煤气化是一种技术。这种技术把煤变成气体。煤气可以燃烧。煤气可以发电。煤气可以做饭。煤气可以做化工原料。煤是中国很多的东西。中国有很多煤。煤在地下。人们挖煤。挖煤很辛苦。挖煤有危险。挖煤会让地下面空。地上会塌。煤直接烧有很多问题。煤烧的时候冒出黑烟。黑烟里有灰尘。灰尘飞到空气里。人们呼吸到灰尘。人们会咳嗽。人们会生病。黑烟里还有不好的气体。二氧化硫是一种不好的气体。二氧化硫飞到天上。下雨的时候,二氧化硫和水一起落下来。这是酸雨。酸雨落到田里。庄稼长不好。酸雨落到河里。鱼会死。煤烧完剩下很多灰。灰没有地方放。灰堆成山。风吹灰,到处都是。煤烧产生二氧化碳。二氧化碳让地球变暖。地球变暖不好。冰山会融化。海面会升高。一些地方会被淹没。天气会变得奇怪。夏天更热。冬天更冷。
煤气化能解决一些问题。煤气化在工厂里进行。工厂不是露天烧煤。工厂把煤放进一个大炉子。炉子很热。煤在炉子里不是直接烧。煤和一点点空气反应。煤和一点点氧气反应。煤和水蒸气反应。这些反应需要高温。高温来自一部分煤的燃烧。大部分煤不燃烧。大部分煤变成气体。煤变成的气体叫合成气。合成气主要是一氧化碳和氢气。一氧化碳可以燃烧。氢气也可以燃烧。合成气从炉子里出来。合成气很热。合成气被冷却。合成气里的脏东西被去掉。灰尘被过滤掉。硫被去掉。硫可以做成有用的东西。去掉脏东西的合成气很干净。干净的合成气燃烧没有黑烟。干净的合成气燃烧很少二氧化硫。这对空气好。人们呼吸更安全。天更蓝。酸雨变少。
合成气用处很大。合成气可以送到发电厂。发电厂用合成气燃烧。燃烧产生热。热把水变成蒸汽。蒸汽推动机器。机器发电。电送到各家各户。电让灯亮。电让电视开。电让工厂转。用合成气发电比直接烧煤发电干净。污染少。效率高。合成气还能送到家里。家里用煤气灶。煤气灶点火就着。火很蓝。火很旺。做饭很快。不用烧柴。不用烧煤球。家里没有烟。厨房干净。合成气更能送到化工厂。化工厂用合成气做东西。一氧化碳和氢气是基础。它们可以合成甲醇。甲醇是一种液体。甲醇像酒精。甲醇可以做燃料。甲醇可以开车。甲醇可以做别的化学品。氢气可以合成氨。氨是做化肥的原料。化肥撒到田里。庄稼长得壮。粮食收得多。一氧化碳可以做醋酸。醋酸我们吃醋里有。工业醋酸做塑料做衣服。煤气化让煤变成很多宝贝。煤不只是烧火。煤变成了化工的妈妈。
我的毕业论文研究煤气化。研究一个具体问题。这个问题是煤气化炉里的温度控制。温度很重要。温度太高不好。温度太高炉子可能坏。炉子的墙是砖砌的。砖受不了太高的热。温度太高煤灰会熔化。熔化的灰粘在炉壁上。炉壁结痂。结痂了炉子不通畅。气体不好出来。需要停下来清理。停工耽误生产。温度太低也不好。温度太低煤反应不完全。煤不能全变成气。剩下很多渣。渣里面还有碳。碳浪费了。煤气产量变少。合成气质量不好。一氧化碳和氢气变少。效率低。成本高。所以温度要刚刚好。保持刚刚好的温度很难。煤有时候不一样。这批煤来自山西。下批煤来自内蒙古。煤的种类不同。有的煤容易气化。有的煤难气化。煤里水分不同。煤里灰分不同。这些都会影响炉子里的温度。我的研究就是想办法让温度稳定。
我想了一个办法。这个办法用电脑控制。炉子里有测温点。热电偶测量温度。热电偶把温度信号传到电脑。电脑知道温度是多少。电脑里我写好了程序。程序是一个智能程序。程序能学习。程序能根据过去的经验调整。程序分析温度变化趋势。程序分析煤种的数据。煤进来之前先化验。化验数据输入电脑。电脑知道现在的煤是什么样。电脑控制几个东西。电脑控制送煤的速度。煤送得快,反应多,温度容易升高。煤送得慢,反应少,温度容易降低。电脑控制送空气的量。空气多,燃烧多,炉子更热。空气少,燃烧少,炉子会冷一些。电脑控制送水蒸气的量。水蒸气和煤反应。这个反应吸热。水蒸气多,炉子温度会降。水蒸气少,炉子温度会升。电脑综合这些控制。电脑让它们配合好。目标是温度稳定在最好的那个点。
我做了实验。我在实验室搭了一个小炉子。小炉子就像大工厂炉子的模型。我用不同的煤做实验。我改变送煤速度。我改变空气量。我改变水蒸气量。我记录温度变化。我收集了很多数据。我把数据输入电脑程序。我让程序学习这些数据。程序越来越聪明。程序能预测温度变化。程序提前调整控制。我开始测试。我让炉子运行。我用一种煤。开始温度很稳。我突然换另一种煤。旧的方法温度会波动很大。我的智能程序很快调整。温度只波动了一点。很快温度又回到那个最好的点。实验成功了。我的方法比旧方法好。旧方法靠人工经验。老师傅看火色。老师傅调阀门。老师傅很棒。但老师傅会累。老师傅会退休。我的电脑程序不累。我的电脑程序一直学习。我的方法能让煤气化炉更平稳运行。平稳运行生产更多煤气。平稳运行节约煤。平稳运行延长炉子寿命。平稳运行减少停工。这对工厂好。工厂多赚钱。这对社会好。社会节约资源。污染也更少。
煤气化技术还在发展。中国煤多。石油少。天然气少。煤气化很重要。煤气化把脏煤变干净能源。煤气化把固体煤变气体原料。煤气化要更好。效率要更高。污染要更少。成本要更低。我的研究是小研究。是温度控制的研究。这个小研究有帮助。很多小研究加起来就是大进步。我做毕业论文学到很多。我学煤气化原理。我学自动控制。我学电脑编程。我学做实验。我学分析数据。我把知识用起来。我解决一个小问题。我很高兴。我写完论文。我把我的方法写清楚。我把我的实验数据贴上去。我希望我的研究有用。也许有一天,工厂会用我的方法。那会让我更高兴。煤气化是好技术。我希望它越来越好。天更蓝。水更清。人们用好能源。人们健康生活。这是我的愿望。