Szczegóły artykułu:

Autor(zy):
dr Leokadia Róg; dr inż. Artur Kozłowski; dr inż. Marek Kryca; prof. ndzw. Bogusław Michalik; mgr inż. Jarosław Smyła
Tytuł:

Technologiczny pomiar zawartoÅ›ci popioÅ‚u w wÄ™glu surowym - popioÅ‚omierz RODOS-EX

Title:

Technological measurement of ash content in raw coal – ash monitor RODOS-EX

Streszczenie:
Z wydobyciem, przeróbkÄ… i spalaniem wÄ™gla wiąże siÄ™ powstawanie dużych iloÅ›ci odpadów staÅ‚ych, które można zagospodarować na wiele różnych sposobów, pod warunkiem, że speÅ‚niajÄ… stosowne normy. Rozwój czystych technologii wÄ™glowych, poza spektakularnymi dziaÅ‚aniami w zakresie CCS (sekwestracja CO2) zwiÄ…zany jest również z podejmowaniem dziaÅ‚aÅ„ na etapie przeróbki i wzbogacania wÄ™gla. W procesach tych bieżąca kontrola zawartoÅ›ci popioÅ‚u w wÄ™glu jest dziaÅ‚aniem koniecznym, wspomagajÄ…cym proces produkcji wÄ™gla o wysokiej jakoÅ›ci oraz pozwala na skuteczne planowanie gospodarki odpadami. Klasyczne laboratoryjne badania zawartoÅ›ci popioÅ‚u sÄ… czasochÅ‚onne i pracochÅ‚onne. Ponadto majÄ… charakter losowy wynikajÄ…cy z koniecznoÅ›ci pobrania próbki do badaÅ„. Chociaż dokÅ‚adność analizy próbki jest wyższa od dokÅ‚adnoÅ›ci urzÄ…dzeÅ„ technologicznych, metody klasyczne powinny być wspomagane metodami technologicznymi. Informacja o zawartoÅ›ci popioÅ‚u, uzyskana na wczesnym etapie procesu wydobycia, może być wykorzystana jako sygnaÅ‚ sprzężenia zwrotnego dla kombajnisty lub umożliwić wstÄ™pnÄ… segregacjÄ™ urobku, minimalizujÄ…c koszty transportu kamienia na powierzchniÄ™. Przedstawione w artykule urzÄ…dzenie - popioÅ‚omierz RODOS-EX - umożliwia ciÄ…gÅ‚y pomiar zawartoÅ›ci popioÅ‚u w wÄ™glu surowym, jeszcze przed przetransportowaniem go na powierzchniÄ™. UrzÄ…dzenie dostarcza informacji pozwalajÄ…cych na odpowiednie zorganizowanie procesu wzbogacania. Autorzy omówili różnice w budowie popioÅ‚omierza przeznaczonego do zabudowy w podziemiach kopalÅ„ wzglÄ™dem typowych rozwiÄ…zaÅ„ stosowanych w zakÅ‚adach przeróbczych. Różnice wynikajÄ…ce z koniecznoÅ›ci uwzglÄ™dnienia znacznie trudniejszych wymagaÅ„ Å›rodowiskowych, takich jak duża wilgotność, wysoka temperatura otoczenia, zagrożenie wybuchem metanu i pyÅ‚u wÄ™glowego czy zagrożenia mechaniczne, znalazÅ‚y swoje odzwierciedlenie w budowie i parametrach funkcjonalnych urzÄ…dzenia. Jednym z istotnych problemów zwiÄ…zanych z pomiarami zawartoÅ›ci popioÅ‚u w wÄ™glu surowym jest wpÅ‚yw zmian skÅ‚adu chemicznego na niepewność wskazaÅ„ popioÅ‚omierza. Zastosowana w urzÄ…dzeniu metoda pomiarowa bazujÄ…ca na pomiarze naturalnego promieniowania gamma jest stosunkowo maÅ‚o wrażliwa na zmiany skÅ‚adu chemicznego urobku.
Abstract:
Mining, coal processing and coal combustion entail production of large quantities of solid waste that can be used in a number of different ways, provided that they meet the relevant standards. The development of clean coal technologies, apart from spectacular actions in the field of CCS (Carbon Capture and Storage), is also related to taking actions connected with coal processing and enrichment. In these processes the on-line control of ash content is a necessary action, that supports the process of production of high quality coal and allows for effective planning of waste management. Classical laboratory test of ash content is time consuming and laborious. Furthermore, that method has a random character due to the necessity of sampling. Although accuracy is much higher than the accuracy of any other technological devices, classical method should be supported by technological methods. Information on ash content acquired at the early stage of the extraction process can be used as a feedback signal for the cutting loaderman operator or may allow for the initial segregation of the output reducing the cost of its transport to the surface. In this paper the presented device – RODOS-EX ash-meter – allows for on-line measurement of ash-content in raw coal, before transporting it to the surface. The device provides information which allows to properly organize the coal enrichment process. The authors discussed differences between the construction of the ash meter intended for the use in underground coal mines and the ash meter designed to be used in coal processing plants. Strict environmental requirements, such as high humidity, high ambient temperature, methane and coal dust explosion hazard or mechanical threats were considered in the construction and functional parameters of the device. One of the significant problems, related to the measurement of ash content of raw coal, is the impact of changes in the chemical composition on the uncertainty in ash meter indications. The measurement method used in the device is based on the measurement of natural gamma radiation, and is relatively insensitive to changes in the chemical composition of the output.
Słowa kluczowe:
promieniotwórczość naturalna, czyste technologie węglowe, popiołomierz
Keywords:
natural gamma radiation, clean coal technologies, ash-meter