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煤场储存的煤质变化
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　　煤运进电厂后，通常是在贮煤场存放一段时间才会入炉燃烧。因此，除了对入厂煤质及入炉质必须加以监督外，还存在煤场煤质监督问题。　　煤场通常存煤量控制在15天燃煤量左右，存煤太少，有因缺煤而被迫停炉的危险；存煤太多，一方面增加煤场管理的难度，增加煤的损耗，又积压资金。　　煤场监督管理包括很多方面内容，比如如何组堆，如何进行测温监督、防止煤堆自燃，如何进行煤场盘点，测准煤堆体积及煤的堆积温度以计算存煤量，煤场防风、防水应采取哪些措施等。对于煤质检测人员来说，应了解煤在自然条件下的质量变化情况，了解其变化规律是十分必要的。　　加强煤场煤质监督，减小煤的自然损耗，特别是防止煤堆自燃，具有重要的实际意义。　　电厂进煤通常都是露天存放。煤在自然条件下，将发生缓慢的氧化现象。当煤堆温度升至一定程度时，例如60℃以上，则氧化反应迅速增大，并有导致自燃的可能。这对高挥发分的烟煤及褐煤来说，这种危险性更大。　　煤的氧化，导致煤质下降是一种普遍现象。但其质量下降程度，则随煤质特性、特别是挥发分与含硫的高低、煤堆特点，特别是煤堆的大小、形状、高度及压实程度以及自然条件密切相关。　　由于各种煤性质不同，各电厂所处条件的差异（包括煤堆状况及自然环境等），其煤质变化幅度有明显的差异。一般说来，贫煤、瘦煤为主体的混煤，储存6个月，发热量损失约为1.8%~2.0%；高挥发分的气煤、长焰煤，则损失约为5%左右；无烟煤储存6个月以至更长一些时间，其发热量变化甚微；而褐煤即使储存1个月，其发热量也会明显降低。　　煤的发热量发生变化，与其相应的煤质其他特性指标值也将发生变化，并呈现某种规律性。　　现以作者近年的研究实例，来说明在自然条件的煤质变化规律。　　为了研究电厂存煤在自然条件下的煤质变化规律，以确定燃煤在煤场中最佳存放条件，计算因煤质变化而导致的经济损失，从而为电厂较准确地估算存煤的热值，探索入厂及入炉煤热值差及改善煤场管理提供依据，特对某电厂燃用的某矿区高挥发分烟煤进行了单独组堆。在与电厂煤场完全相同的条件下，放存1年，每半个月观测记录一次气象参数，测定煤堆不同温度，不同部位的温度，同时在煤堆四侧定点采样，以进行程度及各项特性指标的测定，从而研究其煤质变化规律：一是存放过程中煤质与组堆时相比的下降情况；二是根据对上述观测数据，分析研究在此1年中的煤质变化。　　试验煤堆　　在电厂火车煤场一侧清理出一块约600m2(30m×20m)的空地，作为试验煤的组堆场地，它与电厂煤场相距约20m，该试验煤与电厂用煤是在完全相同的自然条件下堆放。　　组堆时，将一列火车运进电厂的某矿原煤1500t由翻车机卸于煤槽中，由拨煤机拨至输煤皮带送到试验煤场附近，用斗轮机卸煤组堆。煤堆四侧均是梯形，平均长度20m，宽12m,&高6&m。　　一、测温热电偶的埋设　　在组堆过程中，自距地面1、3、5&m时，分别在煤堆各层面两侧预埋2支镍铬-镍硅热电偶。在其瓷套管外用两端开口的金属管保护，将其平置于煤面上。冷端与补偿导线连结，并用防水自粘绝缘胶带密封，补偿导线一端裸露于煤堆外，并对正负极作好标记。　　二、试验煤的特征　　试验煤以高挥发分、灰分波动大为特点，在试验煤组堆前，在火车上及卸煤后进行了多次采样。　　试验内容与方法　　一、&气象参数的观测　　在现场用便携式多功能气象仪观测开始与结束时的气温、气压、风速、风向与温度，取前后2次测定均值作为气象数值。　　二、&温度测量　　将各热电偶补偿导线引出端用砂纸打磨，以除去表面氧化层，连接到便携式电位差计或毫伏表上，记录电势值并换算成对应温度。　　三、采样分析　　在煤堆四侧定点（位于各温度测点附近）下控0.2m，每侧从上、中、下交错位置上3点各采集2kg煤样，将四侧等高度样品合成一个总样，这样每次测定，获得3个总样。　　先进行粒度分析后，再将其还原成原样，用于制样与化验。　　先进行粒度分析后，再将其还原成原样，用于制样与化验。　　煤的采样、制样与化验均按国际规定进行。每次化验AdVdQgr,&d及St,d,共4项。　　粒度分析结果分为大于25mm、大于13~25&mm、大于6~13&mm及小于6&mm，共4挡，分别计算所占百分率。　　观测试验结果　　一、气象参数　　从2000年11月至2001年11月，正好1年期间，所观测的结果是：　　温度：4~45℃，平均21.8℃;　　温度：25%~70%，平均52.8%;　　气压：（998~1033）×102Pa,&平均Pa；　　风速：0.2~4.0m/s,&平均1.54m/s;　　风向：东风占44%，东南风占20%，东北占12%，其他占24%。　　由于煤堆四周无任何高速杂物及树木，它全部暴露在阳光直射范围内，又是接近中午测温（每次观测定于上午9：30~11：30进行），故夏季多次出现40℃以上的高温。　　全年主导风向为东风、东南风、东北风三者占76%。　　二、粒度分析结果　　在试验中，因在煤堆的表层下0.2m采样，故表5-4-2结果反映了煤堆近表面粒度分布规律。不同粒度区间，其粒度所占百分率大体上均与存煤时间是线性关系，其中较大颗粒者与存煤时间是负相关性；而较小粒度者则是正相关。结果表明：大粒度者（大于25mm）变化速度最快。　　三、温度测量结果　　温度测量结果由图5-4-1所示。该图为煤堆深度3m（煤堆中层）温度变化曲线，煤堆1m及5m深度的温度变化，与3m深度具有完全相似的变化趋势。　　进入2月份后，煤堆各点温度多在20~30℃范围内变化；进入6月份后，各点温度急剧上升至40~50℃；进入10月份后，各点温度又缓慢降低，但仍维持在40℃左右的水平上。　　四、煤质分析结果　　煤堆中部3&m处，Ad值高，而VdQgr,&d、St,d,均低，煤质变化幅度最大，这与煤堆中部温度最高密切相关；而煤堆深1m层，其煤质变化幅度最小；煤堆深5m层，煤质变化则介于二者之间。
[责任编辑：郝佳一
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热点文章TOP10煤场煤堆体积自动计量系统--《南京理工大学》2003年硕士论文
煤场煤堆体积自动计量系统
【摘要】：
火电厂的燃煤管理是生产管理的重要环节，对电厂的经济指标有着直接影响。本文设计开发了一套激光测煤系统，它可广泛使用于火电厂煤堆体积的测量工作，可满足火电厂燃煤的现代化管理的要求。
煤堆体积计算采用间接测量的方法，首先获取煤堆表点的三维坐标，然后利用数值积分的方法算出煤堆体积。文章分析了测距系统的各种误差来源，根据重积分梯形公式的余式和中心极限定理，导出总体各截断误差和鉴别误差的密度分布函数服从正态分布；给出对不同情况下估计误差的结论。根据误差理论分析确定了系统的工作参数。
本激光测煤系统以PC104为系统主机，采用主从式的微机结构。作者主要进行了测量系统的软、硬件的设计，完成了煤堆表面点的采样、煤堆体积计算、煤堆截面图形显示和煤堆数据管理等任务。
【关键词】：
【学位授予单位】：南京理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2003【分类号】：TH71【目录】：
1 绪论6-11
1.1 课题的研究背景和意义6-7
1.2 国内外的研究状况7-10
1.3 测试系统的要求10
1.4 作者的主要工作10-11
2 测量系统的工作原理和设计方案11-17
2.1 体积测试原理11-14
2.1.1 矩形域的求积公式12-13
2.1.2 一般区域上的二重积分13-14
2.2 系统的设计思想14-17
3 测试系统参数的确定17-27
3.1 概述17-18
3.2 测试系统误差分析18-26
3.2.1 粗大误差18
3.2.2 A／D转换量化误差18-19
3.2.3 间接测量量误差的传递19
3.2.4 系统体积计算引入的误差19-26
3.2.4.1 中心极限定理20-22
3.2.4.2 截断误差22-24
3.2.4.3 鉴别误差24-25
3.2.4.4 误差的综合25-26
3.3 系统参数的确定26-27
4 测试系统的硬件设计27-53
4.1 测距装置27-32
4.1.1 测距装置的选取27-28
4.1.2 功能和技术指标28-29
4.1.3 相位式激光测距原理29-32
4.2 测角装置32-38
4.2.1 测角装置选取32-33
4.2.2 测角装置的功能和技术指标33
4.2.3 基于单片机的轴角一数字转换电路33-38
4.3 计算机控制系统的总体设计38-53
4.3.1 设计要求38
4.3.2 主机的选择38-46
4.3.2.1 PC／104嵌入式微机39-41
4.3.2.2 PC／104概念的起源41-42
4.3.2.3 PC／104总线标准42-43
4.3.2.4 PC／104模块43-44
4.3.2.5 PC／104面向对象的硬件设计开发44-45
4.3.2.6 PC／104软件开发45-46
4.3.2.7 PC／104嵌入式计算机在仪器中的应用前景46
4.3.3 系统的硬件设计方案46-53
4.3.3.1 系统核心模块47-48
4.3.3.2 CDT2000数据采集模块48-49
4.3.3.3 人机对话通道49-51
4.3.3.4 输出控制单元51
4.3.3.5 存储系统51-53
5 系统软件设计53-68
5.1 软件开发工具的选择53
5.2 软件总体设计53-68
5.2.1 主程序56
5.2.2 系统自检子程序56-57
5.2.3 数据采集子程序57-62
5.2.3.1 中断57-59
5.2.3.2 82C54定时器／计数器59
5.2.3.3 71055数字量I／O59-61
5.2.3.4 数据采集子程序流程图61-62
5.2.4 数据预处理62-64
5.2.4.1 数据保存63
5.2.4.2 角度和距离转化63
5.2.4.3 错误数据的剔除63
5.2.4.4 煤堆截面图形实时显示63-64
5.2.5 数据平滑处理、整理和体积计算64-68
5.2.5.1 采集数据极坐标与直角坐标间的转换64-65
5.2.5.2 数据平滑处理65-66
5.2.5.3 数据的整理66-67
5.2.5.4 体积的计算处理67-68
结束语68-69
参考文献70
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