煤炭科技

世界首個極寒工況5G+無人駕駛卡車編組試運行

近日，國家能源集團神寶能源露天煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場5 臺無人駕駛礦用自卸卡車逐一自動與挖掘機對位裝車，實現(xiàn)裝運排一體化運行作業(yè)。這標志著世界首個極寒工況5G+220t 無人駕駛卡車編組項目，在通過中國自動化學(xué)會組織的安全評審后，進入滿載工業(yè)性試運行階段。

據(jù)悉，該項目啟動建設(shè)以來，經(jīng)過5G 獨立組網(wǎng)建設(shè)、試驗場地規(guī)劃、卡車改造安裝調(diào)試、作業(yè)場地運行試驗及權(quán)威檢測檢驗，各項性能指標達到了安全運行要求，順利通過中國自動化學(xué)會組織的安全評審。評審組專家一致認為，該項目作為世界煤礦第一個極寒環(huán)境、5G網(wǎng)絡(luò)下大型礦用自卸車無人駕駛改造并編組運行項目，已具備了5 臺220t 電動輪礦用自卸車無人駕駛車輛與挖掘機、遙控推土機、灑水車、平路機、指揮車等作業(yè)設(shè)備平行運行能力，可以開展工業(yè)性試運行。

據(jù)該項目技術(shù)人員高玉介紹，該項目采用雙控雙駕改造技術(shù)和無人運輸仿真技術(shù)，5臺礦卡安裝了無人駕駛系統(tǒng)和智能調(diào)度管理系統(tǒng)，具備全局路徑規(guī)劃、高精定位、自主行駛、智能避障、精準自適應(yīng)控制功能；同時安裝了耐低溫裝置與傳感器，具備在極寒天氣下作業(yè)的能力。

“滿載工業(yè)性試運行應(yīng)對了呼倫貝爾地區(qū)零下50℃極寒復(fù)雜氣候，以進一步檢驗該項目的可靠性和穩(wěn)定性，最終實現(xiàn)露天煤礦安全、高效、綠色、智能發(fā)展。”神寶能源露天煤礦副礦長徐煦介紹。

國家能源集團自主研發(fā)國內(nèi)首套20千瓦級IGFC系統(tǒng)試車成功

近日，國家能源集團北京低碳清潔能源研究院自主研發(fā)的國內(nèi)首套20 千瓦級固體氧化物燃料電池（SOFC）發(fā)電系統(tǒng)在寧夏煤業(yè)實驗基地試車成功，達到運行條件。首套系統(tǒng)工況設(shè)計發(fā)電15kW，實際發(fā)電15.7kW，一次試車成工，達到預(yù)期目標。

SOFC 是一種將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置，能夠使用多種不同燃料發(fā)電，包括氫氣、合成氣、天然氣、沼氣以及液體燃料等。SOFC 可在高溫下運行，具有發(fā)電效率高、清潔、噪音小等特點，是聯(lián)合煤氣化燃料電池發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)中的核心裝備。IGFC 是以煤為初始燃料，高溫氣化產(chǎn)生的合成氣通過燃料電池直接發(fā)電，系統(tǒng)可對產(chǎn)生的CO2進行富集、捕集、儲存或綜合利用，進而實現(xiàn)CO2近零排放。SOFC 作為發(fā)電裝置可廣泛用于分布式能源、備用電源、熱電聯(lián)供系統(tǒng)，以及汽車、輪船的動力系統(tǒng)，也可以反向運行電解水制氫用作加氫站，與棄光、棄風(fēng)組成發(fā)電、儲能聯(lián)合系統(tǒng)，在氫經(jīng)濟中具有重要地位。

IGFC 是由國家科技部資助的國家重大專項科研項目，于2017 年7 月啟動。該項目在執(zhí)行過程中，團隊采取了逐級放大分步實施的技術(shù)戰(zhàn)略。先后在寧夏煤業(yè)實驗基地完成了1kW 和5kW 測試平臺的調(diào)試、試車及電堆模塊的長周期穩(wěn)定性實驗。在1kW 和5kW 測試平臺的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進設(shè)計理念，設(shè)計、集成、加工制造了國內(nèi)首套20 千瓦級聯(lián)合煤氣化燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。在寧夏煤業(yè)的大力支持下，項目組成員及運營團隊在現(xiàn)場堅持安全第一，并在最短時間內(nèi)完成了系統(tǒng)集成、組裝、調(diào)試、試車等多項任務(wù)，大幅降低了疫情對項目的影響。

此次試車成功是國內(nèi)首套IGFC 核心裝備的成功運行，驗證了項目組研發(fā)的新型發(fā)電技術(shù)的可行性，使國家能源集團在IGFC 領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先地位，為兆瓦級聯(lián)合煤氣化燃料電池發(fā)電示范系統(tǒng)的建設(shè)與運營奠定了基礎(chǔ)，也為國家能源集團實現(xiàn)煤炭高效利用和碳減排的戰(zhàn)略目標提供了一條有效的技術(shù)路徑。