学位论文-—基于plc的洗煤车间控制系统

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由地下采出来的原煤，都夹杂着部分矸石，并且不同程度的含有多种无机矿物组分。

原煤直接用来燃烧，会出现利用效率低、运送效率低、环境污染重等一系列问题。

况且，在许多情况下，矿井采出原煤由于达不到工业利用所要求的诸如煤的灰分、硫分、水分、粒度、发热量等标准而不能直接利用。

因此原煤需要先经过适当加工处理后再利用。

煤中夹杂的矸石和矿物质形成的灰分，通过排除矸石和矿无助降低煤炭灰分的加工处理，有多方面重要的意义。

例如炼焦煤灰分每降低1%，可使炼出焦炭的灰分降低1.33%。

在炼铁过程中，焦炭灰分每降低1%，高炉的焦炭消耗量可减少2.66%，同时少用4%的石灰石，生铁产量还可提高2.6%-3.9%。

若煤炭灰分过高，冶炼过程消耗大，产率低，甚至无法进行。

从铁路运输来说，煤的灰分高，无异于让大量矸石“旅行”，造成大量运力浪费。

对动力用煤、化工用煤或民用煤，灰分都是有害的。

煤炭燃烧时，其中的绝大部分矿物质近不产生热量，反而要吸收一部分热量随炉灰排掉。

动力煤灰分每增高1%，大约要多消耗2.0%-2.5%的煤炭。

我国电厂粉煤锅炉燃原煤效率一半为28%左右，如改燃洗选后精煤可提高到35%。

煤炭中的硫分虽然含量比灰分量低，但是危害大。

从经济角度计算，1%的硫分一般相当于10%的灰分的危害程度。

除此以外，众所周知，硫分在燃烧过程中产生的SO2、SO3、H2S等气体污染物严重危害大气环境，如果洗选1亿T原煤，一般可减少燃煤排放SO2100__150万T。

上述所举例说明，无论是提高煤炭能源利用效率，符合用户质量要求或整治环境污染为目标，都有必要对采出原煤进行一定的加工处理，使其排出矸石和矿物杂质，达到合理的应用要求。

煤利用的加工准备，就是煤炭洗选（即选煤）的主要任务。

1、除去原煤中的杂质，降低灰分好硫分，提高煤炭质量，适应用户的需要。

2、把煤炭分成不同质量规格的产品，适应用户需要，以便有效合理利用煤炭，节约煤炭。

3、煤炭洗选结果，矸石可就地利用或废弃，减少无效运输。

提高资源综合利用效果。

4、煤炭可除去大部分的灰分和50%-70%的黄铁矿硫，减少燃煤对大气的污染，它是洁净煤技术的前提。

选没死利用煤的物理、化学性质的不同，尽量分离和排除煤中的矸石和矿物杂质，将原煤分选成为不同质量和规格的机械加工过程。

1.2煤的组成和性质由于成煤的原生物质和成煤的地址地理条件不同，不同地区各种煤的组成和性质有很大的差异。

煤是不均与的混合物，由有机物和无机物物质两部分组成，主要是有机物质。

有机物质主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷六种元素组成，可以燃烧，所以也叫可燃体。

无机物质主要是各种矿物质，通常不能燃烧。

煤的性质分为物理性质、化学组成、工艺性能和燃烧性能等。

煤的物理性质包括煤岩组成、颜色、光泽、密度、硬度、导电性、导热性、耐热性、磁性、粒度组成、泥化程度等。

煤岩组成可分为镜煤、亮煤、暗煤和丝煤四种。

它们人在外观上有很大的差别。

镜煤和亮煤都有光泽，但镜煤的前端呈贝壳状，质地致密。

暗煤的质地坚硬而无层理，丝碳很像碎木屑。

煤岩组成对煤的性质和用途有重要影响。

煤的化学组成包括元素组成和工业分析。

1.2.1煤的元素组成煤是由植物遗体转变而成的有机矿物，其元素组成十分复杂。

它主要是由碳、氢、氧、氮、硫、磷六种元素组成，还含有少量的氟、氯、砷、铅、汞等元素，极微量钾、矾、釉等稀有元素。

氮在煤中的含量不高，一般在2%以下。

煤中的氮在燃烧时形成氮的氧化物NOx等有害气体，污染大气，必须设法减少。

煤中的硫，分为有机硫和无机硫。

有机硫是再成煤过程中与有机物一起进入煤中的。

无机硫又分为硫化铁（黄铁矿）硫和硫酸盐硫。

硫是煤中的有害杂质。

根据煤中硫的含量，把煤分为六个等级（见表2-2）。

煤中硫在燃烧时形成SOz て污染大气。

SOz在光和热的作业下形成酸雨，腐蚀金属、设备，危害植物生长，降到江河湖泊影响水中动植物生长。

我国每年因酸雨造成的经济损失十分惊人。

硫分在炼焦过程中转移到焦炭中，焦炭中的硫在炼铁中又转移到铁中，使铁变脆。

因此，硫分是评价煤质的重要指标。

硫化铁硫可在煤炭洗选中除去一部分，硫酸盐硫和有机硫只有在燃烧中或净化烟道气中才能解脱。

氟、氯、砷、铅及稀有元素等在煤中都是有害元素，在燃烧或炼焦的过程中，有的会腐蚀炉壁和管道，有的会增加产品的毒性，有的会影响产品质量。

1.2.2煤、煤的工业分析为了了解煤炭质量，判断煤的种类和加工利用途径，需要对煤进行工业分析，包括测定煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四项。

根据煤的水分和灰分，可以大致了解煤中有机物质或可燃物的百分含量。

如果煤的水分和灰分高，则有机物含量就少，因而发热量就低，经济价值小，从煤的挥发分大致可以了解到煤中有机物质的性质、煤化程度的高低、粘结性的强弱和发热量的高低。

从煤的固定碳含量可以大致判断某煤化程度，评价其经济价值。

1、水分煤的水分是指单位质量的煤中水的含量。

煤的水分有内在水分和外在水分两种。

外在水分是指在开采、运输洗选过程中附着在煤颗粒表面和裂纹中的说；内在水分是指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水。

外在水分可以借助机械方法脱出；内在水分只有火力干燥才能脱除。

煤的水分是评价煤炭经济价值的基本指标。

煤的内在水分与煤化程度和内部表面积有关，一般来说，变质程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高，经济价值越低。

煤的水分对其贮存、运输、加工和利用美国均有影响，在贮煤时，水分能加速煤的风化、破碎、自燃；在运输中，会增加运输量，加大运费，并增加装车，卸车的困难。

在西北、东北、华北等寒冷地区，水分大的煤在长途运输中会结冰，给卸车造成极大困难。