发电用煤（共6篇）
发电用煤 篇1
0 引言
安徽发电用煤质量监督检验中心 (以下简称煤检中心) 是取得国家质量技术监督局颁发的中国计量认证合格证书的专项技术监督检测机构, 主要承担发电用煤质量相关的检测实验, 并出具相关可用于产品质量评价、成果及司法鉴定、具有法律效力的检测报告, 为电厂发电用煤质量监管提供强有力的技术支撑和法律依据。为完善管理制度和明确责任, 防堵漏洞, 提升管理水平, 煤检中心严格规范了煤质检测的工作流程, 并以此为基础设计开发了集成工作流的发电用煤检测管理系统, 实现了从样品委托、检测、结果审核、批准到出具检验报告均由计算机统一管理, 有效提升了工作效率。
1 建设目标
系统采用B/S架构, 基于.Net Framework 4.0框架, 可实现发电用煤检测全流程自动化运行、检测报告自动生成等功能。该系统的建设可为规范煤质检测、防堵漏洞提供有效的技术手段, 系统具体建设目标如下。
1) 明确责任, 防堵漏洞, 检测实验人员与委托方信息严格隔离, 系统通过角色配置, 拥有不同角色的人员只能查阅与个人任务相关信息, 杜绝检测过程中可能出现的人为干扰因素。委托单位只能在检测报告出具之后根据委托流水号领取检测报告, 检测人员则是按煤样样品编号和委托承担的实验项目进行检测并出具相应的检测结果, 双方在整个检测过程中无法获知对方任何信息。
2) 实现样品委托、检测、检测结果审核、出具报告的流程化管理, 并根据角色为不同人员分配任务, 实现业务流程的自动流转。
3) 报告可自动生成, 每个煤样完成煤质检测且结果审核通过之后, 系统根据核准后的检测结果及检测煤样相关信息自动生成检测报告, 无需人工操作, 从而提升工作效率。
4) 通过系统管理实现用户管理、角色权限配置和工作流管理等系统基础数据管理, 以及检测项目管理、委托单位信息管理、检测仪器信息管理等系统业务数据管理。
2 系统设计
2.1 系统架构
为提升软件开发效率及便于扩展, 系统采用基于B/S模式的三层架构模式实现, 数据库采用Oracle10g。系统架构如图1所示。
系统应用程序部署在服务器端, 用户通过浏览器访问系统应用。系统可以分为数据访问层 (实现底层Oracle数据库的访问操作) 、业务逻辑层 (实现煤质检测过程的业务流转逻辑等) 和用户表示层 (展示给用户的最终功能界面) 。
2.2 工作流引擎设计
在图1中, 用户表示层中的煤样检测全过程模块采用工作流引擎实现煤质检测流程的流转。工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程, 它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行[1]。系统的工作流引擎采用基于状态机[2,3,4]的工作流引擎驱动机制, 状态机的每一个状态对应于流转步骤, 转移函数对应于业务流程中的业务处理事件 (如审批、会审等) 。每个流程步骤对应1个或多个动作事件, 当流程处于当前流程步骤时, 触发特定的事件, 流程即可由当前的流程步骤流转到该事件对应的下一流程步骤, 由此实现事件驱动[5]的流程流转。煤质检测流程中每个流程步骤配置不同的办理人员和相应的操作权限, 系统采用基于角色的访问控制 (Role-based Access Control, RBAC) [6]模型并结合流程任务和用户对流程管理及流程中各个节点的执行者、事件权限进行权限分配, 机制灵活可靠。
流程管理模块主要提供的功能包括图形化流程建模、流程监控及待办、已办接口。
2.2.1 图形化流程建模
流程建模是工作流系统的核心功能之一。系统采用基于Web的Flex技术实现图形化流程建模。较传统的表单式建模工具, 图形化[7]建模工具建模过程直观灵活, 易于从业务流程全局考虑流程建模, 这点对于功能复杂、步骤繁多的业务流程尤为重要。Flex是基于Macromedia Flash平台的一种开发富Internet应用程序 (Rich Internet Application, RIA) 的技术, 采用图形用户接口 (Graphical User Interface, GUI) 界面开发, 使用基于XML的MXML语言, 既继承了Flash在动画展现上的优势, 又解决了异步调用、界面无刷新、浏览器兼容性等难题。因此基于Web的Flex图形化流程建模工具界面友好美观, 操作直观灵活。流程建模完成后以XML文件形式保存, 流程建模的XML文件定义了流程步骤及流转关系等信息, 是工作流引擎驱动流程流转的依据, 其严格遵循Wf MC过程定义标准, 具有较好的通用性和扩展性。
2.2.2 流程监控
流程监控功能负责对煤质检测流程进行实时监管, 每个具体的流转实例均以图形的方式展示已办流程步骤信息 (包括办理人、办理时间、办理意见等) 、当前办理步骤和未办步骤。同时流程监控提供了流程跟踪接口, 相关人员可对授权的流程的状态进行全过程跟踪, 实时掌握业务进展。
2.2.3 待办及已办接口设计
根据不同人员在煤质检测过程中承担的任务和角色获取该用户的待办任务和已办任务。待办任务即用户在煤质检测流程中承担的待办事务, 用户办理完结可提交进入下一流程步骤。已办任务是用户对应于煤质检测流程中已经办理的事务, 如果下一流程任务尚未办理, 用户可以召回任务重新办理。
待办接口和已办接口为发电用煤检测管理系统的煤样检测全过程模块的实现提供了便利。针对功能模块中涉及到的流程页面, 如收样管理模块中的待送样品和已送样品、验样管理模块中的待验样品和已验样品、制样管理模块中的待制样品和已制样品、检测任务管理模块中的待分配检测任务和已分配检测任务、结果审批中的待审任务和已审任务等, 无需再逐一定制开发用户界面和后台功能, 可以通过设计统一的前台待办、已办页面和后台调用待办和已办接口, 实现根据当前登录用户及其在煤质检测中承担的角色获取其对应的待办任务和已办任务, 并可根据需求灵活配置, 极大地减少了系统的开发工作量, 降低了系统的复杂性。
2.3 煤样检测业务流程设计
煤检中心为煤质检测制定了严谨规范的工作流程, 并设立收样中心专门负责接收复工送检样品的委托和检验报告的发送。收样中心收样后提交煤检中心办公室验收人员验收, 验收不合格则作废样品, 系统自动产生一份作废报告;若验收通过, 根据来样是否需要制样, 需要制样则提交制样人制样后提交检测负责人, 否则直接提交检测负责人。检测负责人给检测员分配检测任务, 检测员完成检测任务后填写结果提交检测负责人进行审核。检测负责人对一个样品的所有检测结果进行审核, 审核不通过则将对应的检测实验安排检测员重做, 所有检测结果通过审核, 则依次提交审阅人、审核人、批准人审核。批准人批准后则结果存档并自动生成报告, 检测结果审批流程中任何一个环节没有通过审核都会退回检测负责人, 并由检测负责人组织重新进行检测。报告生成之后由收样中心进行打印并发送委托方。煤样检测流程如图2所示。
3 系统功能
发电用煤检测管理系统提供了身份验证、系统管理、煤样检测全过程管理等功能。功能结构如图3所示。
3.1 身份验证
身份验证是系统的安全功能模块, 提供用户登录功能, 当用户通过用户名和密码验证之后, 即可登录发电用煤检测管理系统, 同时系统也获取了当前登录用户相关的角色权限信息, 从而实现对用户的权限访问控制。
3.2 系统管理
系统管理包括系统基础数据管理、煤质检测业务数据管理和工作流管理。
1) 系统基础数据管理。包括用户管理和角色权限管理, 提供系统的用户管理和角色权限配置功能, 根据用户在煤质检测过程中承担的工作任务为不同的用户分配不同的角色, 从而实现用户的权限访问控制。
2) 煤质检测业务数据管理。包括检测项目管理、检测仪器管理、委托方信息管理:检测项目管理负责维护煤检中心可以承担的检测项目, 是煤检中心检测能力的体现;检测仪器负责对检测实验中需要的实验仪器进行管理;委托方信息管理功能负责客户关系管理, 经过长年的工作积累和发展, 煤检中心形成了一批固定的客户, 同时不断有新的客户将自己的用煤送至煤检中心进行检测评估, 该功能则负责对此进行管理。
3) 流程管理。提供流程建模功能和流程监控功能, 煤质检测涉及到的业务流程均采用工作流管理模块的流程建模进行集中建模和管理, 同时可以实时对业务流程进行监管。
3.3 煤样检测全过程管理
煤样检测全过程管理按煤质检测流程顺序进行, 包括收样管理、验样管理、制样管理、检测任务管理、结果审核、报告管理等功能。
1) 收样管理。由收样中心负责收样管理, 负责接收样品, 并与客户签订样品委托书形成委托关系。收样中心将接受到的样品张贴系统自动生成的样品标签和样品交接单, 提交至煤检中心验样。
2) 验样管理。煤检中心办公室专业人员对收样中心提交的样品进行适宜性验收, 检查样品的数量和粒度是否符合检验要求、采样是否符合标准规定等。不适宜的样品退回收样中心并说明原因, 退回的样品将由系统自动生成一份作废报告。若无问题, 则在样品交接单上签字接受样品, 并根据来样状态进行工作安排, 需制样的样品交制样负责人, 分析样品直接交由检测室负责人。
3) 制样管理。制样负责人对制样过程负责, 样品制成分析样品后交由检测室负责人。
4) 检测任务管理。检测任务管理模块涉及2个角色及其相关人员的功能操作, 分别为检测负责人和检测员。每个委托样品均分配一个检测负责人, 由检测负责人负责该样品的整个检测实验过程及检测任务的分配;检测员则完成检测负责人分配的检测实验任务并填写实验结果, 任务完成后提交检测负责人审核。检测负责人对检测员提交的检测结果进行审核, 负责人对检测结果有异议的可退回检测员重新检测。当一个样品的所有检测实验都已完成并通过负责人审核后, 由检测负责人提交结果审核流程。
5) 结果审核。结果审核是一个相对独立的业务子流程, 由检测负责人发起, 由审阅人、审核人、批准人逐次对检测结果进行审查, 严格把关, 确保检测结果严谨可靠。当各审核步骤的办理人对检测数据有异议时可退回检测负责人, 由检测负责人重新组织检测实验。通过审核的检测结果将存档保存。
6) 报告管理。煤质检测结果通过审核之后, 由系统根据煤检中心的检测报告模板自动生成报告, 无需专业人员人工进行报告编写。生成的报告由收样中心打印一式两份, 盖章后一份发送委托方, 一份留存煤检中心办公室存档。
4 结语
本文依据安徽发电用煤质量监督检验中心完善管理制度、提升煤质检测业务规范性和效率的需求, 设计了集成工作流的发电用煤检测管理系统。该系统以煤质检测过程的规范流程为依据, 实现了从样品委托、检测、结果审核、批准到出具检验报告的信息化管理, 提升了工作效率。同时该系统集成了基于状态机的工作流引擎, 实现了流程的灵活配置和实时监控, 提升了系统的扩展性, 降低了系统的复杂度, 减少了软件开发工作量。该系统的建设为规范煤质检测、防堵漏洞提供了有效的技术手段, 具有较好的实用性。
摘要：为完善管理制度和提升管理水平, 设计开发了集成工作流的发电用煤检测系统。该系统以煤质检测过程的规范流程为依据, 实现了从样品委托、检测、结果审核、批准到出具检验报告的信息化管理, 提升了工作效率。同时该系统集成了基于状态机的工作流引擎, 实现了流程的灵活配置和实时监控, 提升了系统的扩展性, 降低了系统的复杂度, 减少了软件开发工作量。系统的建设为规范煤质检测、防堵漏洞提供了有效的技术手段, 具有较好的实用性。
关键词：工作流,规范流程,状态机,信息化管理
参考文献
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终端用户少用煤 篇2
煤炭将在相当长时间内占我国能源主导地位
面对最近两年我国大面积频繁的雾霾天气, 我国多地展开大气颗粒物源解析, 寻找雾霾“元凶”。据了解, 北京是最早公布颗粒物源解析的城市, 今年4月公布的结果显示, 北京PM2.5本地排放源以机动车、燃煤、工业生产、扬尘为主, 分别占比31.1%、22.4%、18.1%和14.3%。天津PM2.5中扬尘、燃煤、机动车、工业生产为分别贡献30%、27%、20%、17%。石家庄虽然尚未公布颗粒物源解析结果, 但业内普遍认为, 工业燃煤是其本地排放的主要颗粒物源。不可否认, 我国大气污染与大量使用燃煤有着直接的关系。
陈贵锋告诉记者, 目前我国每年煤炭生产总量占全世界的47.4%, 而煤炭消费量占全世界的50.3%。陈贵锋说, 我国巨大的煤炭消耗量与我国能源资源禀赋特点息息相关, 我国化石能源资源中, 煤炭约占94%, 而油和气等加起来才约占6%, 资源禀赋决定了煤炭在我国能源中的主导地位。
陈贵锋说, 由于我国“富煤、少油、缺气”, 因此我国大量使用油和气目前是不现实的, 我国的能源资源结构决定我国不得不大量使用煤炭的现实。目前, 我国用能中, 煤炭占67%左右, 虽然我国在大力推广和发展新能源、可再生能源等, 今后煤炭比例会逐渐下降, 但是据预测, 未来20年内, 我国煤炭使用比例仍将超过50%, 将长期占据主导地位。新能源、可再生能源、油气等不管是从经济的角度还是资源供应的角度, 都还无法满足我国巨大的用能需求, 煤炭替换需要一个漫长的过程。在这种不得不大量使用煤炭的条件下, 煤炭的清洁利用就成为现实需求, 同时也成为行业发展趋势。
严格控制终端用户用煤
为治理雾霾、减少PM2.5排放, 严格限煤已经成为众多省市治霾的主要措施和方法。曾经作为中国主力能源的“黑金”, 如今因为雾霾的出现却变得如此“不受欢迎”。国家和不少地区都提出了减煤目标。
国务院出台的《关于大气污染防治行动计划的通知》明确, 到2017年煤炭占中国能源比重要减少到65%以下, 煤炭消费总量实现负增长。
《北京2013-2017年清洁空气行动计划重点任务分解》也提出, 要加快压减燃煤工作, 到2015年, 燃煤总量比2012年削减800万吨;优质能源消费比重提高到85%以上。到2017年, 燃煤总量比2012年削减1300万吨, 控制在1000万吨以内;优质能源消费比重提高到90%以上, 煤炭占能源消费比重下降到10%以下。
陈贵锋认为, 我国煤炭消费总量超过全球总量的一半, 煤炭使用比例越高, 能源环境压力就大, 来自其他国家的舆论和攻击就越多。同时, 为治理我国严重的大气污染, 我国确实必须严格控制用煤总量。但是控制总量时, 不能盲目地追求绝对下降, 而是需明确一个概念, 就是严格控制终端用煤量。他解释道, 直接用煤会向大气排放大量污染物, 而如果将煤转化为油品、天然气等再进行利用, 那么情形就会变得不一样, 将会大幅度降低燃煤污染。
要减少终端用煤, 最重要的就是要加强煤炭清洁转化, 提高煤炭清洁转化的比重。目前, 我国已开展了煤制油、煤制天然气、煤制醇醚燃料、煤制烯烃等为代表的现代煤化工先进工艺技术工程示范, 并取得一系列关键技术突破, 基本具备商业化运行能力。德国在上世纪80年代每平方公里煤炭消费强度接近今天的京津冀地区, 环境却治理得很好, 而我国作为最大的煤炭消费国, 完全有能力实现煤炭高效利用技术, 提高煤炭附加值, 减少终端用煤量。
在煤炭主产区建立大型煤基清洁能源转化基地
目前, 发展煤制气、煤制油等煤化工也受到一些非议, 认为其自身就对环境产生很大的影响, 浪费并污染大量的水资源。陈贵锋告诉记者, 其实这个矛盾是可以解决的, 很重要的一点就是在大规模煤炭生产区建立大型煤基清洁能源转化基地, 在煤炭生产基地就把很大部分煤转化成油品、天然气、电力以及化工品等, 然后再由电网、管道、铁路等运送出去。
陈贵锋说, 我国煤炭主产区主要集中在西部地区, 西北人员稀少, 环境容量相对较大, 因此在产煤区进行转化所产生的污染影响范围相对较小。且大型煤基能源清洁转化形成规模化以后, 能够实现多联产, 延长产业链, 更好地集中处理污染物, 降低成本。如煤中硫, 通过煤炭清洁转化变成硫磺, 极大减少燃煤产生的二氧化硫污染。
同时, 由于我国煤炭主要集中在西部, 煤炭东输运距长、运力紧张, 而转化成油品和电力等以后, 能够减轻运输压力, 因此在产煤区建立大型煤基清洁能源转化基地是现实的选择。
陈贵锋同时说道, 在产煤区建立大型煤化工基地, 目前最大的难题就是水的问题, 这对于煤的清洁转化是一个非常大的制约因素。
水的问题主要来自于两个方面, 一是西北产煤区水资源缺乏, 水的来源和供应很难;二是煤化工产生的污水如何处理。陈贵锋说要解决这两个问题, 首先就是要大力发展煤炭转化的节水技术, 降低水的消耗。他说, 目前通过技术和工艺优化, 节水30%是能够实现的, 进行技术攻关, 节水50%也可以达到。节水措施跟上以后, 煤的清洁转化发展空间会更大。
另外就是污水处理问题, 陈贵锋说, 其实污水处理也不是难题, 是能够解决的。南非是个缺水国家, 建设了一个大型煤制油项目, 每年生产油品数量在700万吨左右 (我国目前最大煤制油规模也就100万吨) , 采取了严格的污水处理措施, 污水处理得非常干净。
陈贵锋认为, 我国治理水污染关键在于必须树立起环境成本意识, 我们一直把水污染处理的成本考虑得太低, 认为处理一吨煤化工污水仅需两三元钱, 如果成本只能维持在这个低层面, 那么污水处理技术和效果都很难得到提高。而如果按污水处理成本每吨20~50元去规划, 煤转化污水治理措施就会很完善, 从事污水处理技术研发的企业就会有积极性进行高端技术研发, 放开去做, 污水处理难题也将得到彻底的解决。环境治理是需要成本的, 随着生态文明建设观念的加强, 不清洁的煤炭转化是没有出路的, 今后在环境成本方面的阻力会越来越小。
陈贵锋指出, 在环境和节能方面, 低成本都不是好事, 反而会产生很多危害。能源价格、资源价格等如果过低, 就会产生极大的浪费。价格提高以后, 反倒会提高节约意识, 与经济利益直接挂钩时效果是立竿见影的。再比如说, 环境违法行为, 如果处罚明显低于治理成本, 环境状况不会有很好的转变, 产业技术也不会有很大突破。当前提高污染排放成本, 已经有些效果。因此环境成本意识必须树立。
另外, 污水处理技术的提高也不是难事, 据陈贵锋介绍, 目前煤炭科学研究技术研究院等正在研发相关技术, 即针对煤化工污水如何高效处理, 先解决高浓度有机污水有机物分离问题, 提高煤化工污水的可生化性, 然后和现有先进技术结合, 实现污水资源化利用。这项技术成本可能要高于常规技术, 但是能解决问题。
因此, 在大型煤炭产区建立煤基清洁能源转化基地, 不仅能充分利用优势的煤炭资源, 而且能大量减少终端用户直接燃煤产生的污染, 这是十分必要, 也是现实可行的。
要减少终端用煤, 最重要的就是要加强煤炭清洁转化, 提高煤炭清洁转化的比重。
创新用煤工艺实现科学发展 篇3
煤是动力之母, 也是造成环境污染、生态破坏的重要因素。因此, 煤的利用既关系到资源节约, 也关系到环境保护。我国确立科学发展观, 必须重点研究煤的利用。
1 创新煤工艺迫在眉睫
煤是多苯环、杂环、高含氢的化合物, 氢碳原子比大约是72∶100。利用煤直接燃烧发电、炼焦, 煤化工, 几乎都白白消耗了重要的清洁元素氢。这是传统用煤工艺的最大弊端。如果先进行“氢合成”, 获得的经济效益和环境效益一定双赢。
2 创新煤工艺条件已经具备
燃煤发电是保障我国能源供应的主要工艺, 然而先进行深加工再使用将是另外一番景象。大同煤30%多的成分是挥发分, 先进行热解提取、合成, 然后再燃烧, 发电厂将不再仅仅是生产电力的工厂。煤合成油的工艺, 在山西已经生产出了油。外国人已经不再只把煤作为燃料使用。水煤气合成工艺是煤化工的主体工艺。只需简单计算煤炭的热能转化, 就能得到否定传统煤工艺的结论。发达国家几乎放弃了焦炭的生产。山西省现有600家炼焦厂, 都还采用着传统的炼焦工艺。
原煤炼焦始于1709年的英国, 就是早期的土法炼焦。为了化工, 1904年德国人完成了3段式炼焦炉的工艺改造, 就是至今仍广泛采用的生产炉, 把煤气回收作为热源, 大约剩余一半可以用于其他化工。国外放弃炼焦生产的根本原因有2条:a) 资源短缺、不可再生;b) 污染严重、不易改造。
目前, 采用的煤炼焦工艺, 不是什么煤都能用于炼焦。我国探明的焦煤主要集中在山西省。现在, 国外采用最先进的焦炭生产工艺, 也无法完全抑制强致癌物质3-4苯并芘的产生。采用电热裂解煤的新技术, 从根本改变炼焦工艺。这对山西省的煤炭产业是非常好的。
电热裂解煤, 可以提取全部的煤气, 且吨煤能耗电不足250 kW·h。自发电、购买电, 价格成本大约是
50元～120元。采用煤直接发电, 比起利用煤气发电, 不仅不贵, 更无法作到无烟囱、无污染物排放生产, 经济和环境效益都会受到影响!
煤气的成分中, H2占58%, CH4 28%, CO 6%。从煤气中先提取氢, 剩余部分类同天然气。国家采用西气东输管道把提氢后的剩余产品送进市场, 相当于再建设1个西气东输的新气源。
回收发电燃煤生成的CO2, 通过高温C还原生成CO, 与煤气中提取的H2合成醇醚汽车燃料。炼焦厂主产品变成车用燃料, 比生产焦炭的经济效益还要好。更重要的是回收利用CO2、无烟囱生产、不排放强致癌物质3-4苯并芘, 减少了污染物排放量。
3 科学发展大道至简
当今世界, 无论是工艺技术还是管理体制, 无不在“登峰造极”, 发展经济, 参与竞争必须创新。
专家通过对全球的国家“创新”进行排序, 日本、韩国排一、二, 我国仅排在倒数第五名!党中央尽管反复强调要创新, 但由于历史的原因, 文化的差异, 创新还真的困难。
动力用煤质量监督管理 篇4
作为中国重要能源之一, 煤炭为中国经济社会的发展起到了至关重要的作用。一直以来, 煤炭提供的能量占到了社会能源总供给量的一半以上。而在煤炭的消费结构中, 动力用煤量约占50%以上。可见, 很长的一段历史时期里, 在中国的能源结构中煤炭一直作为重要的燃料和能源。当前, 随着经济建设持续、快速的发展, 电力供应形势趋紧, 电力生产企业的任务大都非常繁重, 由于管理水平和技术水平的限制, 特别是管理水平的限制, 电力生产的安全形势非常严峻。煤炭质量的好坏, 直接影响到发电机组的正常运行。抓好安全生产管理是每一位电力企业领导、管理人员乃至普通员工的头等大事, 如何研究在安全生产管理方面进行改进创新, 提高煤质管理水平, 是企业管理者面临的重要课题。
2 动力煤的采制化监督
动力煤的采样监督实施, 由受质量技术监督部门委托的省级煤炭质量法定检验机构 (第三方) 、动力用煤企业、供煤企业共同参与动力煤样品采集全过程的监督。用煤企业要严格执行国家标准《商品煤样采取方法》 (GB475) 、《煤炭机械化采样第1部分:采样方法》 (GB/T19494.1) , 并制定动力煤采样操作规程。用煤企业在对入厂煤进行采样时, 为了保证所采样品的公平、公正, 减少人为因素所产生的误差, 应使用机械化采样器进行采样。双方按每车次煤为一个原样 (初样) 采集单元, 每单元按国家标准采集样本。需人工采样时, 在第三方的监督下, 由供需双方协商按国家标准《商品煤样采取方法》 (GB475) 规定采样。
动力煤的制样监督实施, 采样完成后, 按国家标准《煤样的制备方法》 (GB474) 、《煤炭机械化采样第2部分:煤样的制备》 (GB/T19494.1-2004) 在第三方、用电企业、供煤企业三方的监督下进行制样, 按国家标准一试三份, 两份供供需双方化验比对, 留存一份样品由供需双方签章封存、共同保管, 供发生异议时仲裁使用。
动力煤的化验检验主要参数:全水分 (按GB/T211) 、分析水按《煤的工业分析方法》 (GB/T212) 进行测定、灰分按《煤的工业分析方法》 (GB/T212) 进行测定、挥发分按《煤的工业分析方法》 (GB/T212) 进行测定、硫分按《煤中全硫测定方法》 (GB214) 进行测定、氢值按《煤中碳和氢的测定方法》 (GB476) 进行测定、发热量按《煤的发热量测定方法》 (GB213) 进行测定。企业应建立相适应的煤炭检验室, 开展对动力煤质量的检验, 减少质量争议。负责动力煤采制化监督的煤炭质量法定检验机构每季度应对动力煤采制化监督情况进行汇总统计, 编制动力煤采制化监督分析报告上报各级人民政府主管部门。
3 动力煤的抽查监督
质量技术监督部门负责组织实施对动力煤供需双方的煤质检测工作进行监督。受质量技术监督部门委托的各级煤炭质量法定检验机构, 具体负责对动力煤供需双方的煤质检验质量进行监督抽查工作。由于动力用煤供煤量大, 对供需企业双方的煤质检验质量监督抽查工作每季度进行一次。动力煤存查样的监督抽查。为考核供需企业双方的制样质量, 按5%对供需企业双方实验室的动力煤存查样进行抽查检验, 对抽查结果进行比对。动力煤分析样的监督抽查。为考核供需企业双方的煤质检验质量, 按5%对供需企业双方实验室的动力煤分析样进行抽查检验, 对抽查结果进行比对。负责动力煤监督抽查的各级煤炭质量法定检验机构每季度应对监督抽查情况进行汇总统计, 编制动力煤质量监督抽查分析报告上报各级人民政府。
4 动力煤质量的监督管理
动力煤供应过程应接受质量技术监督部门、煤炭行业主管部门、用煤企业、煤炭协会的监督。质量技术监督部门派专业技术人员驻用煤企业参与动力煤质量采制化的全过程, 监督供需双方严格按照国家标准执行, 并对供需双方煤质纠纷进行协调处理。动力煤的验收应按《商品煤质量抽样和验收的方法》 (GB/T18666) 、供需企业合同值执行。若供需双方检验结果误差值在国家标准规定范围内, 以用煤企业的化验结果为结算依据;若供需双方化验结果超出国家标准规定范围并发生争议, 由双方将留存样品送质量技术监督部门委托的煤炭质量法定检验机构进行化验, 其化验结果作为煤价结算的依据, 化验费用由化验结果误差较大方承担。用煤企业应认真履行动力煤购销合同, 按照国家标准采样、制样、化验, 不得弄虚作假和重复计扣, 出现煤质纠纷时, 及时向质量技术监督部门申请仲裁。煤炭企业应认真履行动力煤购销合同, 按合同规定的质量标准供应动力煤, 不得掺杂使假;参与动力煤质量采样、制样、化验, 不得弄虚作假;出现煤质纠纷时, 及时向质量技术监督部门申请仲裁。
动力煤质量标准及种类约定, 以收到基低位发热量20.91MJ/kg为标准, 其它指标按国家有关标准执行。供需双方应在每次煤炭交易后5d内对该批动力煤的化验结果进行鉴证, 未鉴证的视为同意对方的化验结果。质量技术监督部门应定期组织煤电双方的质量检测人员进行培训, 经考核合格后的检测人员持证上岗, 并接受资质年检。质量技术监督部门要加强派驻用煤企业工作人员的考核、监督和管理, 实行定期轮岗换岗制度, 自觉接受社会监督, 定期了解动力煤供需双方对质量技术监督部门工作人员的意见。动力煤供需双方的采制化检验仪器应按国家有关规定进行检定和校准。
严厉打击电煤掺杂使假行为, 每年不定期集中开展打击电煤掺杂使假的专项行动。由质量技术监督部门牵头, 工商、经贸、煤炭、安监、公安、交通等部门联合执法。质量技术监督部门按照《中华人民共和国产品质量法》第五十条、第六十一条的规定给予责任者行政处罚;工商部门依法进行处罚直至吊销其营业执照;煤炭、安监、国土部门依法吊销其有关证照;对触犯刑事法律的, 移送司法机关依法追究其刑事责任。对不作为、滥用职权、玩忽职守、循私舞弊的质量技术监督人员, 由主管部门给予行政处分, 构成犯罪的移送司法机关追究刑事责任。动力煤供需企业在电煤采样、制样、检测过程中弄虚作假的, 质量技术监督部门应依法查处, 并对质量信誉度差的企业或者采制化过程中的不法行为予以曝光。
5 结束语
动力用煤企业安全生产管理创新必须从本企业的实际情况出发, 加强用煤质量监督管理。不同的企业可能会有不同的创新, 而且笔者注意到很多企业在这方面已经取得了很多成绩, 积累了很多经验, 本文所述的只是笔者通过对动力用煤企业创新实践的观察和了解而提出的一些粗浅的想法, 希望能够抛砖引玉, 学习到更多更有效的做法和经验。
参考文献
[1]高原.入炉煤采样机系统设备的改进[J].华北电力技术, 2008 (3) :34~35.
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炼焦工艺及用煤技术发展研究 篇5
炼焦工艺作为钢铁冶金联合企业生产中的重要环节, 生产优质的焦炭是我国现阶段炼焦工序上的主要目标, 也是保障高炉稳定顺利运行的重要条件。与此同时, 优质焦炭的重要来源就是优质炼焦煤, 但当前的优质炼焦煤越来越少, 因而解决二者之间的相互适应问题便逐渐成为大型焦化钢铁冶金企业所面临的重大问题。
1 炼焦工艺发展情况
结合我国国情, 现有的煤炭根据煤化程度分为以下几类:无烟煤、烟煤、褐煤, 烟煤中有贫瘦煤、瘦煤、肥煤、焦煤、1/3焦煤、气煤、气肥煤以及1/2黏煤等, 这些均是传统炼焦中广泛应用的煤种, 即所谓的炼焦煤。而在室式焦炉中得到的则是无法结焦的弱黏结煤、非黏结煤等, 这些统称为非焦煤。随着时间的推移, 炼焦工艺随之得到大幅度提升, 通过焦炉大型化、煤调湿、捣固等技术的进步, 传统炼焦工艺经过长时间发展已经逐步成熟, 在扩展炼焦煤资源方面也产生了重大作用, 尤其是在捣固、配型煤的方式上, 目前已经被国内外予以广泛应用。事实上, 捣固炼焦和型煤炼焦最多只能配入10%~20%的弱、非黏结煤, 配入量可谓是相当有限。在日本与美国等国外的钢铁公司, 为了有效应对焦煤短缺的情况, 纷纷开始着手进行非焦煤炼焦技术的研究, 以此来达到扩大配煤途径的目的。即便是在炼焦工艺及炼焦技术飞速发展的今天, 非焦煤资源同样得到了最大限度的应用。
2 非焦煤炼焦技术的发展
我国的相关单位根据煤炭的不同的煤化程度对煤炭做出了分类标准, 具体而言是将煤炭分为三大类, 主要涉及无烟煤、烟煤、褐煤等。经过长期的发展, 我国传统的炼焦技术相继取得了突出的进步, 这便促进了炼焦资源的进一步扩展, 比如国内外很多钢厂或者焦化行业采用捣固、配型煤等方式。为了应对煤炭相对短缺的问题, 在多年前便在非焦煤炼焦技术上进行了一系列研究。
2.1 型焦技术的发展
近年来型焦技术得到广泛的应用。通过用焦粉或弱、将非黏结煤和少量黏合剂相互结合, 再利用冷压或者热压的方式将混合后的材料制作成为型煤, 最后经过炭化将型煤转变成型焦。型焦技术的发展历史并非较长, 仅仅有几十年的历史, 而世界各国中欧洲国家以及日本对于型焦技术的研究相对较早, 我国近年来对型焦技术的研究也取得了一系列成绩。
相对于常规的炼焦技术来讲, 型焦的炼焦技术具备着选择广泛、可连续生产以及对环境污染较小的显著特点。型焦的炼焦技术按照成型方式型焦工艺分为热压和冷压两大类, 在煤料成型前采取预热处理的热压工艺, 首先是快速加热到400℃~500℃, 在塑型温度范围内使煤料成型;其次是利用煤料本身的黏结性, 热压工艺成型温度较高, 对工艺控制和设备材质有较高要求, 而冷压往往是在较低温度 (100℃) 下可以成型, 并非需要预热处理, 同时, 型煤经过1 000℃以上的高温炭化以及热焖处理得到型焦, 亦或是经过氧化处理方式、先氧化再炭化等处理方式, 冷压设备一般采用竖式炉、砂浴炉、隧道窑和斜底炭化等。型焦技术最主要的特点在于可大量使用非炼焦煤、可连续生产, 现在我国对型焦技术的基础研究尚且处于起步阶段, 发展程度及研究水平远远不够, 所生产的型焦冷、热强度较低, 在成型工艺、黏结剂选择、炭化温度控制等方面仍然有待于成熟及深化。
2.2 日本神户制钢HPC无灰煤技术的发展
在日本, 由于能源比较匮乏, 因而对非常规资源的重视程度相当之大, 并且在技术上较为成熟。在1994~2003年期间, 日本煤炭利用中心、日本铁钢联盟通过10年的时间完成了弱、非黏结煤炼焦方面的新一代炼焦技术开发, 其主要目的就在于通过优化及改进将弱、非黏结煤配比提高30%, 由此达到了传统焦炉的极限。随着炼焦煤资源的稀缺, 新型的炼焦技术受到了人们高度重视, 因而利用更大量弱、非黏结煤代替强黏结煤生产优质焦炭的技术随之得到了大范围发展与推广, 神户制钢公司开发的超级煤 (HPC) 就充分证明了其可行性。
超级煤就是日常所说的无灰煤, 主要是从弱、非黏结煤中通过溶剂热萃取提出而来, 几乎不含灰分, 并且具有较好的软化熔融性质, 现已成为改善焦炭强度的高效粘结剂。无灰煤的大致提取过程主要有四大步骤, 主要是调浆、萃取、固液分离和溶剂回收。神户制钢的试验, 在常规炼焦配煤时配入0.5%HPC, 可以大幅度提高焦炭强度, 在配用一半非黏结煤时配入10%的HPC, 足以提高焦炭强度, 全部使用弱、非黏结煤时配入HPC同样可以提高产品强度, 这便说明使用弱、非黏结煤是切实可行的。HPC之所以能够改善焦炭质量, 是因为其在较大温度范围内具有较强的热塑性, 可以促进液相炭化, 以此改善配合煤的软化熔融性, 并且在焦炭各向异性组织变得发达的同时达到提高焦炭强度的目的。
2.3 美国钢铁公司CASP碳合金技术
随着全球经济的提高, 美国方面也在焦炭技术方面开辟了新的路径。美国钢铁公司现阶段正在致力于建设新型焦炭替代品项目 (CASP) , 即碳合金技术。CASP工艺所采用的都是成熟的通用的设备, 与常规炼焦不同, 在对原煤进行干燥和破碎后按照比例搭配, 再装上料强反应器进行预反应, 继而压成快送往颗粒熔融反应器, 在这一系列的反应后混料快转变成为半晶质结构的炭质终产品。
3 炼焦工艺及用煤技术发展进步的实践
3.1 干法熄焦工艺
干法熄焦主要是利用冷的惰性气体在干熄炉内和红焦直接换热, 达到冷却炭焦的目的。随着技术的日趋成熟以及设备的完善, 并且经过不断的调试及改进, 成功地解决了红焦热量回收、水资源浪费、湿熄焦污染以及炼焦煤短缺等问题, 显著改善且提高了焦炭的质量。
3.2 煤调湿技术
煤调湿技术采用间接传热和烟气携湿降氧相结合的蒸汽管回转干燥技术, 在干熄焦发电后将蒸汽作为干燥热源, 同时将焦炉烟道所产生的废气引入蒸汽管回转筒干燥机, 以此作为载气和部分热源。这一工艺技术大大提高了我国炼焦工艺技术水平, 并且这一实质性的突破在节能环保的同时提高了经济效益, 更重要的是获得了良好的社会回报。
3.3 脱硫脱氢制酸工艺
我国现有的煤气脱硫脱氢工艺种类尤为繁多, 比如AS法脱硫脱氢技术、HPF氨法脱硫等, 其中也不乏脱硫效率底、废液处理难、设备腐蚀等问题的存在。
4 炼焦工艺及用煤技术发展趋势
首先, 应当大力开发新煤资源, 从我国的长久发展来看, 虽然目前总的炼焦没资源尚且可以供应, 但是也存在某一煤种资源短缺的问题, 我国曾用过的诸多矿点煤目前已经逐渐枯竭, 所以急需开发新资源;其次, 要强化地方煤的管理以及应用, 煤质量的好坏直接影响着焦炭的质量, 随着我国炼焦煤质量的下滑, 这便需要进一步加大对来煤质量的监督、检查的重视程度, 同时要充分掌握来煤的质量变化情况, 这些均对保障焦炭质量稳定具有重要作用;再次, 应当完善炼焦和备煤工艺, 在积极努力探寻外部资源支持的同时, 还需要不断完善自身的工艺水平, 这是焦煤生产行业的重中之重。就当前的形势来看, 在提高焦炭质量、降低优质焦煤、肥煤用量方面, 主要是采取煤调湿、配型煤、捣固炼焦等措施。
5 结语
总之, 炼焦技术是保障我国钢铁业持续长久发展的重要前提, 焦炭是高炉冶炼不能替代的原燃料, 我国的炼焦煤资源的越来越匮乏, 对我国未来炼焦产业的稳定有着深远影响, 也对我国钢铁业的整体发展形成一定阻碍。而要想改变这一现状, 除了继续优化传统工艺之外, 还应当积极寻求可代替常规工艺的非焦煤炼焦新技术, 扩大炼焦用煤资源, 为我国钢铁业的持续发展保驾护航。
参考文献
[1]王甘霖.鞍钢炼焦工艺及用煤技术发展趋势[J].鞍钢技术, 2011 (3) :67-68.
[2]崔军.改善炼焦工艺管理, 扩大炼焦用煤范围[J].山西化工, 2014 (5) :34-35.
浅谈电厂用煤的清洁燃烧 篇6
关键词：燃煤电厂,大气污染物,清洁能源
煤炭资源是目前我国能源中占有较大优势的能源, 我国能源富煤、贫油、少气基本特点也决定了煤炭在一次能源中的重要地位, 相比于石油与天然气等进口依赖程度越来越大的能源, 我国的煤炭资源相对丰富, 近年来产量稳定增长。预计本世纪初我国煤炭的产量还会有较大幅度的增长, 以满足经济快速发展的需要。目前我国煤电占全国发电总装机容量的比例为70%, 未来煤炭产量的增加将主要用于煤电产业。
通过对我国当前的能源生产结构的分析, 结合现阶段我国经济发展的实际情况, 本文认为:短期时间内, 以煤炭为基础的电力生产结构仍符合当前我国能源结构的基本布局, 电厂燃煤的清洁燃烧应成为当前我国能源结构调整的一个重要议题。因此, 在积极发展清洁能源, 调整国家能源结构的同时, 也要把把煤的清洁燃烧作为能源发展和环境建设的重要任务来完成。
一、电厂用煤清洁燃烧的主要技术工艺
电厂在进行燃煤发电时, 产生的大气污染物主要是二氧化碳、尘埃、氮氧化物、二氧化硫。目前, 如果采用国内外比较成熟的工艺技术, 在对常规燃煤电厂增加必要的环保设备后, 完全可以满足环保要求, 实现电厂用煤的清洁燃烧。下面针对上述燃煤发电过程中产生的污染物分析国内外的环保处理技术。
(一) CO2处理技术
CO2对大气的影响主要是其作为温室气体, 引起的温室效应。近年来温室效应对全球气候的影响越来越显著。对燃煤电厂来说, 减少CO2排放量唯一途径就是提高热效, 同时在不影响发电量的前提下减少煤炭消耗量。
(二) 除尘技术
对于尘埃的处理, 目前国内外普遍采用除尘设备来实现。除尘设备主要有旋风除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器、电除尘器四类, 而四种除尘器中电除尘器除尘效果最优, 目前我国该项技术已达到国际先进水平, 由我国生产制造的的电除尘设备在应用中最大程度能清除99%以上尘埃, 满足国内外环保的需要。国内外对该项技术的掌握已比较成熟, 电除尘器已在国内外得到了普遍应用。
(三) 脱氮技术
目前国内外电厂控制氮氧化物排放的技术主要有两种:一种技术是改变燃烧方法和燃烧运行条件, 减少NOX的形成, 具体实施办法如降低燃烧温度, 减少高温区的供氧等, 电厂可选用低NOX燃烧器以及流化床燃烧方式;另一种技术是在原有设备基础上加装脱氮设备, 对烟气进行脱氮处理, 主要有选择性催化还原脱硝法和选择性非催化还原脱销法。
(四) 脱硫技术
从当前国内外实际技术状况来看, 脱硫技术的发展难度最大, 也是我们应该优先解决的一项技术。对于SO2的处理, 国内外目前主要有三类工艺:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧前脱硫法是指在煤的洗送和转化过程中, 通过气化和液化煤来实现硫分的脱去, 燃烧前脱硫法是实现清洁煤技术的一个重要方向;燃烧中脱硫法是指在燃烧过程中加入脱硫剂来实现脱硫或采用流化床燃烧的方法实现脱硫;燃烧后脱硫法主要是对燃煤烟气进行处理, 分为有干法烟气脱硫和湿法烟气脱硫, 目前国内外应用效果最好的是湿法脱硫技术。
二、我国燃煤电厂清洁燃烧技术发展现状
国内的常压流化床发电技术可以实现脱氮和脱硫技术的结合, 在常压条件下, 锅炉内燃烧温度低, 氮化物产生量少, 同时采用燃烧中加Ca CO3作脱硫剂脱硫, 但该技术的缺点是热效率较低, 仅35%。因此, 在常压流化床发电技术的基础上, 又发展了加压流化床联合循环发电技术 (PFBC) , 该技术可以循环利用烟气带动燃气轮机发电, 将热效率提高到42%左右, 该但设备的制造比较复杂, 燃烧后排出的烟气面临高温下的除尘技术难题, 造成电厂对大气的尘埃污染严重。世界各国高度关注的整体煤气联合循环发电技术 (IGCC) 是一种非常有效的洁净煤发电技术, 我国从1992年在烟台进行了示范项目的规划。该技术工艺过程是先将煤经气化成为中低热值煤气, 净化除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物, 将清洁的燃料送入燃气轮机的燃烧室燃烧, 用燃烧的能量先驱动燃气轮机发电, 然后利用燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水, 再利用过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
结合我国电厂的实际情况, 鉴于常规燃煤电厂采用超临界参数已是国内外比较成熟和普遍的技术 (净热效率已达50%左右) , 采用超临界参数的常规燃煤电厂在安装除尘、脱硫、脱氮设备后可以实现煤炭的清洁燃烧, 从实际效果看, 其清洁程度远高于加压流化床技术, 与整体煤气联合循环发电技术不相上下, 同时还有技术成熟, 易于操作, 改造成本低等诸多优势, 现阶段应该在我国大力推广该项技术。
三、结论与建议
1) 未来二十年, 我国电力需求还将继续持续增长, 这些新增发电量将主要依靠煤炭来实现, 因此有关部门应该切实保障燃煤电厂的煤炭供应, 同时采取实际措施将我国生产的煤炭用途大部分转化为发电, 让目前直接用煤的企业和居民改用电能这种既安全又方便的清洁能源。
2) 增压流化床联合循环发电厂和整体煤气联合循环发电厂是目前发展迅速的洁净煤燃烧技术, 但从我国实际技术状况出发, 由于该技术投入较高, 而环保指标没有太大优势, 建议国内电厂采用在常规燃煤电厂增加超临界参数设备的基础上, 增加除尘设备、脱硫设备、脱氮设备这种既经济又高效的方案。
3) 鉴于电除尘设备、脱氮设备已在我国燃煤电厂实现普及, 目前我国解决燃煤电厂燃烧污染问题的关键在于高效脱硫设备的配置。建议国内对燃煤电厂进行优化设计, 配置拥有脱硫工艺的超临界参数机组, 尽量在建厂之初将脱硫等环保设备一步到位, 实现电厂在不增加投资的前提下燃煤的清洁燃烧。
4) 优化我国的能源生产结构, 在保证经济发展需要的前提下, 未来逐步调低煤电所占的比例。在燃煤电厂发电基础上, 大力发展清洁能源, 如水力发电、石油和天然气发电, 风力发电、地热发电、同时也要安全、环保发展核电, 特别是在日本地震引发一系列核危机后, 人们应该在发展新型能源技术的同时加强对环保和安全的重视。
参考文献
[1]黄毅诚.燃煤电厂可做到清洁燃烧[J].中国经贸导刊, 2002.
[2]肖睿, 金保升, 熊源泉.第二代增压流化床煤部分气化炉单元中间试验研究[J].东南大学学报 (自然科学版) , 2005.