【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 存、運(yùn)輸、加工和利用美國(guó) 均有影響，在貯煤時(shí)，水分能加速煤的風(fēng)化、破碎、自燃；在運(yùn)輸中，會(huì)增加運(yùn)輸量，加大運(yùn)費(fèi)，并增加裝車，卸車的困難。在西北、東北、華北等寒冷地區(qū)，水分大的煤在長(zhǎng)途運(yùn)輸中會(huì)結(jié)冰，給卸車造成極大困難。煤的水分在燃燒時(shí)要消耗一定的熱量，在煉焦時(shí)延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，而且影響焦?fàn)t壽命。 灰分 煤的灰分是指煤完全燃燒后殘留物的產(chǎn)率。煤的灰分分為內(nèi)在和外在。內(nèi)在灰分是指煤在成煤過程中混入的礦物雜質(zhì)，外在灰分是指煤在開采、運(yùn)輸、貯存過程中混入的礦物雜質(zhì)，即矸石，它可以通過洗選方法除去。煤的灰分是衡量煤炭質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，灰分越高 ，質(zhì)量越差，發(fā)熱量越低。 煤的灰分對(duì)煤的加工利用有不利的影響。外在灰分越高，在洗選時(shí)排除矸石量越大。內(nèi)在灰分越高，煤就越難選。煤的灰分高，會(huì)增加運(yùn)輸量和運(yùn)費(fèi)。在燃燒時(shí)，灰分越高，熱效率越低，而且會(huì)增加煙塵排放量和爐渣量，加劇燃煤對(duì)大氣的污染。煉焦時(shí)，精煤灰分越高，焦炭的灰分就越高，煉鐵的焦比就會(huì)增加，高爐利用系數(shù)就會(huì)降低，產(chǎn)鐵量減少。 揮發(fā)分 煤的揮發(fā)分是指煤在空氣隔絕的容器中在一定高溫下加熱一定時(shí)間后，從煤中分解出來(lái)的液體（蒸汽狀態(tài)）和氣體減去其水分后的產(chǎn)物。它是評(píng)價(jià)煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)和進(jìn)行煤的分類的 重要依據(jù)。煤的揮發(fā)分越高，煤的煤化程度就低，在燃燒中容易點(diǎn)燃。 固定碳 煤的固定碳是指煤在隔絕空氣的條件下有機(jī)物質(zhì)高溫分解后剩下的殘余物之間取其灰分后的產(chǎn)物，主要成分是碳元素。根據(jù)固定碳含量可以判斷煤的煤化程度，進(jìn)行煤的分類。固定碳含量越高，揮發(fā)分越低，煤化程度越高。固定碳含量高，煤的發(fā)熱量一越高。 煤的工藝性能 煤的工藝性能包括煤的粘結(jié)性、發(fā)熱量、化學(xué)活性、熱穩(wěn)定性、可磨性、成漿性等。 煤的粘結(jié)性 煤的粘結(jié)性是指誒里在隔絕空氣的條件下加熱到一定溫度后，能夠熔融、粘結(jié)成焦塊的性能。一般以 羅加指數(shù)、膠質(zhì)層指數(shù)來(lái)表示。 羅加指數(shù) 。它是以煙煤在加熱過程中 產(chǎn)生膠質(zhì)體粘結(jié)其他物質(zhì)能力的大小，作為粘結(jié)性指數(shù)高低的基礎(chǔ)，用于鑒定煤的粘結(jié)性和確定煤的牌號(hào)。膠質(zhì)層指數(shù)是煤粒在隔絕空條件下加熱到一定溫度后，有機(jī)質(zhì)受熱分解，軟化呈膠體物質(zhì)層的厚度，通常以其最大厚度Y 值來(lái)表示。 羅加指數(shù)越高，煤的粘結(jié)性越好。膠質(zhì)層指數(shù)越高，沒得結(jié)焦性越好。煤的粘結(jié)性能受煤的煤化程度、煤巖組成、氧化程度、灰分等多種因素影響。煤化程度最高和最低的煤一般都沒有粘結(jié)性。 煤的發(fā)熱量 煤的發(fā)熱量 也是煤的一個(gè)重要指標(biāo)。它是指單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，用 MJ/kg 表示。發(fā)熱量與煤化程度呈規(guī)律性的變化，一般煤化程度越高，煤的發(fā)熱量越高。 煤的化學(xué)活性 煤的化學(xué)活性是指煤在一定溫度下與水蒸氣、氧氣等相互作用的反應(yīng)能力，是評(píng)價(jià)氣化用煤和動(dòng)力用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 煤的熱穩(wěn)定性 煤的熱穩(wěn)定性是指塊煤在高溫條件下保持原來(lái)塊狀的能力，它也是評(píng)價(jià)氣化用煤和動(dòng)力用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 煤的可磨性、成漿性確定煤被磨成粉狀的難易程度和制成水煤漿的可能性。 我國(guó)留煤炭用戶對(duì)質(zhì)量的要求 冶金焦炭用煤 用于生產(chǎn)冶金焦炭的精煤灰分必須低于 %，硫分一般低于 %。冶 金部門提供的資料表明，精煤灰分每降低 1%，焦炭灰分可降低 %；而焦炭灰分降低 1%，煉鐵焦比可降低 2%，高爐利用系數(shù)可提高 3%，同時(shí)可以降低石灰石的耗量提高生鐵的質(zhì)量。因此，鋼鐵廠要求精煤的灰分盡量降低，以提高焦炭的質(zhì)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。硫分對(duì)煉鐵的影響比灰分對(duì)煉鐵的影響大 10 倍，因此煉焦用精煤對(duì)硫分要求十分嚴(yán)格。水分對(duì)焦?fàn)t壽命有不良影響，而且延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，消耗熱量。冬季在寒冷地區(qū)使精煤凍結(jié)，對(duì)運(yùn)輸造成影響，所以 水分要盡量降低。 化肥造氣用煤 化肥造氣對(duì)煤的品種、塊度、灰熔融性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)活性、粘結(jié)性、灰分、水分、硫分、揮發(fā)分、機(jī)械強(qiáng)度等都有特殊要求。大、中型煤氣發(fā)生爐的化肥廠，要求提供粒度 25mm 以上的無(wú)煙塊煤或無(wú)煙塊精煤灰分一般在15%以下，硫分一般小于 1%，小化肥廠，可用 13~25mm 無(wú)煙塊煤、無(wú)煙洗小塊或無(wú)煙型煤。 蒸汽機(jī)車用煤 蒸汽機(jī)車因?yàn)樘艩t小，煙囪短，一般要求發(fā)熱量 大于 ,灰分小于 25%，硫分小于 %，揮發(fā)分約 16%，灰熔融溫度大于 1200℃，粒度13~50m 的氣煤。長(zhǎng)焰煤或弱粘煤。 高爐噴吹用煤 高爐噴吹用煤一般用粒度小于 13(6)mm 的末煤或粉煤，灰分小于 %，水分要盡量低，固定碳含量要高，硬度要相對(duì)小。 電廠用煤 不同設(shè)備的火力發(fā)電廠所燃用的煤種和質(zhì)量規(guī)格也不同。層狀鍋爐用塊煤，新的電廠均采用噴吹粉煤，宜供應(yīng)加工后的粒度小于 13mm 的末煤。電 廠燃用低灰的精煤，可以提高鍋爐熱效率，減少設(shè)備磨損和自用電，增加設(shè)備利用率，減少燃煤對(duì)大氣的污染。 民用煤 民用煤應(yīng)該用無(wú)煙塊煤，或者用無(wú)煙末煤成型的煤球和蜂窩煤。為了減少大氣 污染，城市應(yīng)逐步用煤氣、天然氣和液化氣代替燒煤，同時(shí)應(yīng)該采用集中供熱。 選煤方法 選煤方法種類很多，可概括分為兩大類：干法選煤和濕法選煤。選煤過程在空氣中進(jìn)行的，叫做干法選煤，選煤過程在水、重液或懸浮液中進(jìn)行的，叫濕法選煤。選煤方法還可以分為重力選煤、浮游選煤和特殊選煤等。 重力 選煤 重力選煤主要是依據(jù)煤分離和矸石的密度差別而實(shí)現(xiàn)煤和矸石分選的方法。重力選煤主要分選 + 煤炭，依靠煤與礦物質(zhì)密度密度不同而進(jìn)行分類，煤的密度通常在 ~，而矸石的密度在 以上，在選煤機(jī)內(nèi)借助重力把不同密度的煤和矸石分開。重力選煤又可分為跳汰選、重介質(zhì)選、溜槽選、斜槽選、搖床選等。 浮游 選煤 浮游選煤簡(jiǎn)稱浮選，主要是依據(jù)煤和矸石表面潤(rùn)濕性的差別分選細(xì)粒（小于 ）煤的選煤方法。 特殊選煤主要是利用煤和矸石導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率、摩擦系數(shù)、射線穿透能力等的不同，把煤與矸石分開。它包括靜電選。磁選、摩擦選、放射性同位選和 X 射線選等。此外，還有手選，即人工撿牙。它是根據(jù)煤塊與矸石的顏色和光澤、外形上的差別由人工揀除。對(duì)煤和矸石硬度差別較大的煤塊，可 以采用滾筒碎選機(jī)進(jìn)行 選擇性破碎，實(shí)現(xiàn)煤與矸石的分離。 跳汰 選煤 我國(guó)選煤廠中采用最廣泛的選煤方法是跳汰選，其次是重介質(zhì)選 和浮選，其他方法均用的較少。選煤的主要產(chǎn)品是精煤，副產(chǎn)品中有煤、混煤、煤泥等。選后的尾煤和矸石為廢棄物，由于它含有一些可燃物，也可以制磚、燒水泥的原料，進(jìn)行綜合利用。選煤廠是對(duì)煤進(jìn)行分選。生產(chǎn)不同質(zhì)量規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。按精煤使用的目的不同，選煤廠可分為煉焦煤選煤廠和動(dòng)力煤選煤廠。煉焦煤選煤廠的工藝過程比較復(fù)雜，生產(chǎn)的精煤灰分低、質(zhì)量高，主要供給焦化廠生產(chǎn)焦炭。動(dòng)力煤選煤廠的工藝過程一般比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)的精煤主要作為動(dòng)力燃料，大部分動(dòng)力煤選煤廠只選塊煤，末煤和粉煤不入選。 我國(guó) 選煤的 現(xiàn)狀 20xx 年中國(guó)焦 炭產(chǎn)量突破 2 億噸，占世界焦炭的一半，焦炭出口 1500萬(wàn)噸，占世界產(chǎn)量的近 60%。中國(guó)的焦炭對(duì)中國(guó)的鋼鐵工業(yè)以致世界的鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起到重要的支撐作用。我國(guó)是世界上最大的焦炭生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)， 20xx 年前產(chǎn)量基本穩(wěn)定在 ~ 億噸。焦炭主要用作鋼鐵工業(yè)的原料，根據(jù)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)的焦炭需求不會(huì)有大的增長(zhǎng)，但對(duì)焦炭的質(zhì)量要求越來(lái)越高。國(guó)際焦炭市場(chǎng)，由于發(fā)達(dá)國(guó)家因環(huán)保、資源、成本的問題。煉焦工業(yè)日趨萎縮，焦炭需求量會(huì)有所增加，而且隨著我國(guó)加入 WTO，焦炭在國(guó)際市場(chǎng)上將獲得更好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。受國(guó)際大環(huán)境的 影響，我國(guó)焦炭工業(yè)迅速發(fā)展，從 20xx 年開始，隨著焦炭?jī)r(jià)格的攀升大批焦化廠開工建設(shè)，焦炭產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致焦炭用煤形勢(shì)惡化，煉焦價(jià)格猛漲，從而使煉焦成本迅速增長(zhǎng)，許多焦化廠不堪重負(fù)，故建設(shè)選煤廠是降低成本提高質(zhì)量的唯一途徑。按選煤設(shè)計(jì)規(guī)范， 煤廠的原煤存儲(chǔ)量應(yīng)保證生產(chǎn)時(shí) 7~10 天的用量，因此在煤料供應(yīng)緊張時(shí)，選煤廠可作為煤源供應(yīng)緩沖器，在短期內(nèi)減輕焦?fàn)t的生產(chǎn)壓力，即可保證焦?fàn)t正常生產(chǎn)，也有利于保護(hù)焦?fàn)t爐體。 因此，無(wú)論是降低煉焦生產(chǎn)成本，還是作為煉焦生產(chǎn)的基本后盾，對(duì)焦炭生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，建設(shè)選煤廠、選煤廠生 產(chǎn)及管理都是非常必要的。 發(fā)展 趨勢(shì) 加強(qiáng)選煤廠的科學(xué)管理，大力提高管理水平，要使選煤生產(chǎn)沿著高質(zhì)量、多品種、產(chǎn)銷對(duì)路、合理供應(yīng)煤炭產(chǎn)品和綜合利用各種伴生礦物資源的方向前進(jìn)，努力提高選煤生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，并要合理回收伴生礦物如黃鐵礦及其他稀有金屬礦物等，進(jìn)一步提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。 研究新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，以更新改造舊有選煤廠，裝備新建選煤廠。例如研究油團(tuán)選煤工藝和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果 ?；瘜W(xué)選煤工藝技術(shù)和設(shè)備 。高梯度磁選脫硫及其他深度脫硫方法 。電選超低灰精煤 。選擇性絮凝工藝技術(shù)和藥劑、脫水干燥工藝、技術(shù)和設(shè)備 等等。 向設(shè)備大型化， 廠型裝配式集中化，選煤生產(chǎn)工藝過程和質(zhì)量分析自動(dòng)化等方向發(fā)展。積極研制煤轉(zhuǎn)化為“流質(zhì)燃料”的工藝技術(shù)。研究和建立選煤生產(chǎn)過程數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)管理選煤廠。 選煤廠環(huán)境保護(hù)的研究。例如防止環(huán)境污染和大氣污染；減少和防止噪音；實(shí)現(xiàn)煤泥閉路循環(huán)和生產(chǎn)平衡等。 第 2 章 PLC 的 發(fā)展 PLC 的基本概念 PLC 是 可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)”的簡(jiǎn)稱，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù) 的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大地超過了邏輯控制的范圍。因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PLC?？删幊炭刂破?((ProgrammableControllet)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC。 PLC 的一般定義 為了使 PLC 生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際電工委 (IEC)先后頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，第二稿，并在 1987 年 2 月通過對(duì)它的定義：“可編程控制器”是一種數(shù)字運(yùn)算操作電 子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入／輸出控制各種類型的視械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)的。 總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)割造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入／輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置 ，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制， PLC 的發(fā)展和歷史趨勢(shì) 二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器（ Program Controller， PLC Mable Logic）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái)， PLC 得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)， PLC 的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高， PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的 PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。 作為離散控的制的首選產(chǎn)品， PLC 在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的 PLC 年增長(zhǎng)率保持為 20%～ 30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和 PLC 市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來(lái) PLC 在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是，在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家 PLC 的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料， 20xx 年全球 PLC 的銷售收入為 100 億美元左右，在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置 [3]。 PLC 是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，二十世紀(jì)七十年代的 PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯 運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操