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配煤生產(chǎn)計算機操作系統應用畢業(yè)論文
由于自然環(huán)境因素的影響，煤炭開(kāi)采生產(chǎn)常常面臨諸多方面的障礙。在生產(chǎn)技術(shù)上，煤炭企業(yè)難以達到高難度采礦生產(chǎn)的需要；在生產(chǎn)方式上，煤炭企業(yè)缺乏先進(jìn)的控制技術(shù)作為支撐。這些問(wèn)題不僅降低了煤炭企業(yè)的采煤生產(chǎn)效率，也容易引起各種安全意外事故，增加煤炭企業(yè)生產(chǎn)難度，同時(shí)擴大了成本投資。計算機控制系統的運用，大大增強了采煤生產(chǎn)的安全性、可靠性及持續性，提升了采煤生產(chǎn)中的配煤效率。
1計算機控制系統的應用類(lèi)型
考慮到煤炭經(jīng)濟在我國國民經(jīng)濟中的重要性，企業(yè)在制定煤炭生產(chǎn)計劃時(shí)必須要控制好每個(gè)環(huán)節的作業(yè)質(zhì)量，控制好采煤生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量等核心指標。傳統配煤方式造成的各種缺陷，既增加了企業(yè)參與煤炭生產(chǎn)的難度，也加大了開(kāi)采成本的投資金額。鑒于計算機控制系統的優(yōu)越性能，其用于煤炭開(kāi)采的配煤工序時(shí)可顯著(zhù)改善生產(chǎn)效率。計算機控制系統的組成包括：
�。�1）數據采集系統。數據采集是為了收集到更多的配煤信息，為生產(chǎn)人員的操作提供可靠的依據，計算機控制系統中的數據采集功能則能滿(mǎn)足這一要求。利用該系統可以對生產(chǎn)過(guò)程各種工藝變量進(jìn)行巡回檢測、處理、記錄及變量的超限報警，并且做好各類(lèi)實(shí)用數據信息的實(shí)時(shí)分析，以判斷采煤生產(chǎn)的狀態(tài)是否正常，提醒操作人員做好相應的準備工作。
�。�2）數字控制系統。數字控制系統運行之前要經(jīng)過(guò)一定的計算處理，再把計算所得的結果經(jīng)過(guò)傳輸通道遞交給控制中心[1]。計算機控制系統收到信號后，可對被控制對象加以調控處理，以確保采煤數據的準確性。數字控制系統在模擬階段運行時(shí)信號的傳送不需要數字化，只需要結合計算機自帶的計算功能便可處理相應的信息，方便了煤炭開(kāi)采生產(chǎn)控制需要。
�。�3）監督控制系統。計算機監督控制系統的作用表現在兩方面：一是監督煤炭開(kāi)采生產(chǎn)，對出現的質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)檢測反映；二是指導配煤工作，在配煤時(shí)利用監督系統可引導操作人員按照標準的質(zhì)量分配原煤。為了保證監督控制系統作用的發(fā)揮，計算機操作人員可利用數據建模的形式分析配煤信息，編制更加科學(xué)的配煤方案，提升了配煤數據的處理效率。
�。�4）分級控制系統。這種控制指的是“集散控制系統”，該系統用于采煤生產(chǎn)可對生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施多方面的分級控制，如集中監視、操作、管理、分散控制等等，是一種功能強大的控制系統。分級控制系統的各項設備具備了常規儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點(diǎn)，有助于創(chuàng )建人機操作模式，幫助了煤炭企業(yè)生產(chǎn)加工流程的規范運行，改善了系統控制的性能。
�。�5）總線(xiàn)控制系統�？偩�(xiàn)控制系統對采煤現場(chǎng)進(jìn)行總體控制，涉及到采煤、配煤的大部分環(huán)節。利用總線(xiàn)控制系統能引導采煤人員的科學(xué)作業(yè)，如：此系統中利用智能傳感器、執行器等數字化控制模式，將數字信號取代4~20mA模擬信號，從而調控配煤加工的規劃進(jìn)行。在通信技術(shù)、電子技術(shù)等共同促進(jìn)下，現場(chǎng)總線(xiàn)的控制技術(shù)得到了更新發(fā)展。
2傳統采煤模式中配煤的缺點(diǎn)
�。�1）質(zhì)量問(wèn)題。按照行業(yè)技術(shù)標準要求，配煤環(huán)節主要是參照需要的燃煤特性進(jìn)行調配。但受到技術(shù)條件、配煤設備、人員技能的限制，早期企業(yè)在配煤時(shí)沒(méi)有控制好不同煤燃料的比例大小。人工配煤的質(zhì)量水平較低，從而造成煤炭材料燃燒后未能達到理想的效果。
�。�2）投資問(wèn)題。采煤生產(chǎn)需要投入大批資金作為支撐，而配煤作為采煤的后期處理工作，其同樣會(huì )影響到成本投資金額的大小。傳統配煤過(guò)程中，作業(yè)人員因對原煤量大小控制不當，使得配好的煤資源無(wú)法正常使用，增大了配煤作業(yè)的成本投資，使得企業(yè)的日常經(jīng)營(yíng)效益減小。
�。�3）調控問(wèn)題。一套配煤方案確定之后，企業(yè)則會(huì )安排施工人員參與配煤工作。而采煤工序中并沒(méi)有對配煤制定調控方案，許多采煤人員僅注重于原始煤炭的開(kāi)采利用，使得配煤工作未能得到綜合的調控配置[2]。如：在配煤秩序上缺乏科學(xué)的領(lǐng)導，在配煤方法上沒(méi)有標準的規定等。
�。�4）環(huán)保問(wèn)題。煤炭在滿(mǎn)足社會(huì )能源利用需求的同時(shí)，其帶來(lái)的污染問(wèn)題同樣值得重視。傳統配煤方案里沒(méi)有控制煤炭的質(zhì)量、重量、比例及種類(lèi)等，造成煤炭燃燒后的污染率上升20%左右。這不僅反映出我國配煤技術(shù)的落后，也體現了企業(yè)在采煤生產(chǎn)中管理工作不到位等一系列問(wèn)題。
3計算機控制系統指導配煤生產(chǎn)
配煤軟件的推廣是計算機控制系統指導采煤生產(chǎn)的主要表現，通過(guò)將計算機控制系統與采煤生產(chǎn)設備相聯(lián)系，實(shí)現配煤流程的一體化操作，對于煤炭企業(yè)生產(chǎn)而言是一種技術(shù)上的更新。利用計算機指導采煤生產(chǎn)后，許多生產(chǎn)工藝流程也擺脫了傳統采煤的不足，呈現了多個(gè)方面的優(yōu)勢。具體表現如下：
�。�1）提升效率。計算機控制系統指導采煤、配煤之后，作業(yè)人員的工作效率將顯著(zhù)提升。配煤軟件的利用更是提高了作業(yè)效率，如：計算篩分浮沉表，收集煤質(zhì)資料；分析原始煤炭材料的可用價(jià)值，確定煤材料的性?xún)r(jià)比；科學(xué)推測重選、浮選、篩分的作業(yè)狀況，編制更加科學(xué)的選煤流程等。
�。�2）資源配置。資源優(yōu)化配置是自動(dòng)化配煤的首要目的，也是節約企業(yè)生產(chǎn)成本的保證。利用配煤軟件可充分利用各資源。為了充分利用煤炭材料，可以將優(yōu)質(zhì)煤、劣質(zhì)煤按照一定比例配合起來(lái)燃燒使用，這樣可以避免劣質(zhì)煤的丟棄浪費，提升了煤炭資源的使用效率。
�。�3）優(yōu)化比例。軟件配煤的最大優(yōu)勢在于避免了人工配煤的不足，尤其是在配煤量的控制上把握得更加準確。如：利用自動(dòng)化軟件按照用戶(hù)輸入的源煤數據、精煤目標成分數據等，對標準范圍內運行的配煤方案詳細歸類(lèi)。操作人員根據實(shí)際需要可適當調整配煤質(zhì)量以協(xié)調好比例。
�。�4）減少成本。降低成本是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的保證，煤炭企業(yè)的生產(chǎn)成本包括生產(chǎn)總成本、單位成本及銷(xiāo)售成本等。采用自動(dòng)化配煤軟件之后，配煤效率提升20%~25%，生產(chǎn)成本降低10%[3]。另外，計算機控制系統的運用也促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)的改革創(chuàng )新，企業(yè)創(chuàng )造了更多的效益。
4控制系統下配煤軟件的運用
目前，國內已經(jīng)開(kāi)始推廣運用的配煤軟件可完成動(dòng)力配煤、洗選配煤及煉焦配煤等3大形式的配煤，每一種方案都可以在計算機系統上自動(dòng)運行�？刂葡到y與計算機軟件聯(lián)合運用后，基本上建成了自動(dòng)化生產(chǎn)模式，煤炭企業(yè)采煤、配煤的效率顯著(zhù)提升。
�。�1）動(dòng)力配煤。在動(dòng)力配煤方法中融合了多項學(xué)科知識，此種自動(dòng)化配煤涉及到了化學(xué)、煤的燃燒動(dòng)力學(xué)、煤質(zhì)測試等理論。在此前提下，把各種性質(zhì)、質(zhì)量、重量的煤炭綜合處理，如振動(dòng)、挑選、粉碎等，再添加適當的化學(xué)試劑搭配使用，從而達到鍋爐燃燒需要的條件，該自動(dòng)化配煤操作流程簡(jiǎn)單[4]。
�。�2）煉焦配煤。煉焦煤具有多方面的化學(xué)作用，其采用熱分解、結焦等工藝，生產(chǎn)出焦炭、焦爐煤氣、煉焦化學(xué)產(chǎn)品等。此種自動(dòng)化配煤形式是大部分企業(yè)廣泛運用的方法，且具備了許多生產(chǎn)優(yōu)勢，如能顯著(zhù)提升煤炭資源的使用效率，減小企業(yè)生產(chǎn)的成本，確保焦炭的質(zhì)量達到標準要求，讓產(chǎn)品的用途更廣。
�。�3）洗選配煤。洗選配煤是通過(guò)計算機自動(dòng)化操作，對原始煤炭材料進(jìn)行清洗、篩選、配合等處理，實(shí)現了煤炭資源的高效利用。根據試驗檢測結果顯示，洗選配煤處理后的煉焦精煤灰分降低1%，煉鐵高爐利用率上升5%，煤炭燃燒的污染率降低0.2%。因而，這種配煤方式在經(jīng)濟、環(huán)保方面都有較高的價(jià)值。
5計算機控制配煤的相關(guān)原理
配煤軟件的運用必須要借助于計算機控制系統作用的發(fā)揮，但同時(shí)也要參考相關(guān)的理論知識，這樣才能在生產(chǎn)實(shí)踐中獲得更大的利益。在配煤軟件運行期間，生產(chǎn)操作人員掌握配煤的基本理論，可指導其在生產(chǎn)中規范生產(chǎn)。計算機控制系統下的配煤理論如下：
�。�1）重疊性原理。這種原理的核心在于溫度的控制連接，保持不同煤材料之間的溫度處于標準范圍，然后才能實(shí)現配煤效率的提升[5]。
�。�2）互換性原理。焦炭質(zhì)量的好壞由煉焦炭?jì)炔康某煞纸M成所決定，如活性組分、惰性組分等，且與配煤人員的操作水平也有較大的聯(lián)系。
�。�3）共炭性原理。共炭性配煤需要采用適量的非煤粘結劑，再配合使用機渣油、塑料類(lèi)、瀝青等加快煤炭的共炭化反應速率。
6結論
綜上所述，采煤生產(chǎn)狀況決定了后期的煤炭經(jīng)濟發(fā)展水平，在采煤過(guò)程中不僅要控制好生產(chǎn)秩序，還要對“配煤”工作給予足夠的重視。計算機控制系統運用于配煤操作具備多方面的優(yōu)勢，不僅提升了配煤操作的效率，也大大降低了煤炭生產(chǎn)人員的工作難度，推動(dòng)了我國煤炭經(jīng)濟的可持續發(fā)展。
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