中型煤矿，其井下煤矿的运输设备主要是采用胶带运输设备。胶带运输设备的运输监控系统极大地提升了煤矿运输的安全性和高效性，随着以后计算机技术和PLC技术的广泛应用以及DCS结构系统的结构实现与矿井安全生产系统的紧密结合，煤矿监控的技术有了极大的提升。后来随着相关高校发明的胶带机全数字直流调速系统，极大地提升了煤矿企业的生产效率，计算与工业电视焦点集中监控系统的投入使用，为我国的煤矿事业发展提供了巨大的帮助，但是由于其安全性能方面的不足，仍然不能完全地满足生产的需求。目前，国内生产的新型脉冲调速装置大部分都是采用的晶闸管器件构成斩波器。随着这项新技术的发明和推广使用，高效率的斩波器极大地提升了煤矿运输设备的生产效率和安全稳定性，也加速诞生了采用计算机和PLC技术为核心的新型系统。随着新型变频技术的发展，交频同步拖动调速系统的投入使用，使得目前的煤矿生产技术日渐成熟。目前大部分的先进采煤企业和国家都在提升机的电控方面采用PLC技术为主要核心技术，使得提升机的安全保护产品更加趋于标准化。同时，整个煤矿企业生产的全计算机监控以及安全部件基本采用双线回路技术，都极大地提升了系统设备的安全稳定性。
4监控系统中电气自动化技术的应用保障了煤矿安全
目前国内的大部分大中型煤矿企业都已经采用安全监控系统，都分别配备了瓦斯遥测仪和断电仪以及风电闭锁装置、红外线自动喷雾装置等等，这些电气自动化设备的应用都极大地提升了煤矿井下作业及运输过程中的安全性，基本上满足了煤矿企业生产的需求，但是相应的由于这些安全设备的配套传感器的种类较少、使用周期寿命较短、安全稳定性能不足以及日常维护工作量巨大，都严重地影响了煤矿生产的安全可靠性，使监控系统的工作得不到很好的保障，同时造成了系统的利用率得不到提高。所以，在今后的发展中，要十分注重对电气自动化设备的发展和改造，重点关注生产系统过程中的系统可靠性和矿用传感器的开发和利用，为今后煤矿的安全生产工作提供最重要的安全技术保障。
5结语
目前煤矿生产中的电气自动化应用十分广泛，而电气自动化的应用对于降低企业的生产成本和提升企业的核心竞争力以及提高企业的安全综合保障能力都有着非常重要的意义和价值，促进电气自动化行业的发展对于煤矿企业的发展十分重要。而煤矿企业在煤矿生产的过程中，更要积极地去探索和发现电气自动化技术在实际生产中的应用，以便更好地为企业的发展提供更多的动力。
参考文献
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关键词：煤调湿炼焦工艺技术应用
煤调湿技术作为炼焦用煤预处理技术，近年来得到快速发展。煤调湿技术不仅可以有效提高焦炉生产能力和焦炭产品质量，还能降低炼焦能耗，有利于保护环境，是国家鼓励的重点节能环保项目。此外，该技术还被列入了国家环保部颁布的《钢铁行业焦化工艺污染防治最佳可行技术指南(试行)》，国家工信部于2010年曾下发《关于印发钢铁企业炼焦煤调湿等4项技术推广实施方案的通知》，对煤调湿技术进行推广。
一、煤调湿技术简介
煤调湿技术是基于煤干燥技术发展起来的炼焦煤预处理技术。煤调湿是“装炉煤水分控制工艺”的简称。主要是利用焦化厂余热，如高温烟道气、上升管处煤气余热、焦炭显热等，在装炉前将配合煤加热预处理，脱除煤料中的部分水分，保持装炉煤水分稳定在6%左右，然后装炉炼焦。
煤调湿不同于煤预热和煤干燥。煤调湿有严格的水分控制目标，不追求最大限度地去除入炉煤水分，而只是把水分稳定在相对低的水平，且保持水分恒定。煤预热则要求装炉前尽可能降低入炉煤所含水分。生产中，将入炉煤加热到200℃以上，尽可能脱除水分，甚至完全脱除，该过程相当于炼焦过程中配合煤在炭化室的初步加热脱水过程。中国焦化企业和国外焦化企业在20世纪均做过工业化研究。但该技术实际生产中存在系统设备使用寿命短、操作难度大、环境污染严重等问题，在焦化行业已基本不采用。
二、煤调湿技术主要工艺中的优缺点解析
煤调湿技术从20世纪80年代开始到现在，经历了4个发展阶段.形成了以下几种主要工艺技术
1.导热油煤调湿
导热油煤调湿技术，又称为热煤油煤调湿，属于第一代煤调湿。利用导热油回收焦炉烟道气余热和上升管显热，然后在多管回转式干燥机中进行煤料间接加热，使煤料水分达到目标值。该工艺技术具有流程复杂、设备多、投资大、操作难度高等不足，目前该工艺技术应用不多。
2.蒸汽煤调湿
蒸汽煤调湿技术属于第二代煤调湿。利用干熄焦蒸汽发电后的背压汽或企业内的其它低压蒸汽作为热源，在多管回转式干燥机中，蒸汽对煤料间接加热干燥调湿。目前，多管回转式干燥机有2种结构形式:一种是蒸汽走管内、煤料走管外，这种结构可适应煤料物多的状况;另一种是蒸汽走管外，煤料走管内。
蒸汽调湿工艺具有设备紧凑、流程简单、占地面积小、运转平稳、操作运行费用较低、能量利用率高、处理能力大等优点。但该技术属于间接换热，存在热利用率低，蒸汽多管回转式干燥机结构复杂、加工难度大、一次性投资大的缺点。
3.烟道气流化床煤调湿
烟道气流化床煤调湿属于第三代煤调湿技术。该技术采用的热源是温度为190~300℃的焦炉烟道废气。在流化床干燥机床层，流化态的原料煤被高温烟道废气加热，进行脱水调湿。工艺系统主要组成部分包括抽风机、热风炉、流化床干燥机等。抽风机抽吸焦炉烟道废气，送往流化床干燥机，经袋式除尘器过滤后的废气由抽风机抽送至烟囱外排。当煤料水分过高或焦炉烟道废气量不足或烟道废气温度过低时，可将抽吸的烟道废气先送入热风炉，提高烟道废气的温度。
烟道气流化床煤调湿技术采用直接加热方式，具有工艺流程更短、热利用效率高、构造简单、投资少、操作成本低、占地面积小等优点但是，因有10%~30%的细煤粉被废气携带排出，所以必须设置庞大的除尘设施。该工艺只能调湿不能风选，且操作和粒度控制较严，存在粉尘爆炸的危险，对易结壁和结块的物料，易产生设备结壁和堵床现象。
4.风动选择分级煤调湿
风动选择分级煤调湿可以被划分为第三代煤调湿技术。该技术将气力分级技术应用到焦化领域，使一套装置既有炼焦煤调湿又有粒度分级功能。气力分级的介质由空气变为焦炉烟道废气，在风力分级调湿机床层上，通过控制热焦炉烟道气的送入进行煤料风力分级调湿，调湿煤由于粒度分级不同被分离并从不同出料口流出，进行不同的处理。
该技术的特点是调湿均匀且有选择性，调湿效果好、快速且高效、安全性好、可靠性高、投资和运行费用低、占地面积小。目前工业化应用仍在进一步完善和研究中。
三、煤调湿技术运行良好效果阐述
1.降低炼焦耗热量
采用煤调湿技术后，降低了入炉煤的含水量。焦炉炭化室成焦过程中，减少了原料煤加热脱水的过程，降低了炼焦煤气消耗。
2.提高焦炉生产能力
装炉煤水分降低，一方面提高炼焦速度，缩短结焦时间;另一方面使得装炉煤的堆密度增加，提高焦炉单孔装煤量，二者共同作用提高焦炉生产能力。
3.改善焦炭质量，降低炼焦成本
煤调湿技术改善结焦过程，加快炼焦煤熔融速度，改善焦炭内部结构，提高焦炭质量，可以在保证焦炭质量不变的情况下，多配弱黏结煤，降低炼焦原料成本。
4.减少焦化污水产生量
采用煤调湿技术，减少炼焦过程带入炭化室的水分，减少焦化污水产生，相应减少蒸氨用蒸汽，也减轻了废水处理装置的生产负荷。
5.环保效益显著
装炉煤水分降低，在保持结焦时间不变的情况下，火道平均温度降低20~30℃，烟道气中NO、含量有所降低，同时，炼焦耗热量降低，减少温室气体CO2排放量。
6.延长焦炉使用寿命
入炉煤料水分的稳定减小了周转时间内炭化室壁的温度波动幅度，利于焦炉操作控制，降低调控频度，有利于延长焦炉寿命。
