课题六、煤炭地下气化过程实时测控技术的研究

课题编号：U2013091003

课题描述：

在煤炭地下气化生产过程中，能及时准确地了解地下气化炉的各项重要工艺参数(如进风量、进风压力、输入蒸汽量、蒸汽压力、煤气出气量、出气压力、出气成分、重要生产设备的工作状况等)，及时了解燃烧空间的扩展与注浆充填的效果，才能进行准确、有效的工艺参数调节，保证地下气化炉的长期稳定生产及地面重要生产设备(如：鼓风机、引风机、各种泵等)的工作安全。为了达到一定的工业规模，必须采用双炉或多炉同时运行，必须准确及时地控制各个气化炉的工艺参数，并根据气化炉和产出煤气的状态及时切换。因此，必须综合利用现代传感测量技术、电子技术、计算机控制与信息处理技术，结合煤炭地下气化生产的要求，研制计算机专家决策及自动控制系统，保证煤炭地下气化生产稳定、高效、安全地进行。

知识结构要求：

1、掌握系统辨识方法的原理及Matlab软件；

2、基本学科涉及：高等数学、线性系统理论、数字控制、一些有关矩阵运算、概率和随机变量的知识等。

研究平台：

1、煤炭地下气化综合实验系统。实验系统占地约260平米，其中实验装置占地约220平米，集中控制室面积约40平米。主要有：煤炭地下气化DCS系统、地下气化模型实验炉体（长4.5m×宽1.2m×深1.67m）、煤气净化系统、废气焚烧系统、数据采集系统、实验控制系统、煤气组分分析系统、污染物测定系统、煤炭热解实验系统、煤气加压输送系统、变压吸附系统、一氧化碳变换系统、甲烷化反应器、脱碳系统、换热及热计量等系统；

2、主要仪器设备：煤及岩层渗透性分析仪、气相色谱仪、热重分析仪、比表面积与孔径测定仪、自动量热仪、水蒸气发生器、热式气体流量计、间歇式高压釜、索氏萃取仪、烘箱、反应器底部循环泵、湿式流量仪表、电加热器、加氢改质实沸点蒸馏装置、红外光谱仪等；

3、大块煤气化反应动力学参数测定实验装置；

4、计算机数值模拟软件。

课题费用：2万元。

课题目标：

1、研制满足要求的测量传感器及配套仪表；

2、在线监测煤炭地下气化炉的工艺参数（温度、进风量、进蒸汽量、供水蒸汽时间、出气量、风压、气压等）；

3、煤气自动进样及组分分析系统；

4、利用物探手段所获得的燃空区扩展的数据，通过接口进入测控系统；

5、监测地面重要生产设备的工作状态，保证设备的安全工作；

6、建立以计算机为核心的测制软件；

7、至少发表一篇EI检索的论文；每年至少1篇中文核心；

8、最终完成1份课题研究报告，每季度提交1份研究进度报告。

研究时间：

2013年9月～2015年7月

指导老师：黎冠  >>

课题负责人：          >>

课题组成员：        ；         ；         。

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