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用来增强固体燃料性质的方法和系统
申请号 CN200780020196.9 申请日 2007-04-02 公开(公告)号 CN101522867B 公开(公告)日 2013-03-27
申请人 煤炭技术公司; 发明人 J·L·温伯格; N·E·金瑟; J·A·阿滕; R·T·王; J·M·德罗日;
摘要 在本 发明 的 实施例 中描述了一种清洁 固体 燃料 的方法的改善能 力 ，所述方法可以提供与要被 固体燃料 处理设备处理的固体燃料的一个或多个特性有关的起始固体燃料样品数据；可以提供希望固体燃料特性；可以比较与一个或多个特性有关的该起始固体燃料样品数据与所述希望固体燃料特性以确定固体燃料组成差；可以为固体燃料处理设备的操作确定操作处理参数以至少部分根据所述固体燃料组成差清洁所述固体燃料；以及可以监控在固体燃料处理期间从固体燃料发出的杂质并且相对于其调整操作处理参数以制造清洁的固体燃料。
权利要求

1.一种清洁固体燃料的方法，包括：
提供与要被微波固体燃料处理设备处理的固体燃料的一个或多个特性有关的起始固体燃料样品数据；
提供希望固体燃料特性；
比较与一个或多个特性有关的所述起始固体燃料样品数据与所述希望固体燃料特性以确定固体燃料组成差；
确定所述固体燃料处理设备的操作的操作处理参数以至少部分根据所述固体燃料组成差清洁所述固体燃料；
提供用以承载所述固体燃料通过所述处理设备的多层传送带，其中所述多层传送带在具有耐磨损的顶层和耐高温的第二层时适于将微波能量的相当大部分传递通过所述带；其中顶层是可拆装的，第二层是由用层状结构的结构索加固的基体材料构成的结构层；以及监控在所述固体燃料的处理期间从所述固体燃料发出的杂质并且相对于其调整所述操作处理参数以制造清洁的固体燃料。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述固体燃料是煤。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述固体燃料样品数据是数据库。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述固体燃料特性是水湿气百分比。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述固体燃料特性是灰百分比。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述固体燃料特性是硫百分比。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述固体燃料特性是固体燃料的类型。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述操作处理参数是微波功率。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述操作处理参数是微波频率。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述操作处理参数是微波应用的频率。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括水。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括氢。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括羟基。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括含硫气体。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括液态硫。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括灰。
17.如权利要求1所述的方法，其中所发出的杂质由固体燃料设备传感器予以监控。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述传感器提供用于所述操作处理参数的所述调整的反馈信息。
19.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：将来自公用设施拥有的电力传输线的高压功率直接提供给所述处理设备中的微波发生器，其中所述公用设施拥有的电力传输线适于承载15kv以上。
20.一种固体燃料处理设备，包括：
输入设备，适于接收与要被微波固体燃料处理设备处理的固体燃料的一个或多个特性有关的起始固体燃料样品数据和希望固体燃料特性；
比较设备，适于比较与一个或多个特性有关的所述起始固体燃料样品数据与所述希望固体燃料特性以确定固体燃料组成差；
所述固体燃料处理设备还适于至少部分地根据所述固体燃料组成差清洁所述固体燃料；
至少一个传感器，适于监控所述固体燃料的处理期间从所述固体燃料发出的杂质；
用以承载所述固体燃料通过所述处理设备的多层传送带，其中所述多层传送带在具有耐磨损的顶层和耐高温的第二层时适于将微波能量的相当大部分传递通过所述带；其中顶层是可拆装的，第二层是由用层状结构的结构索加固的基体材料构成的结构层；以及处理调整设备，适于根据从所述至少一个传感器获得的反馈相对于其组成差调整操作处理参数以制造清洁的固体燃料。
说明书全文

用来增强固体燃料性质的方法和系统

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求下列临时申请的优先权，该申请中的每一个在此将全部引入以供参考：2006年3月31日提交的美国临时申请号60/788,297，2006年7月26日提交的美国临时申请号60/820,482，2006年10月3日提交的美国临时申请号60/828,031，以及2006年11月29日提交的美国临时申请号60/867,749。
[0003] 发明背景
[0004] 领域：
[0005] 本发明涉及固体燃料的处理，并且特别涉及使用微波能量(microwave energy)去除杂质(contaminant)的固体燃料的处理。
[0006] 相关技术描述：
[0007] 在所有固体燃料中以变化的量存在的湿气、灰、硫和其它物质通常导致燃料燃烧参数和由燃烧过程产生的污染物(contamination)的不一致。固体燃料的燃烧可以导致有害气体-例如氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的产生。此外，燃烧固体燃料可以导致具有其它物质元素的无机灰的生成。由于燃烧固体燃料而产生的大量二氧化碳(CO2)可以促使全球变暖。这些副产品中的每一个将会以变化的水平(level)产生，这取决于所使用的固体燃料的质量。
[0008] 在固体燃料的处理中已经使用诸如洗涤、空气干燥、转鼓式干燥和加热之类的各种过程来去除固体燃料中存在的一些不需要的物质。这些过程可能需要将固体燃料压碎、研磨成粉、或另外处理成对端用户(end-user)而言不是最适宜的尺寸。为进一步减少排放物，可以在燃烧设备使用废气滤清器。有必要进一步减少由于燃烧固体燃料而产生的有害排放物以及减少与控制这种排放物相关联的成本。

发明内容

[0009] 本发明的方面涉及至少部分根据固体燃料的初始状况清洁固体燃料。在实施例中，固体燃料被测试或采样以生成与该燃料的起始特 性有关的初始数据集。可以知道目标或最终的(经处理的)燃料特性并且可以相对于起始特性和目标特征建立、监控和/或调整处理过程。在此所描述的方法和系统可以包括提供起始固体燃料样品数据和希望固体燃料特性作为输入以确定产品开始和结束组成差(delta)；比较和组合与固体燃料处理设备能力相关的输入以确定生产希望的经处理的产品的操作处理参数；以及将该操作参数传送到用于控制在固体燃料处理设备中产品的处理的控制器和监控设备。
[0010] 本发明的方面涉及将与被处理的固体燃料有关的信息反馈给固体燃料处理设备以进一步调整该过程。在此所公开的方法和系统包括在清洁处理之后测试固体燃料，并且然后将与该测试有关的信息反馈给处理设备。固体燃料输出参数设备可以从后处理测试设备接收最终的经处理的固体燃料特性；该特性可以代表最终生产的经处理的固体燃料；该固体燃料输出参数可以将最终的经处理的固体燃料特性传送到监控设备；该监控设备可以比较该最终的经处理的固体燃料特性与希望固体燃料特性以确定固体燃料处理操作参数调整；并且对最终的经处理的固体燃料特性所进行的调整可以是除了任何其它固体燃料操作参数调整之外的。
[0011] 在此所公开的方法和系统可以包括一种由操作参数控制的固体燃料连续进给处理设备。控制器可以将固体燃料处理操作参数提供给连续进给处理设备组件，诸如传送带、微波系统、传感器、收集系统、预热设备、冷却设备等。连续进给处理设备传感器可以测量固体燃料处理过程结果、组件操作、连续进给处理设备环境状况，并且将该测量信息传送到控制器和监控设备。该监控设备可以将所测量的信息与固体燃料处理操作参数相比较并且调整该操作参数。所调整的操作参数可以被提供给连续进给处理设备控制器。 [0012] 在此所公开的方法和系统可以包括使用所生成的处理参数和传感器输入监控和调整固体燃料的处理。该方法和系统可以包括从参数生成设备接收操作处理参数以用来控制在连续进给处理设备内的固体燃料处理。该方法和系统可以包括根据来自连续进给处理设备传感器的输入监控和调整操作处理参数。该方法和系统可以包括将调整的操作处理参数提供给控制器，该控制器将该操作参数提供给连续进给处理设备的组件。 [0013] 在此所公开的方法和系统可以包括用来测量固体燃料带设备的操作性能的传感器。固体燃料处理带设备的传感器可以测量从固体燃料释放的产物例如湿气、硫、灰等。固体燃料连续进给处理设备的传感器可以测量用于处理固体燃料的连续进给处理设备组件的操作参数。该传感器可以将测量的信息传送到连续进给处理设备控制器、监控设备以及定价交易设备。所释放的产物传感器信息可以被监控设备和控制器使用以用于调整该带设备操作参数。组件操作传感器信息可以被定价交易设备使用以用于操作成本的确定。 [0014] 在此所公开的方法和系统可以包括使用连续实时操作参数反馈回路控制固体燃料处理。该方法和系统可以包括提供来自参数生成设备的组件参数给连续进给处理设备控制器。该连续进给处理设备控制器可以运用组件参数操作该各处理组件以适当的处理固体燃料。带设备传感器可以测量各操作和固体燃料释放的产物并且将所测量的信息传送到监控设备。该监控设备可以通过比较传感器测量和操作需求来调整固体燃料处理参数；并且该监控设备可以将所调整的参数传送到控制器。控制器/传感器/监控器调整回路在实时反馈回路中可以是连续的以保持希望的最终的经处理的固体燃料。
[0015] 在此所公开的方法和系统可以包括对固体燃料微波系统操作的监控和控制。在固体燃料的处理期间，可以通过带设备控制器控制微波系统操作参数集，该操作参数诸如频率、功率和占空因数的设置。可以通过传感器测量微波系统输出和固体燃料释放的产物以确定微波参数的效果；该测量可以被传送到监控设备。该监控设备可以根据传感器测量的信息和需要的操作需求(例如参数生成设备)的比较来调整微波系统操作参数。所调整的微波操作参数可以由连续进给处理设备控制器传送到微波系统。
[0016] 在此所公开的方法和系统可以包括使用固体燃料连续进给处理设备受控地去除固体燃料释放产物。传感器集可以测量该固体燃料释放产物的释放的量或速率。该传感器集可以将释放的产物信息传送到控制器和监控设备以提供去除信息的速率。该传感器集可以将释放产物去除速率传送给定价交易设备；该定价交易设备可以确定释放产物的价值或处理该释放产物的成本。
[0017] 本发明的方面涉及一种在连续进给处理设备内操作的传送 器。该传送器可以在正处理固体燃料时承载固体燃料通过处理设备(例如承载煤通过微波能量场)。提供传送器设备的方法和系统可以包括使它适于传输固体燃料通过处理设备。该传送器可以包括特征的组合，该特征诸如低微波损耗、高抗磨损性、耐长时间高温、温度绝缘、抗烧穿性、高熔点、无孔、以及耐热耗散。传送器设备可以是基本上连续的带。传送器设备可以包括多个灵活耦合的脊(ridge)部分。
[0018] 本发明的方面涉及固体燃料处理方法和系统。本发明的实施例涉及一种传送带，该传送带适于将固体燃料(例如煤)移动通过处理设备。在实施例中，该固体燃料处理设备适于通过使固体燃料经过微波场来处理该固体燃料。在实施例中，该传送器系统在与固体燃料处理过程结合使用时特别适于提供弹性性能。
[0019] 本发明的实施例涉及运输固体燃料通过固体燃料处理设备的系统和方法。该系统和方法可以包括提供适于把固体燃料运输通过固体燃料微波处理设备的传送器设备。在实施例中，传送器设备适于具有特征中的至少一个或特征的组合，该特性诸如低微波损耗、高抗磨损性、耐长时间提升的温度、耐局部提升的温度、温度绝缘、抗烧穿性、高熔点、相对于微粒无孔、相对于湿气无孔、耐热耗散或制造弹性传送器设备的其他特征。 [0020] 在实施例中该传送器设备是传送带。该传送带可以是基本上连续的带。该传送带可以包括多个灵活地耦合在一起的刚性部分。在其它实施例中，传送器是旨在运输固体燃料通过连续或基本上连续的处理过程的另一个物理安排。
[0021] 在实施例中固体燃料处理设备可以是微波处理设备，并且它同样也可以通过其它系统处理固体燃料，该其它系统诸如加热、洗涤、气化、燃烧、以及汽蒸(steaming)。该传送器设备可以由低微波损耗材料制成。例如它可以适于在大约300MHz和大约1GHz的微波频率之间具有低损耗。该传送器设备可以耐长时间高温。例如，它可以耐在大约200F或以上范围内的长时间高温。该传送器设备可以耐局部高温度。例如，它可以耐大约600F或以上的局部温度。存在许多用于管理在此所描述的传送器系统的其它传送器属性和材料以及过程。
[0022] 本发明的方面涉及用于操作与连续进给固体燃料处理设备相关联的微波生成磁控管的改进方法和系统。在此所公开的方法和系统可 以包括通过一种直接公用高压传输供应对磁控管供电以避免逐步降低电压(例如在变电站)然后向回升高电压(例如在磁控管处使用)的步骤。该电力系统可以包括提供可以适于接收高压交变电流和递送高压直流电的高压功率转换设备。
[0023] 在此所公开的方法和系统可以包括通过下述的直接高压使用：从大功率配电设备接收高压交流电；从该高压交流电直接产生高压直流电；以及将该高压直流电应用于与连续进给固体燃料处理设备相关联的磁控管。
[0024] 在此公开的方法和系统可以包括通过下述的直接高压使用：从大功率配电设备接收高压交流电；将该高压交流电转换成高压直流电；以及将该高压直流电应用于与连续进给固体燃料处理设备相关联的磁控管，该大功率配电设备可以由非变压(non-transforming)电感器设备结合高速断路器来保护。
[0025] 在此所公开的方法和系统可以包括使用处理反馈针对固体燃料处理的交易定价。交易设备可以从诸如监控设备、传感器、去除系统、固体燃料输出参数设备等固体燃料设备系统接收固体燃料处理操作信息。该交易设备或许能够利用以上系统的操作信息来确定最终的经处理的固体燃料的操作成本。该成本可以包括各固体处理带设备组件的功率需求、在去除系统中收集的固体燃料释放产物、所使用的惰性气体等。该交易设备可以通过将处理成本加到未加工的固体燃料的起始成本来确定经处理的固体燃料的最终价值。 [0026] 在此所公开的方法和系统可以包括对与针对特定端使用设备而处理固体燃料相关联的成本进行建模。该方法和系统可以包括提供数据库，该数据库包括用于多个固体燃料样品的固体燃料特性集、由端用户设备集使用的固体燃料基质(substrate)的规格集、用于将固体燃料样品转化成由端用户使用的固体燃料基质的操作参数集以及与该操作参数集的执行相关联的固体燃料集。该方法和系统可以进一步包括为指明的起始固体燃料样品标识固体燃料特性；为由端用户设备使用的固体燃料基质标识规格；从该数据库检索与将起始固体燃料样品转化成固体燃料基质相关联的该操作参数集；以及从该数据库检索与该操作参数集相关联的该成本集。
[0027] 在此所公开的方法和系统可以包括交易，该交易包括生产适 于选择的端用户设备的固体燃料。该方法和系统可以包括从选择的端用户设备获得固体燃料基质的规格；比较该规格与起始固体燃料样品的特性集；确定用来处理起始固体燃料样品以将它转化成符合所选择的端用户设备的规格的固体燃料基质的操作处理参数；根据该操作处理参数处理该起始固体原料样品，测量固体燃料基质的特性；以及计算该固体燃料基质的价格。 [0028] 在此所公开的方法和系统可以包括用于固体燃料处理的数据库；用于多个固体燃料样品的固体燃料特性集；用于由端用户设备集使用的固体燃料基质的规格集；以及用来将固体燃料样品转化成由端用户设备使用的固体燃料基质的操作参数集。
[0029] 在此所公开的方法和系统可以包括为固体燃料处理而编译数据库。该方法和系统可以包括聚合多个固体燃料样品的固体燃料特性集；聚合由端用户设备集使用的固体燃料基质的规格集；以及聚合用来将固体燃料样品转变成由端用户使用的固体燃料基质的操作参数集。
[0030] 在此所公开的方法和系统可以包括根据希望的最终的处理特性生成固体燃料处理参数。该方法和系统可以包括提供起始固体燃料样品数据和选择的端使用设备的希望固体燃料特性以作为输入；相对于该固体燃料处理设备能力比较和组合该输入以确定用来生产合适于所选择的端使用设备的经处理的固体燃料的操作处理参数；以及将该操作参数传送到用于控制固体燃料处理设备中产品的处理的监控设备和控制器。
[0031] 在此所公开的方法和系统可以包括生产适于选择的端使用设备的固体燃料。该方法和设备可以包括确定起始固体燃料样品的第一特性集；标识适于所选择的端使用设备的输出固体燃料的特性集；确定用于处理起始固体燃料样品以将它转变成适于所选择的端使用设备的输出固体燃料的操作处理参数；以及根据该操作处理参数处理起始固体燃料样品，由此该起始固体燃料样品可以被转变成适于所选择的端使用设备的输出固体燃料。 [0032] 方法和系统可以包括通过下述进行的固体燃料气化：选择合适于气化的固体燃料；标识与气化有关的固体燃料的特性；根据与气化有关的特性确定固体燃料的固体燃料处理操作参数；使用该操作参数处理固体燃料以释放气体；以及收集在处理固体燃料期间释放的气体。固 体燃料可以使用微波技术来加以处理、使用加热技术来加以处理、使用压力来加以处理、使用蒸汽来加以处理等。该气体可以是合成气、氢、一氧化碳等。 [0033] 方法和系统可以包括通过下述进行的固体燃料气化：选择合适于气化的固体燃料；根据来自端用户的气化需求确定固体燃料处理操作参数；使用该操作参数处理固体燃料以释放气体；以及收集在处理固体燃料期间释放的气体。端用户可以是发电设备、化学设备、燃料电池设备等。固体燃料可以使用微波技术予以处理、使用加热技术予以处理、使用压力予以处理、使用蒸汽予以处理等。气体可以是合成气、氢、一氧化碳等。 [0034] 方法和系统可以包括通过下述进行的固体燃料气化：选择合适于气化的固体燃料；根据气化需求确定固体燃料处理操作参数；使用该操作参数处理固体燃料以释放气体；以及收集在处理固体燃料期间释放的气体。该气化需求可以包括获得预先选择的量的气体。该气化需求可以包括获得预先选择的气体。固体燃料可以使用微波技术予以处理、使用加热技术予以处理、使用压力予以处理、使用蒸汽予以处理等。气体可以是合成气、氢、一氧化碳等。
[0035] 方法和系统可以包括通过下述进行的固体燃料液化：选择合适于液化的固体燃料；标识与液化有关的固体燃料的特性；根据与液化有关的特性为固体燃料确定固体燃料处理操作参数；使用该操作参数处理固体燃料以生产希望的液体；以及收集所希望的液体。该操作参数可以包括使用费-托合成过程、使用贝吉乌斯法、使用直接加氢液化过程、使用低温碳化(Low Temperature Carbonization，LTC)过程等。
[0036] 方法和系统可以包括通过下述的固体燃料处理：选择用于处理的固体燃料；标识固体燃料的特性；根据该特性确定固体燃料的固体燃料处理操作参数；以及使用该操作参数处理固体燃料，该操作参数可以包括预热固体燃料，并且该操作参数可以包括后热固体燃料。
[0037] 一种用于整体固体燃料处理的系统可以包括从固体燃料去除杂质以生产清洁的固体燃料能源(例如使用连续进给微波处理设备所清洁的煤)的固体燃料连续进给处理设备；以及一种与固体燃料处理设备处在同一地点的固体燃料使用设备(例如发电厂、炼钢厂等)，其中该清洁的固体燃料能源被用作该处在同一地点的使用设备中的能源。固体 燃料处理设备可以将经处理的固体燃料直接提供给固体燃料使用设备、固体燃料使用设备、固体燃料使用设备等。固体燃料处理设备可以将经处理的固体燃料间接地提供给固体燃料使用设备、固体燃料使用设备、固体燃料使用设备等。固体燃料使用设备可以向该固体燃料处理设备请求特定的固体燃料处理。该特定的固体燃料处理可以生成针对该固体燃料使用设备的类型的固体燃料能源。该特定的固体燃料处理可以生成针对该固体燃料使用设备的类型的非固体燃料产物。该特定的固体燃料处理可以生产固体燃料中的特定特性。该固体燃料能源可以是合成气、氢等。固体燃料能源可以是使固体燃料使用设备最优化的固体燃料。非固体燃料产物可以是灰、硫、水、硫、一氧化碳、二氧化碳、合成气、氢等。固体燃料使用设备可以是发电设备、轧钢机、化学设备、填埋场、水处理设备等。
[0038] 在此所公开的方法和系统可以包括提供与将要被固体燃料处理设备处理的固体燃料的一个或多个特性有关的起始固体燃料样品数据；提供希望固体燃料特性；比较与一个或多个特性有关的起始固体燃料样品数据与希望固体燃料特性以确定固体燃料组成差；为固体燃料处理设备的操作确定操作处理参数以至少部分根据该固体燃料组成差清洁固体燃料；以及监控固体燃料处理期间从固体燃料发出的杂质并且相对于其调整操作处理参数以产生清洁的固体燃料。该固体燃料处理设备可以是微波固体燃料处理设备。该固体燃料可以是煤。该固体燃料样品数据可以是数据库。
[0039] 固体燃料特性可以是水湿气百分比、灰百分比、硫百分比、固体燃料的类型等。 [0040] 操作处理参数可以是微波功率、微波频率、微波应用的频率等。
[0041] 杂质可以包括水、氢(hygrogen)、羟基、含硫气体、液态硫、灰等。 [0042] 所发出的杂质可以通过固体燃料设备传感器监控。该传感器可以提供用于调整操作处理参数的反馈信息。
[0043] 该方法和系统可以进一步包括将来自公用设施拥有的电力传输线的高压功率直接提供给在该处理设备中的微波发生器的步骤，其中该公用设施拥有的电力传输线可以适于承载高压(例如15kv以上)。
[0044] 该方法和系统可以进一步包括提供承载固体燃料通过处理设备的多层传送带的步骤，其中该多层传送带在具有可以耐磨损的顶层和可以耐高温的第二层时可以适于递送微波能量的相当大部分通过该带。
[0045] 根据对优选实施例和附图的随后的详细描述，本发明的这些以及其它系统、方法、目的、特征和优点对本领域技术人员将会是显而易见的。由此引入在这里所提到的所有文件的全部内容以供参考。

附图说明

[0046] 通过参考下列附图可以理解本发明以及下面对其某些实施例的详细描述： [0047] 图1描绘了固体燃料处理设备的总体系统构造的实施例。
[0048] 图2描绘了固体燃料处理设备与所处理的固体燃料的端用户的关系的实施例。 [0049] 图3描绘了具有多层配置的传送带的实施例。
[0050] 图4描绘了没有覆盖层的传送带。
[0051] 图5描绘了并入由耐温材料制成的、嵌入的中间层的传送带。
[0052] 图6描绘了并入可以包括耐温材料的多层配置的传送带的实施例。
[0053] 图7描绘了可以用作固体燃料处理设备的微波系统的一部分的磁控管的实施例。 [0054] 图8描绘了用于磁控管的高压供给设备的实施例。
[0055] 图9描绘了无变压器的高压输入传输设备的实施例。
[0056] 图10描绘了具有变压器的高压输入传输设备的实施例。
[0057] 图11描绘了具有电感器的无变压器的高压输入传输设备的实施例。 [0058] 图12描绘了具有变压器的直接DC高压输入传输设备的实施例。
[0059] 图13描绘了具有变压器隔离(transformer isolation)的高压输入传输设备的实施例。

具体实施方式

[0060] 图1举例说明了本发明的各方面，本发明涉及固体燃料处理 设备132，该固体燃料处理设备132使用电磁能量通过加热包含在固体燃料内的产物从固体燃料中去除该产物以增强固体燃料性质。在实施例中，该固体燃料处理设备132可以被用来处理任何类型的固体燃料，该固体燃料包括并且不限于，例如煤、焦炭、木炭、泥煤、木头和煤饼。虽然本发明的许多实施例以与煤处理结合的方式予以公开，但是应当理解，这样的实施例可以与其它形式的固体燃料处理相关，该其它形式的固体燃料处理诸如焦炭、木炭、泥煤、木头、煤饼等。
[0061] 如图1中所描绘的，固体燃料处理设备132可以被用作独立设备，或者它可以与煤矿102、煤存储设备112等联合。如图2中更详细地描绘的，固体燃料处理设备132可以与煤使用设备联合，该煤使用设备诸如煤燃烧设备200、煤转化设备210、煤副产品设备212、煤运送设备214、煤存储设备218等。
[0062] 在实施例中，固体燃料处理设备132可以被用于通过去除可以防碍特定类型煤的最佳燃烧特性(characterization)的非煤产物来改进煤的质量。非煤产物可以包括湿气、硫、灰、水、氢、羟基、挥发物等。非煤产物可以通过在煤燃烧之前要求BTU加热并且去除非煤产物(例如水)来降低煤的BTU/lb燃烧特性，或者这样的产物(例如灰)在燃烧期间能够抑制空气流进煤的结构中。煤可以具有多个等级，该等级可以通过煤中非煤产物(例如水、硫、氢、羟基和灰)的量来加以鉴定。在实施例中，固体燃料处理设备132可以通过执行针对从煤中去除非煤产物的多个过程步骤来处理煤。在实施例中，从煤中去除非煤产物的方法可以通过加热煤中的非煤产物以允许该非煤产物从煤中的释放来完成的。该加热可以通过利用呈微波或无线电波能量(微波)形式的电磁能量来加热非煤产物而予以完成的。在实施例中，该煤可以使用运输系统来移动经过至少一个微波系统148和/或其它过程步骤的煤予以处理。
[0063] 参考图1，固体燃料处理设备132的各方面是通过固体燃料处理设备132和其他相关联的煤处理组件的实施例予以示出的。固体燃料处理设备132可以至少从矿102或煤存储设备112接收煤。可以存在多个数据库，该数据库跟踪和存储原矿煤(raw mined coal)的煤特性和特定类型的煤或特定批的煤的希望煤特性122。固体燃料处理设备132可以具有多个系统和设备来支持煤的处理，该系统和设备可以确定操作 参数、监控和修改操作参数、将煤输送通过用于处理煤的腔室(chamber)、从该腔室中去除非煤产物、收集和处置非煤产物、输出经处理的煤等。在根据在此描述的系统和方法处理完煤之后，该煤可以被移送到煤使用设备，如图2中所示。此外，在经处理的煤的测试期间所产生的数据和其它有关信息可以被移送到煤使用设备，如图2中所示。
[0064] 参考图2，示出了在固体燃料处理设备132处理煤之后煤使用的各方面。固体燃料处理设备132可以通过去除非煤产物来改善煤的质量，这可以允许各种煤使用设备使用具有改善的燃烧速率(burn rate)和较少副产品的煤。煤使用设备可以包括但不限于，煤燃烧设备(例如发电、加热、冶金)、煤转化设备(例如气化)、煤副产品设备、煤运送设备、煤存储设备等。通过使用由固体燃料处理设备132处理过的煤，煤使用设备或许能够使用较低等级的煤，具有较少的副产品、具有较低的排放物、具有较高的燃烧速率(例如BTU/lb)等。例如，依赖于由特定的煤使用设备所需要的煤的体积，可以存在与煤使用设备直接联合的固体燃料处理设备132或该固体燃料处理设备132可以远离煤使用设备。
[0065] 在高水平上，固体燃料处理设备132可以包括可以提供本发明的各方面的多个组件，组件中的一些可以包含另外的组件、模块或系统。固体燃料处理设备132的组件可以包括参数生成设备128、入口设备124、监控设备134、气体生成设备152、防着火(anti-ignition)设备154、带设备130、收容(containment)设备162、处理设备160、处置设备158、冷却设备164、送出(out-take)设备168、测试设备170等。带设备130可以另外包括预热设备138、控制器144、微波/无线电波系统148、参数控制设备140、传感器系统142、去除系统150等。固体燃料处理设备132至少可以从煤矿102或煤存储设备112接收煤并且可以将经处理的煤至少提供给煤燃烧设备200、煤转化设备210、煤副产品设备212、煤运送设备214、煤存储设备218等。
[0066] 再次参考图1，固体燃料处理设备132可以从诸如例如煤矿102或煤存储设备112之类的多个不同的原煤源接收原煤。固体燃料处理设备132的输出可以到达多个不同的煤使用企业，例如煤燃烧设备200、煤转化设备210、煤副产品设备212、煤运送设备214、经处理的煤的存储设备218等。在固体燃料处理设备132中煤的处理可以在过程 开始时输入原煤，执行多个过程(加热、冷却、非煤产品收集)，以及将经处理的煤输出到用于分配的送出设备168。固体燃料处理设备132可以与煤源(例如煤矿或存储设备)联合，可以是独立设备，可以与煤使用设备联合等。
[0067] 在实施例中，固体燃料处理设备132可以位于煤源处以允许煤源为它生产的煤提供最佳煤特性。例如，煤矿可能开采具有高湿气含量的低等级煤。煤矿或许能够在相同的位置开采煤并且处理煤，因此能够提供最高等级的该特定等级的煤。另一个实例可以是具有不定等级(varying grade)的煤的煤矿102，其中煤矿102或许能够通过在固体燃料处理设备132中对煤进行处理来将各等级的煤处理成具有类似的性质。这可以允许煤矿102通过能够存储单一等级的煤而不是在多个位置存储各等级的煤而具有简化的存储系统。该单一煤等级存储也可以允许煤矿102向它的消费者提供一致的高质量单一等级的煤。这也可以通过仅管理对单一煤等级质量的使用来简化消费者的煤燃烧需求。煤供应的一致性可以增强煤使用的效率，正如下面结合图2所描述的。
[0068] 在实施例中，固体燃料处理设备132可以是独立设备，该固体燃料处理设备132可以从多个单独的煤矿102和煤存储设备112接收原煤并且将该煤处理成较高质量等级的煤以供再销售。独立的固体燃料处理设备132可以在现场存储多种不同的原煤和经处理的煤。例如，根据消费者要求，固体燃料处理设备也许能够选择某等级的原煤并且将该煤处理成适合递送给该消费者的确定规格(specification)。固体燃料处理设备132还可以处理并且存储消费者经常需要的煤类型和等级。
[0069] 与煤使用企业联合的固体燃料处理设备132可以从多个煤矿102和煤存储设备112接收原煤以用于为了其自身目的而处理该原煤，正如下面结合图2更详细描述的。以这种方式，煤使用企业或许能够将煤处理成它需要的规格。例如，如果煤使用企业需要大量经处理的煤，那么该企业也可以具有专门的固体燃料处理设备132。
[0070] 如图1中所示，可以从煤矿102直接获得原煤。煤矿102可以是地面煤矿或地下煤矿。煤矿102在该单个煤矿102内可以具有相同类型的不定等级的煤或者可以具有各种类型的煤。在开采之后，煤矿102可以在现场的煤存储设备104处存储原矿煤，该煤存储设备104可以存储不同的煤类型的煤和/或可以存储各等级的煤。在开采之后，原煤可以被测试以确定原煤的特性110。煤矿102可以使用标准的煤测试设备来确定煤的特性110。该煤特性可以包括湿气百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb(BTU/lb M-A Free)、硫的形式、哈氏可磨性指数(Hardgrove Grindability Index，HGI)、总的汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。可以利用标准测试来测试原煤，该标准测试例如ASTM标准(Standards)D 388(煤的品级分类(Classification of Coals by Rank))、ASTM标准D 2013(制备用于分析的煤样品的方法(Method of Preparing Coal Samples for Analysis))、ASTM标准D3180(从所得的各种数据中计算煤和焦炭的分析结果的标准实施规范(Standard Practice for Calculating Coal and Coke Analyses from As-Determined to Different Bases))、美国地理勘测公报(US Geological Survey Bulletin)1823(用于对煤进行采样和无机分析的方法(Methods for Sampling and Inorganic Analysis of Coal))等。
[0071] 煤存储设备104也可以对从煤矿102接收的煤进行分类或调整大小。对于向煤使用企业的再销售而言，开采到的原煤(as-mined raw coal)可能不是需要的大小或形状。如果调整大小是希望的，则煤存储设备104可以通过使用粉碎机、煤压碎机、球磨机、研磨机等来调整原煤的大小。在调整原煤的大小之后，煤可以按照尺寸被分类以供存储或者可以以从调整大小过程接收的那样而被存储。不同的煤使用企业可以找到有利于它们的煤燃烧过程的不同的煤尺寸；固定床煤燃烧(fixed bed coal combustion)220可能需要具有长燃烧时间的较大的煤，粉煤燃烧222可能需要用来快速燃烧的非常小的煤尺寸。 [0072] 使用原煤特性110，煤矿102存储设备104或许能够依据原煤类型来存储原煤以供货运给煤处理设备或煤使用企业。运送设备108可以与煤存储设备108联合来把将原煤运送给消费者。运送设备108可以通过铁路、船、驳船等；这些可以被分开使用或结合使用以将煤递送给消费者。煤存储设备104可以使用运输系统，该运输系统可以包括将经分类的煤移到运送设备108的传送带300、手推车、轨道车、卡车、拖拉机等。在实施例中，可以有至少一个运输系统来将原煤输送到运送设备108。
[0073] 煤存储设备112可以是独立的煤存储企业，该煤存储企业可以从多个煤矿102接收原煤以供存储和再销售。从煤矿102接收的原煤可以是所开采的煤、已调整大小的煤、分类的煤等。煤矿102可能已经先前为特性110而对煤进行了测试并且可以将该煤特性提供给煤存储设备112。煤存储设备112可以是从煤矿102购买煤用来分发和再销售到多个消费者的企业或者可以与煤矿102联合，该煤矿102可以是远程位置的存储设备112。 [0074] 作为煤存储设备112的一部分，原煤可以被测试以确定它的特性。煤存储设备112可以使用标准的煤测试设备来确定煤的特性。煤特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。可以利用标准测试来测试原煤，该标准测试例如ASTM标准D 388(煤等级的分类)、ASTM标准D 2013(制备用于分析的煤的方法)、ASTM标准D 3180(从所得的各种数据中计算煤和焦炭的分析结果的标准实施规范)、美国地理勘测公报1823(用于对煤进行采样和无机分析的方法)等。
[0075] 例如，如果所开采的煤的大小和形状不适合再销售给煤使用企业，则煤存储设备112也可以对从煤矿102接收的煤进行分类或调整大小。煤存储设备112可以通过使用粉碎机、煤压碎机、球磨机、研磨机等调整原煤的大小。在调整原煤的大小之后，该煤可以依据尺寸被分类以供存储或者可以以从调整大小过程接收到的那样而被存储。不同的煤使用企业可以找到有利的不同的煤尺寸。例如，在煤燃烧中，某固定床煤燃烧220系统可能需要具有长燃烧时间的较大的煤，而其它的可能需要非常小的煤尺寸以供快速燃烧。 [0076] 使用原煤特性，煤存储设备104为了货运给煤处理设备或煤使用企业或许能够依据原煤分类来存储原煤。运送设备118可以与煤存储设备114联合来将原煤运送给消费者。
运送设备118可以通过铁路、船、驳船等；这些可以被分开使用或结合使用以将煤递送给消费者。煤存储设备114可以使用运输系统，该运输系统可以包括将经分类的煤移到运送设备118的传送带300、手推车、轨道车、卡车、拖拉机等。在实施例中，可以有至少一个运输系统来将原煤运输到运送设备118。
[0077] 来自煤矿102和煤存储设备112这两者的煤特性110可以存储在煤样品数据设备120中。煤样品数据设备120可以包含可能已经用参数来表征的特定煤堆(coal lot)、批(batch)、等级、类型、货运等 的所有数据，该参数可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。
[0078] 在实施例中，煤样品数据设备120可以是用来存储和跟踪煤特性110的单独计算机装置或一组计算机装置。该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机、CD装置、DVD装置、硬驱系统等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线或无线技术的其它网络类型来连接。煤样品数据设备120可以包括数据的集合，该数据可以是数据库、关系数据库、XML、RSS、ASCII文件、平面文件、文本文件等。在实施例中，煤样品数据设备120可以是可搜索的以检索需要的煤的数据特征。
[0079] 煤样品数据设备120可以位于煤矿102、煤存储设备112、固体燃料处理设备132处，或者可以远离这些设备中的任何一个而被定位。在实施例中，这些设备中的任何一个都可以利用网络连接来访问煤特性数据。更新和修改访问可以授权给所连接的设备中的任何设备。在实施例中，煤样品数据设备120可以是用于存储和分发煤特性数据的独立企业。 [0080] 煤样品数据设备120可以提供基线(baseline)信息给参数生成设备128、煤希望特性设备(coal desired characteristics facility)122、和/或定价/交易(transactional)设备178。在实施例中，该基线信息不可以被这些设备修改，但是例如可以被用来为固体燃料处理设备132确定操作参数，用来记住初始的煤特性或计算煤批的成本。
[0081] 在煤希望特性设备122中确定煤的希望特性。煤希望特性设备122可以是用于存储所标识的煤的最终希望煤特性的单个计算机装置或一组计算机装置。该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机、CD装置、DVD装置、硬驱系统等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线技术或无线技术的其它网络类型来连接。
[0082] 煤希望特性设备122可以包括数据的集合，该数据可以是数据库、关系数据库、XML、RSS、ASCII文件、平面文件、文本文件等。 在实施例中，该煤希望特性设备122可以是可搜索的以用来检索煤的希望数据特性。
[0083] 在实施例中，煤希望特性设备122可以由固体燃料处理设备132确定和维护，例如，对于该设备可以处理的煤的每种类型和等级而言最终的经处理的煤的希望特性。这些特性可以被存储在煤希望特性设备122中并且可以由参数生成设备128结合来自煤样品数据设备120的信息一起使用以便为固体燃料处理设备132产生操作参数。
[0084] 在实施例中，可以存在多个煤希望特性122数据记录；可以存在固体燃料处理设备132可以处理的每个煤类型和煤等级的数据记录。
[0085] 在实施例中，可以存在由固体燃料处理设备所接收的煤每次货运的煤希望特性122数据记录。可以存在由固体燃料处理设备132根据所接收的煤的质量和该固体燃料处理设备132所实施的变化而开发的煤希望特性122。例如，固体燃料处理设备132或许仅能够以一定百分比减小硫或灰的量，因此，考虑到固体燃料处理设备132能够实行的变化，可以根据起始的硫和灰百分比来开发煤希望特性122。
[0086] 在实施例中，可以根据消费者需求来开发煤希望特性122。煤希望特性122可以被开发成用以提供改进的燃烧特性、某排放物的降低等。
[0087] 根据煤样品的特性和来自希望特性设备122的数据，可以确定操作参数以用来在固体燃料处理设备132中对煤进行处理。该操作参数可以被提供给带设备130控制器144和监控设备134。该操作参数可以被用于控制带设备130气体环境、煤引入体积(volume)、预热温度、所需要的传感器设置、微波频率、微波功率、微波占空因数(duty cycle)(例如脉冲或连续(continuous))、送出(out-take)体积、冷却速率等。
[0088] 在实施例中，参数生成设备128可以为固体燃料处理设备132的各设备和系统生成基本操作参数。参数生成设备128可以是用于存储所标识的煤的最终希望煤特性的单独计算机装置或一组计算机装置。该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线技术或无线技术的其它网络类型来连接。参数生成设备 128或许能够将该基本操作参数存储为数据库、关系数据库、XML、RSS、ASCII文件、平面文件、文本文件等。在实施例中，所存储的基本操作参数可以是可搜索的以用来检索煤的希望数据特性。
[0089] 为了开始参数生成过程，固体燃料处理设备132可以标识可以被处理的某煤货运并且请求参数生成设备128为该煤货运生成操作参数。固体燃料处理设备132可以进一步指出所需要的最终的经处理的煤参数。参数生成设备128可以查询煤样品数据设备120和煤希望特性设备122这两者以检索所需要的数据来生成该操作参数。
[0090] 可以从煤样品数据设备120请求原煤特性110的数据来确定煤的开始特性。在实施例中，对于特定煤货运而言可以存在一个以上的数据记录。参数生成设备128可以选择最近的特性、对特性求平均、选择最早的特性等。可能存在用于从煤样品数据120确定用于开始煤特性的适当数据的算法。
[0091] 可以从煤希望特性122中选择最终的经处理的煤的数据。在实施例中，固体燃料处理设备132可能已经选择了特定的煤希望特性122。在实施例中，参数生成设备128可以根据最匹配于固体燃料处理设备132所需要的最终的经处理的煤参数的特性来选择煤希望特性122记录。参数生成设备128可以在进行操作参数生成之前向固体燃料处理设备132提供所选择的煤希望特性122的指示。
[0092] 在实施例中，参数生成设备128可以使用计算机应用，该计算机应用可以应用用于处理原煤的规则来产生最终的经处理的煤。该规则可以是该应用的一部分或者可以被存储为数据。该应用所应用的规则可以确定固体燃料处理设备132处理煤所需要的操作参数。可以产生结果数据集，该数据集可以包括固体燃料处理设备132的基线操作参数。 [0093] 在实施例中，可以存在用于处理确定的煤的预定基线操作参数集。参数生成设备128可以在煤样品数据120、煤希望特性122和用于确定该基线操作参数的预设参数之间执行最佳匹配，
[0094] 参数生成设备128也可以确定操作参数公差，该操作参数公差可以被维护以将煤处理成所需要的最终的经处理的煤特性。
[0095] 一旦确定了基线操作参数，参数生成设备128可以将该操作参数提供给控制器144和监控设备134以用于固体燃料处理设备132的控制。
[0096] 如图1中所示，将要被固体燃料处理设备132处理的煤可以经受到从原煤到最终的经处理的煤的过程集，例如引入124、在带设备130中进行处理、在冷却设备164中进行处理、以及送出(out-take)到外部的位置。在带设备130内，可以存在多个煤处理过程，诸如对煤进行预热、对煤进行微波、收集非煤产物(例如水、硫、氢、羟基)等。在实施例中，要被处理的煤可以由可用的过程中的一些或全部来加以处理，对特定类型的煤而言一些过程可以被重复许多次而其它过程可以被跳过。所有处理步骤和处理参数都可以由参数生成设备128来确定并且被提供给用于控制该过程的控制器144和用于根据传感器142反馈来修正操作参数的监控设备134。也可以向监控设备134发送传感器参数集，该传感器参数可以被用来确定煤处理过程是否按需要正在处理煤。
[0097] 正如在此所示的，固体燃料处理设备132可以利用传送带300(例如元件300A、300B、300C和300D，正如在此结合图3-6所描述的)将固体燃料输送通过带设备130。在带设备130内的处理步骤可以包括RF微波加热、洗涤、气化、燃烧、蒸发(steaming)、收回(recapture)等。在该固体燃料在传送带300上时可以执行这些固体燃料处理步骤。处理步骤可以使传送带受到诸如RF微波辐射、高温、磨损等状况，并且可能必须在扩展的操作时间范围(extended operating time frames)下经受住这些状况。该传送带300可以是连续的柔性结构、铰接板结构(hinged plated structure)或其它传送机结构，并且在实施例中，需要独特的设计以使得带设备130经受得住该环境状况。这样的传送带可以面对诸如RF微波辐射、高温、磨损等环境状况。在铰接板结构的情形下，诸如材料正塞入铰接的空间中、微波吸收等可能与铰接结构有关的环境状况可能有问题。对用于传送带300的材料和结构的适当选择可以使这些状况对传送带300的影响最小化。
[0098] 该带设备130的环境状况可能需要传送带300与多个特性相关联，该特性诸如低微波损耗、高结构完整性、高强度、耐磨损、耐恒定的高温、耐局部化提升(localized elevated)的高温、温度隔离、抗烧穿性、高熔点、对微粒和湿气无孔、耐热耗散、能够流动运输等。
[0099] 传送带300可以被要求具有低微波损耗。固体燃料处理设备132可以利用微波来加热固体燃料。传送带300可以吸收微波能量而变热。如果组成传送带300的材料不具有低微波损耗，则传送带300在使 用中可能会变热并且被损坏。带设备130的微波系统148可以使用的RF微波频率可以在300MHz到1GHz范围内，并且可以表示传送机可以具有低微波损耗的RF频率。在带设备130内的某些操作状况可以致使传送带300所吸收的微波能量的量更大。例如，当固体燃料是干燥的时，或当传送带300上存在减少数量的固体燃料时，可能存在很少的用于吸收微波能量的材料。结果是，传送带300可能吸收更多的微波能量。
[0100] 由于带设备130的操作温度的原因，传送带设备300可能被需要承受恒定的高温。这些恒定的高温可能达到150℉、200℉、250℉等。传送带300可能必须在扩展的操作时间范围下经受住这些高温。此外，传送带300可能被需要承受超过带设备130的恒定操作温度的局部化高温。这些局部化高温可以是由于500℉、600℉、700℉等的单块固体燃料开发温度。这些局部化热点可能会烧穿传送带300，这可以导致固体燃料处理设备132操作的中断。
[0101] 传送带300可能被需要承受来自固体燃料的处理中的持续磨损。例如，该固体燃料可能从一英尺、两英尺、三英尺等的高度掉落到传送带300上。另一个示例可以是随着该固体燃料从传送带300滑落，固体燃料磨损传送带300。传送带300可能被需要在扩展的操作时间范围下承受持续磨损。
[0102] 传送带300可能被需要对微粒、湿气等无孔。如果在该固体燃料的微粒落下通过传送带300，则该微粒可能降低传送带300的性能。例如，如果固体燃料不断地通过传送带300落到带系统130的机械部分中，则带系统130的机械部分可能会堵塞或阻塞，这可能会导致固体燃料处理设备132操作的中断。此外，被吸收到传送带300中的湿气可以增加可能被传送带300吸收的微波能量的量。微波能量的吸收可以导致传送带300变热，并且导致传送带300的寿命的减少。
[0103] 为了满足带设备130的环境状况所产生的需求，传送带300配置可以利用多种材料。在实施例中，为了使传送带300经受住带设备130的环境状况，这些材料可以被用在块中(in bulk)、在混合物中、在化合物中、在层中、在泡沫中，被用作涂层，被用作添加剂，或者在现有技术已知的任何其它组合中。该材料可以包括丁基橡胶(butylrubber)、编织聚酯(woven polyester)、氧化铝、聚酯、玻璃纤维、凯夫拉尔(Kevlar)、高熔点芳香族聚酰胺(Nomex)、硅树胶(silicone)、 聚安酯(polyurethane)、多层材料、陶瓷、高温塑料、及其组合等。在实施例中，传送带300可以以层的形式来加以构造，该层诸如顶层、结构层(structural layer)、中间层、叠层(ply layer)、编织层、毡层(matlayer)、底层、耐热层、低微波损耗层、无孔层等。在另外的实施例中，为了便于更换、修理、补充等，该层可以是可拆装的。
[0104] 在实施例中，传送带300A可以承受住具有诸如图3中所示的多层配置的带设备130的环境状况。在该实施例中，较低层是结构层310，由用层状结构的结构索304加固的基体材料(matrix material)302构成。该结构层310可以满足诸如高结构完整性、高强度等需求。可以被组合成用以构成结构层310的材料的组合的示例可以是白丁基橡胶基体
302和作为结构索304的编织聚酯。可以用作基体材料302的其它材料可以是天然橡胶、合成橡胶、烃聚合物等。可以用作结构索304的其它材料可以是凯夫拉尔、高熔点芳香族聚酰胺、金属、塑料、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、尼龙等。在该实施例中，上层是能够经受住非常高温度的覆盖层308。为了隔离热固体燃料和该较低层，覆盖层308也可以具有热绝缘性质。该覆盖层308可以不需要强度性质，但是可能需要耐磨损性质、具有低微波损耗因数(factor)、具有防止热耗散的热性质等。该上覆盖层308的示例可以是玻璃纤维、低损耗陶瓷-例如氧化铝、光学纤维、金刚砂、有机纤维、碳纤维、复合材料等。在实施例中，覆盖层308可以被实现为紧密编织的产物或以泡沫的形式。覆盖层308材料的另一个实例可以是硅树脂。硅树脂或许能够应对高温，但是不能耐磨损。在这种情况下，可以在硅树脂的顶部增加例如聚安酯之类的涂层或在该硅树脂中增加添加剂以增加耐磨损性。
[0105] 在实施例中，覆盖层308可以被设计成以使它是容易地可拆装的，这使得对覆盖层308的更换、修理、补充等得以实现。在该情形下，可以放松对于耐磨损和无孔的要求。在一个实施例中，覆盖层308可以以滚轮形式(in roll form)予以应用，其中，在传送带300系统的一侧上有进料辊(feeding roller)，并且在出口侧上有承接辊(take uproller)。 [0106] 在实施例中，如图4中所示的传送带300B在没有覆盖层308的情况下可以经受住带设备130的环境状况。这可以通过将高温材料组 分引入基体302材料来完成，这将使诸如白丁基橡胶之类的基体302材料更耐带设备130的高温环境状况。在实施例中，通过插入耐温材料的中间层502，结构层310可以防止高温固体燃料烧穿传送带300C，如图5中所示。这样的中间层502的示例可以是凯夫拉尔、高熔点芳香族聚酰胺、金属、陶瓷、玻璃纤维等。在该配置中，虽然结构层310的上面部分可能熔化，但是传送带300C可以依然是可用的直到能够对结构层310的上面部分进行修理。
[0107] 在实施例中，具有如图6中所示的多层配置的传送带300D可以经受住带设备130的环境状况，在图6中，在这里重复如前所讨论的层的组合。附加层可以为传送带300D增加进一步强度，以及进一步减少被高温固体燃料烧穿的可能性。可以存在可以耐热、耐磨损、可拆装等的顶部覆盖层308。可以存在具有中间层502的结构层310A。该复合层可以被示出为该带中的中间层，但是在实施例中可以是顶层、中间层、底层等。可以存在结构层310B。结构层310B被示为底层，但是在实施例中可以是中间层或顶层。包括多个层的其它实施例并不限于图6中所示的组合。例如，实施例可以包括层的组合，在该层的组合中，缺少结构层310A内的中间层502，或在复合层中有不同数目的层，或复合层由多个子层构成等。虽然图6图示了具有多层和复合层的结构，但是其它多层结构对于本领域技术人员而言将是显而易见，并且也被并入本发明中。
[0108] 在实施例中，可以采用防止高温固体燃料烧穿的其它方法。可替换的方法的示例可以是利用热图照相机(thermographic camera)照出高温固体燃料块的位置。在确定高温固体燃料块的位置之后，可以使用冷却喷雾(cooling spray)来降低它的温度，或者可以在它损坏传送带300之前采用清扫器(sweeper)去除该块。另一个可替换方法的示例可以是在固体燃料块进入带系统130时测量所有固体燃料块的介电性质，如果它们被确定为高温则去除它们。另一个可替换方法的示例可以是在传送带300上输送固体燃料，该传送带300在它的配置中引入了流化床，由此使所有块的温度均衡，并且从该传送带300消除了孤立的高温固体燃料块。
[0109] 在实施例中，控制器144和监控设备134可以具有反馈回路系统，其中，控制器将操作参数提供给固体燃料处理设备132和带设备 130，监控设备134从带设备130传感器142接收数据以确定是否需要调整操作参数以生产所需要的经处理的煤。在煤的处理期间，可以连续应用和调整固体燃料处理设备132和带设备130的操作参数。
[0110] 控制器144可以是计算机装置，该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线技术或无线技术的其它网络类型来连接。控制器144可以是市场上可买到的、为控制各种装置而设计的机器控制或者可以是消费者定制设计的控制器144。控制器144可以是全自动的，可以具有操作参数重写(override)，可以是可手工控制的，可以被本地控制，可以被远程控制等。控制器144被示为带设备130的一部分，但是可以不具有相对于带设备130的需要的位置；控制器144可以定位于带设备130的开头或结尾或其中的任何地方。控制器144可以被定位成远离带设备130。控制器144可以具有用户界面；该用户界面在控制器144处可以是可查看的并且对于连接到控制器144网络的计算机装置也可以是远程可查看的。 [0111] 控制器144可以将操作参数提供给带设备130和固体燃料处理设备132系统，该系统可以包括入口124、预热138、参数控制140、传感器控制142、去除系统150、微波系统148、冷却设备164、送出设备168等。可以有双工通信系统，其中，控制器144发送操作参数，各系统和设备发送实际操作值。控制器144可以提供用户界面来显示操作参数和实际操作值这两者。控制器144或许不能提供对操作参数的自动调整，操作参数调整可以由监控设备134来提供。
[0112] 监控设备134可以是计算机装置，该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线技术或无线技术的其它网络类型来连接。监控设备134可以与控制器144具有相同的操作参数并且可以从各设备和系统接收相同的实际操作参数。监控设备134可以具有算法来比较由参数生成设备128提供的所需要的传感器参数和由传感器142提供的实际操作值，并且确定是否需要操作参数中的变化。例如，监控设备134可以比较在带设备130的特定位置处的 实际蒸汽传感器值与所需要的传感器值，并且确定是否需要增加或减小微波功率。如果操作参数中的变化需要调整，则调整的参数可以被传送到控制器144以被应用到适合的一个或者多个装置。为了参数调整，监控设备134可以持续地监控固体燃料处理设备132和带设备130系统。
[0113] 作为更完善的示例，控制器144可以向带设备参数控制140提供操作参数以用于各带设备130系统的操作。随着煤处理进行，监控设备134可以监控传感器142来确定处理的煤是否满足所希期的经处理的煤的传感器需求。如果所需要的传感器读数和实际传感器读数之间的差(delta)超过可接受的限度，则监控设备134可以调整操作参数中的一个或多个并且将新的操作参数传送到控制器144。控制器144可以接收新的操作参数并且将新操作参数传送到参数控制140以控制各带设备130系统。
[0114] 监控设备134也可以从煤处理过程结束时从反馈设备174和煤输出参数设备172接收反馈信息。这两个设备可以接收过程煤的最终特性并且将该信息发送到监控设备134。监控设备134可以比较最终的经处理的煤特性与煤希望特性122以确定是否需要调整操作参数。在实施例中，为了确定对操作参数的调整，监控设备134可以使用算法组合实际操作值和最终的经处理的煤特性。然后该调整可以被发送到控制器144以用于修正固体燃料处理设备132系统的操作。
[0115] 图1中所示的各煤处理设备132系统和设备的功能和相互作用可以通过固体燃料处理设备132正处理煤的示例予以示出。
[0116] 在该实例中，固体燃料处理设备132的操作员可以选择原煤以在固体燃料处理设备132内处理以用来把特定的经处理的煤递送给消费者。固体燃料处理设备132可以为最终的经处理的煤选择煤希望特性122和起始的煤。如前所描述的，该参数生成设备128可以生成用来处理所选择的煤的操作参数。该参数可以包括要处理的煤的容积率(volume rate)、空气环境、带速度、煤温度、微波功率、微波频率、所需要的惰性气体、所需要的传感器读数、预热温度、冷却温度等。参数生成设备128可以将操作参数和传感器参数发送到监控设备134和控制器144；控制器144可以将该操作参数和传感器参数发送到参数控制140和传感器系统142。
[0117] 继续该示例，入口设备124可以从煤矿102或煤存储设备 112中的一个接收原煤，该煤矿102或煤存储设备112可以把煤供应给固体燃料处理设备132。该原煤可以从位于固体燃料处理设备132处的存储区域而被供应。入口设备124可以具有可以接收和控制可以进入固体燃料处理设备132的煤的流动和体积的适配器部分、过渡部分(transition section)和输入部分。入口设备124可以具有诸如传送带300、螺旋输送机等可以将原煤进给到带设备130的入口系统。
[0118] 在示例性实施例中，入口设备可以根据由控制器144提供的操作参数控制输入到带设备中的原煤的容积率。入口设备或许能够根据控制器144供给的参数改变入口系统的速度。在实施例中，入口设备124或许能够以持续的速率将原煤供应给带设备130，或者或许能够以可变的或脉冲的速率供应原煤，该可变的或脉冲的速率可以分煤批地将原煤施加给带设备130；在该煤批之间可以具有预定的间隙。
[0119] 在该实例中，带设备130可以从入口设备124接收原煤以用于将原煤输送通过煤处理过程。该煤处理过程可以包括预热138过程、微波系统148过程、冷却过程164等。带设备130可以具有运输系统，该运输系统可以被封闭以产生在其中可以处理煤并且可以执行该过程的腔室。
[0120] 在实施例中，运输系统可以是传送带300、一系列单独的容器、或可以用来将煤移动通过处理过程的其它运输方法。运输系统可以由能够容纳高温经处理的煤的材料(例如金属或高温塑料)制成。运输系统可以允许非煤产物以气体或液体形式从煤中释放出；所释放的非煤产物可能需要由带设备130来收集。运输系统速度可以被控制器144操作参数可变地控制。带设备130运输系统可以以与入口设备124相同的速度运行以便使煤输入体积均衡。
[0121] 在带设备130腔室内，可以把空气环境维持成：可以用来帮助非煤产物的释放、防止未处理完(premature)的煤着火、提供气体流动以将非煤产物气体移到适合的去除系统150。该空气环境可以是干空气(低湿或没有湿气)以帮助从煤中去除湿气或者可以被用来将在腔室壁上形成的任何冷凝湿气引导到液体收集区域。
[0122] 带设备130腔室可以具有惰性或部分惰性的气体；该惰性气氛可以防止在去除一些非煤产物(例如硫)所需的高温期间煤着火。
[0123] 可以由防着火设备154供应惰性气体，该防着火设备154可 以存储用来供应给带设备130腔室的惰性气体。惰性气体包括氮、氩、氦、氖、氪、氙、和氡。氮和氩可以是用来提供非燃烧气体氛围(atmosphere)的最常用的惰性气体。防着火设备154可以具有气体供应槽，该气体供应槽可以容纳用于腔室的惰性气体。用于创造合适的气体环境的惰性气体的输入可以由控制器144操作参数来加以控制。控制器144可以利用来自腔室内的传感器的反馈调整惰性气体流，该传感器可以测量实际的惰性气体混合物。根据传感器142，控制器144可以增加或减小惰性气体流以维持由控制器144和参数生成设备128提供的氛围操作参数。
[0124] 如果带设备130腔室使用氮作为惰性气体，则可以在气体生成设备152处现场生成氮。例如，气体生成设备152可以使用压力摆动吸收(Pressure Swing Absorption，PSA)过程来供应带设备130腔室所需要的氮。气体生成设备152可以将氮供应给插入该腔室的防着火设备。如前面所讨论的，进入该腔室的氮流可以由控制器144来控制。 [0125] 可以给任何所提供的气体环境施加正压或负压以在腔室内提供氛围(atmosphere)的流动。可以用正压把气体输入到腔室以在带设备130煤上流动并且流出腔室内的出口区域。以类似的方式，可以提供负压以将该气体吸进腔室并且漫过煤。任何过程都可以被用来将非煤产物释放的气体收集到去除系统150中。
[0126] 在示例性实施例中，控制器144可以通过测量气体速度、气体方向、输入压力、输出压力等来控制腔室内的气体的流动。控制器144可以通过改变带设备内的风扇和鼓风机来提供对气体的流动的控制和调整。
[0127] 可以在带设备130腔室内维持真空或局部真空以用于煤的处理。真空环境可以在从煤中去除非煤产物方面提供额外的帮助并且也可以通过消除利于煤着火的环境来防止煤着火。
[0128] 继续对在带设备130内的煤的处理，煤可以首先进入预热设备138。预热设备138可以将煤加热到由操作参数规定的温度；该操作参数可以由控制器144提供。煤可以被预热以去除表面湿气和可能刚好在煤表面下的湿气。过多湿气的去除可以允许稍后将使用的微波系统148更有效，原因在于可以存在吸收微波能量的最小化的表面湿气。 [0129] 预热设备138可以包含与带设备130的其余部分相同的氛围 或可以维持不同的氛围。
[0130] 预热设备138可以使用与带设备130的其余部分相同的运输设备或可以具有它自己的运输设备。如果预热设备具有它自己的运输设备，则它可以被控制器144控制并且改变它的速度以确保在预热期间去除适当的湿气。湿气去除可以通过水蒸气传感器来感测或者可以使用煤的前后重量来确定已经通过预热设备138去除的湿气的量。在实施例中，传感器142可以在预热前和预热过程后利用过程中的称量器(in-process scales)测量煤的重量。从煤中去除的湿气的有效量可以被反馈到控制器144，并且控制器144可以调整预热设备138运输系统的速度以进行必要的补偿。
[0131] 在预热设备138之后，煤可以继续进入具有至少一个用来处理煤的微波/无线电波系统(微波系统)148的带设备130煤处理过程。可以通过诸如磁控管、速调管、振动陀螺仪等装置产生微波系统148电磁能量。微波系统148可以将微波能量输入到煤中以加热非煤产物并且从煤中释放非煤产物。因为在煤中对非煤产物的加热的原因，煤也可以被加热。当存在从固体到液体、液体到气体、固体到气体的材料状态变化或可以允许非煤产物从煤中释放的其它状态变化时，可以出现非煤产物的释放。
[0132] 在带设备130中，在可能有一个以上的微波系统148的情况下，微波系统148可以并行定向、串行定向、或并行和串行组合定向到运输系统。
[0133] 正如下面所更详细讨论的，微波系统148可以是并行的，在并行中，可以存在一个以上的微波系统148聚合在一起以形成单个微波系统148处理站。该单个站可以允许使用若干较小的微波系统148、允许在单个站使用不同的频率、允许在不同的站使用不同的功率、允许在单个站使用不同的占空因数(duty cycle)等。
[0134] 微波系统148也可以串行设置，在串行中，可以存在沿带设备130设置的一个以上的微波系统148站。串行的微波系统148站可以是单独的微波系统148或者可以是一组并行的微波系统。串行微波系统148站可以允许在沿带设备130的不同的串行微波系统148站处不同地处理煤。例如，在第一站，微波系统148可以试图从可能需要某功率、频率和占空因数的煤中去除湿气。在第二站，微波系统148可以试图从 可能需要不同的功率、频率和占空因数的煤中去除硫。
[0135] 使用一系列微波系统还可以允许在微波系统148之间的其它过程站，诸如允许非煤产物完全释放的等待站、非煤产物去除系统150站、记录非煤产物释放的传感器站142等。
[0136] 该一系列微波系统148站可以允许在带设备130的不同阶段释放和去除不同的非煤产物。这使得通过适合的去除系统150可以容易地分离和收集去除的非煤产物。这也可以允许将一个微波系统148映射到过程步骤或过程步骤集，因此特定的微波系统148可以被用来执行特定的过程步骤或过程步骤集。因此，例如，微波系统148仅仅针对需要被执行的那些过程步骤而被激活。在该实例中，如果过程步骤不需要被执行，则相关的微波系统148不需要被激活；如果过程步骤需要被重复，则相关的微波系统148能够被再激活，例如去除在第一次激活之后没有被完全去除的非煤产物。
[0137] 在示例性实施例中，微波系统148的控制可以包括一系列控制步骤，诸如感测、监控煤处理过程的状态、调整操作参数以及将新的操作参数施加到至少一个微波系统148。正如将要进一步讨论的，用来将操作参数提供给微波系统148的控制、调整和反馈过程基本同时可以适用于一个或多个微波系统。
[0138] 至少一个微波系统148可以被控制器144控制。在实施例中，控制器144可以提供控制微波频率、微波功率、微波占空因数(例如脉冲或连续)的操作参数。控制器144可以已经从参数生成设备128接收了初始操作参数。微波系统148的控制可以实时发生，例如通过被施加到微波系统148的操作参数、提供过程值的传感器142、接收和调整操作参数的监控设备134、正被提供给控制器144的操作参数的反馈以及然后在必要时重复的控制周期(control cycle)。
[0139] 控制器144可以将操作参数应用到一个或多个微波系统148。微波系统148可以通过应用控制器144命令的占空因数、频率和功率而作出响应，由此根据在特定站的控制器144命令来处理煤。
[0140] 微波系统可能需要显著量的功率来处理煤。对于固体燃料处理设备132的微波系统148的某些实施例而言，需要的微波功率可以是至少15kw(频率为928MHz或以下)；在其它实施例中，所需的微波功率可以是至少75KW(频率为902MHz)。微波系统148的功率可以 由高压输入传输设备182来供应。该设备182或许能够逐步升高或降低来自源(source)的电压以满足微波系统148的需求。在实施例中，微波系统148可以具有一个以上的微波发生器。为了电压需求，功率输入(power-in)系统180可以为高压输入运输设备182提供连接。如果固体燃料处理设备132定位于发电设备204处，功率输入180可以直接从由发电设备204提供的功率获得。在其它实施例中，功率输入180可以从本地电网获得。 [0141] 正如在此所示的，固体燃料处理设备132可以利用磁控管700产生微波来处理固体燃料(例如煤)。图7图示了可以用作固体燃料处理设备132的微波系统148的一部分的磁控管。在实施例中，磁控管700可以是产生相干微波的大功率真空管。空腔磁控管700可以包括热丝，该热丝充当阴极714，通过高压直流(DC)802电源而保持在高的负电位。阴极714可以被建入抽空的、叶状、圆形腔室的中心。该腔室的外部叶状部分可以充当阳极710，吸引从阴极发出的电子。可以以这种方式通过磁体或电磁体施加磁场以便使从阴极
714发出的电子沿圆形路径盘旋向外。叶状空腔708沿它们的长度是开着的并且被如此连接到公共空腔712空间。当电子扫掠过这些开口时它们可以在公共空腔712中引起谐振高频无线电场，其可以进而使电子聚拢成团。可以利用连接到波导的短天线702提取该场的一部分。该波导可以直接将所提取的RF能量引出磁控管外到达固体燃料，由此在这里如别处所示地加热和处理固体燃料。可替换地，磁控管的能量可以从天线直接递送到固体燃料，而不使用波导。
[0142] 图8图示了用于磁控管700的高压供电设备。通过引线718提供给空腔磁控管700以用来处理固体燃料的高压DC 802可以是诸如5000VDC、10000VDC、20000VDC、50000VDC等高压。在实施例中，高压的典型范围可以是20000-30000VDC。该高压DC 802可以以下面的电压形式从电功率设施得到：该电压是单或多相交流(AC)功率输入180，并且通过高压输入传输182设备变为高压DC 802。供应AC电压功率输入180的电功率设施例如可以是公共操作设施或私人操作设施。由电功率设施供应的AC电压功率输入180可以是120VAC、240VAC、480VAC、1000VAC、14600VAC、25000VAC等。在实施例中，在现场使用的典型电压可以是160kV AC，并且可以是典型的三相。 由于可能必需将公用(utility)AC电压功率输入180转变成由磁控管使用的高压DC 802，所以可能会有由高压输入传输182设备的电低效引起一些电功率损耗。为了将与固体燃料处理设备132相关联的设备的操作成本减到最小，可以希望的是：减小这些与高压输入传输182设备相关联的电功率损耗。许多实施例可以在该高压输入传输182设备的该配置中被利用。
[0143] 图9图示了无变压器的高压输入传输设备900，该高压输入传输设备900是高压输入传输182设备的一个实施例。无变压器的高压输入传输设备900可以将高压AC功率输入180(在实施例中这可以是14600VAC)直接转变成磁控管700所需要的高压DC 802(在实施例中这可以是20000VDC)。通过从高压AC功率输入180直接转变成高压DC 802，可以排除一些中间步骤，这可以允许获得改进的功率效率并从而减少了固体燃料处理设备132的操作成本。在实施例中，所排除的步骤可以包括以下过程：利用比如变压器将公用高压AC功率输入180逐步降到低压AC；整流以产生低压DC；并且然后利用升压转换器(boostconverter)将该DC再向回升高到磁控管所需要的高压DC 802A。通过排除高压输入传输182设备内的这些中间阶段，可以改善效率和可靠性这两者，以及减少了资本和维护成本。
[0144] 无变压器的高压输入传输设备900的第一阶段得到高压AC功率输入180并且使它通过高速、大电流电路断路器(circuit breaker)902，有时候被称作断续器(interrupter)。电路断路器是被设计成用来保护电气电路免受过载或短路所引起的损害的自动操作的电气开关。对于来自公用设施的输入高压AC功率输入180的每相而言都存在一个高速、大电流电路断路器902。如果在无变压器的高压输入传输设备900内出现短路状况，则该高速、大电流电路断路器902应当快到足以打开电路，以便保护公用设施的配电系统。该高速、大电流电路断路器可以给公用设施的配电系统提供电隔离和保护，否则要通过其它组件-例如变压器1002来提供。使用高速、大电流电路断路器902代替变压器1002可以允许更高的电功率效率，原因在于变压器1002由于低效而具有电功率损耗，而该高速、大电流电路断路器则没有。高速、大电流电路断路器902也可以用来保护系统中的磁控管700。电压的冲击或尖峰可以使磁控管的场崩溃。这可以使系统失去递送到固体燃料的微波功率并且可能 致使磁控管被损坏。
[0145] 无变压器的高压输入传输设备900的第二阶段从高速、大电流电路断路器获得高压AC 910输出并且将它发送通过整流器阶段904，在该整流器阶段904中，高压AC 910被转变成高压DC 802。整流器904是由诸如二极管、晶闸管(thyristor)、SCRs、IGBTs等的一个或多个半导体装置组成的电气装置，被设置成用来将AC电压转变成DC电压。非常简单的整流器904的输出可以被描述为半AC电流，该半AC电流然后被滤波成DC。实际的整流器904可以是半波、全波、单相桥、三相3脉冲、三相6脉冲等，该整流器904在与滤波结合时产生多种减小量的剩余AC纹波。整流器904的合成输出高压DC 802也可以是可调整的，例如通过改变SCR的点弧角(firing angle)。该输出高压DC 802也可以被向上调整到输入AC电压功率输入180的峰值的理论最大值。作为实例，14600VAC的输入AC电压功率输入180理论上可以产生满足所需要的20000VDC的DC电压。如果该高压DC 802满足至磁控管700的高压DC 802A的需求，则可以不需要图9中虚线所示的最后的DC-DC转换器908。由于DC-DC转换器908可以具有效率80％、85％、95％等，通过排除对它们的需要，固体燃料处理设备132可以获得更进一步的电功率效率。
[0146] 无变压器的高压输入输电设备900的第三阶段(如果需要)是DC-DC转换器908。在该实施例中，如果来自整流器的高压DC 802没有高到足以满足输入磁控管700的高压DC
802A的需求，则在整流器904阶段和磁控管700之间可能仍需要DC-DC转换器908。DC-DC转换器908是将DC源从一个电压转变到另一个电压的电路。通常，DC-DC转换器通过在电感器或变压器两端施加一段时间的DC电压，例如在100kHz到5MHz的范围内，来执行转换，这使得电流流过它并且存储磁能。然后该电压可以被切断，这使得存储的能量以受控的方式传送到电压输出。通过调整接通关断时间比，即使在电流要求改变时也可以调节该输出电压。在该实施例中，对DC-DC转换器的需要可以依赖于所提供的高压AC功率输入180的电压电平。例如，在公用配电电压功率输入180为12740VAC的情况下，整流器904可以提供小于18000VDC的最大高压DC 802。如果磁控管700所需要的高压DC 802A是20000VDC，于是在该情形下，可能需要DC-DC转换器908将电压升高到较高的电 压DC 802A以满足磁控管700的需求。
[0147] 在无变压器的高压输入传输设备900中包含高速、大电流电路断路器还可以保护电力设施的电系统不受固体燃料处理设备132内的非电气故障的影响。除了由于设备故障引起的电短路以外，磁控管700可能由于磁控管700内的场崩溃的原因而电弧中断(arc-off)。该电弧中断状况可以致使来自公用设施的电系统的大量电流涌入。在实施例中，高速、大电流电路断路器可以保护公用设施的电系统不受这些高故障电流的影响。一种能够导致磁控管700电弧中断情况的示例是过多的功率被向回反射进入磁控管700中。典型地，在操作期间可能存在向回进入磁控管700的反射，并且磁控管700的循环器(circulator)(隔离器(isolator))被设计成能保护磁控管700不受由于该反射功率而引起的损害。然而，该循环器的故障可以导致磁控管700电弧中断。因此，尽管系统被设计成能容忍反射功率，但是系统内的故障仍然可以产生与磁控管700电弧中断相关联的大电流冲击。这仅仅是能够导致来自公用设施的电系统的大涌入电流的情况的一个示例。在持续两个60HZ的周期以上的任何大电流情况下，馈电给设备的配电系统可能经历故障，该故障可以潜在地使断路器的跳闸向后通过公共设施的配电和传输系统，可能一直回到公用设施的发电设备。即使固体燃料处理设备132内的产物流的变化也可以引起大的反射并且导致电弧中断。其它能够导致大涌入电流的故障条件对本领域技术人员来说将是显而易见。该大电流故障状况和所有其它大电流故障状况可以通过高速、大电流电路断路器的存在而被排除。由于排除或减小了高压输入输电182设备内的低效的原因，该无变压器的高压输入输电设备900可以提供最好的电功率效率和故障保护。
[0148] 图10图示了具有变压器的高压输入传输设备1000，该设备1000是高压输入传输182设备的一个实施例。用于将高压DC递送到磁控管的该功率转换配置将执行三个步骤。
在第一步骤中，高压AC功率输入180在变压器1002被转变成低压AC 910。变压器1002可以是通过磁耦合将能量从一个电路传送到另一个电路的电气装置。变压器1002包括两个或多个耦合线圈(winding)，并且也可以具有集中磁通量的磁芯。在图10中，施加到一个线圈(被称作初级线圈)的输入AC电压功率输入180，在该芯中产生随时间变化的磁通量，这在其它线圈，(被 称作次级线圈)中引起AC电压910。变压器1002被用于电压之间的转换、改变阻抗和在电路之间提供电隔离。例如，图10中的高压AC功率输入180输入可以是
14600VAC，并且低压AC 910输出可以是480VAC。除了这些AC电压的不同之外，它们也可以被彼此电隔离。变压器1002可以是单相变压器、多个单相变压器、变压器的排组(a banked setof transformers)、多相变压器等。此外，该变压器可以由电力设施提供。该变压器可以具有与从一个电压到另一个电压的转换相关联的电功率低效，并且该低效可以与变压器
1002的输入和输出的电压和电流相关联。
[0149] 在具有变压器的高压输入传输设备1000配置的第二步骤中，低压AC 204A被传递通过整流器904阶段以产生等效的低压DC802。作为示例，480VAC的输入AC电压910理论上可以产生如677VDC那样高的输出DC电压802。677VDC的电压可能不足以提供磁控管需要的高压DC 104。在该情形下可能需要第三DC-DC转换器908阶段，在该阶段使用DC-DC转换器908将来自整流器904的低压DC 802逐步升高到需要的高压DC 802A，比方说20000VDC。
[0150] 具有变压器的高压输入传输设备1000的实施例可以利用可从公用设施得到的标准三相、低压、变压器装置。这种装置的一个示例是通常向大建筑物和商业中心递送电力的三相、4线、480/277V变压器。480V被用来使电动机运行，而277V被用来操作设备的荧光灯。对于120V简易插座而言，可能需要单独的变压器，它可以由480V线馈电。标准三相电压的其它实例可以利用575-600V而不是480V，这可以降低对第三DC-DC转换器908阶段的需要。这些实例并不意味是限制性的，并且其它配置对本领域技术人员而言将是显而易见的。标准的通用变压器的利用可以排除对来自公用设施的特殊设备的需要，并且因此可以降低该实施例的最初成本。然而，与将AC电压变低并且然后再次往回将DC电压变高相关联的操作功率损耗可能是不希望的，原因在于它可以增加固体燃料处理设备的操作成本。 [0151] 图11图示了具有电感器的无变压器的高压输入传输设备1100，该无变压器的高压输入传输设备是前面讨论的无变压器的功率转换设备900的变体并且是高压输入传输182设备的一个实施例。该实施例与无变压器的高压输入传输设备900相似之处在于它没有变压器 1002，但是高压AC功率输180是被直接馈送到整流器904中，而不是通过用于保护的高速、大电流电路断路器馈送高压AC功率输入180。正如在无变压器的高压输入传输设备900中的情形，整流器904输出高压DC 802可能是足够的以使可以不需要DC-DC转换器908。无变压器的高压输入传输设备900中的高速、大电流电路断路器902的目的是如果固体燃料处理设备132内出现短路则向公用设施的配电系统提供保护。与电力设施通常提供的电路断路器相比，该高速、大电流电路断路器902可以提供更快响应的电路断路器。因为缺少隔离变压器，所以该更快的速度是必需的。具有电感器的无变压器的高压输入传输设备1100提供了可替换的短路保护组件，与磁控管700串联的大电流电感器1102。电感器1102减慢短路响应时间，给标准通用低速公用设施电路断路器足够的时间来做出响应、打开和保护公用设施的配电系统。在DC条件下，该电感器不影响电路并且在线中充当虚短路。但是如果在固体燃料处理设备132内出现短路状况，那么电感器将起作用以减慢电流响应，延迟短路的影响。该延迟留出了足够的时间使得可以使用标准通用电路断路器，它可以排除对高速、电路断路器902的需要。
[0152] 图12举例说明了具有变压器的直接DC高压输入传输设备1200，该直接DC高压输入传输设备1200是高压输入传输182设备的一个实施例。用来将高压DC 802递送到磁控管的该功率转换配置以两个步骤来加以执行。在第一步骤中，在需要时使用变压器1002使高压AC功率输入180逐步提升或降低。该变压器的输入输出比可以通过可用的输入高压AC功率输入180和由磁控管700使用的所需要的输出高压DC802来确定。在第二步骤中，来自变压器1002的输出的高压AC 910被发送通过整流器904阶段。整流器904将输入高压AC910转换成磁控管700所需要的高压DC 802。根据输入高压AC功率输入180和至磁控管
700的输出高压DC 802的需求可以选择变压器1002的电压比和整流器的输出调整这两者。
例如，固体燃料处理设备132可以位于在其中可获得公用设施提供(utility-supplied)的80000VAC的高压AC功率输入180配电电压的地理区域。如果磁控管需要20000VDC的高压DC 802，则输入到整流器904的高压DC 910可以被选择为例如使整流器904产生最小输出电压纹波或产生最大转换效率的电压电平。所选择的输入高压DC 910例如可以是
16000VDC。在该情形下，变压器的电压比可以 是5∶1，它表示变压器1002的初级线圈与次级线圈的比。80000VAC的高压AC功率输入180输入于是被逐步降低到16000VAC的高压AC910。16000VAC的高压AC 910然后通过整流器904被转换成高压DC802并且被供应给固体燃料处理设备132的磁控管700。该实施例可以允许拥有与高压输入传输182设备相关联的较高效率，该高压输入传输182设备自始至终保持高压，同时维持由变压器1002提供的故障隔离。这些是若干举例说明的实施例，但是本领域技术人员会理解旨在被本发明所包括的这样的改变。
[0153] 图13举例说明了具有变压器隔离的高压输入传输设备，该高压输入传输设备是高压输入传输182设备的一个实施例。用于将高压DC 802A递送到磁控管700的该功率转换配置利用变压器1002将高压输入传输182设备从公用设施的高压AC功率输入180分配系统电隔离开。在这个配置中，变压器1002可以仅充当电隔离器，并且不执行电压转变功能。至变压器1002的输入高压AC功率输入180可以与从变压器输出的输出高压AC 1002A是相同的电压。在高压AC 910没有由于变压器1002而改变的情况下，将电压电平变成磁控管700所需要的高压DC 802A的功能可以主要由DC-DC转换器908来完成。在变压器的输出处的高压AC 910被发送通过整流器904，在整流器904，高压AC 910被转换成高压DC802。由于整流，高压DC 802的电压电平可能稍微高于在整流器输入处的高压AC 910，但是可以被限制为小百分比增长。如果高压DC 802不满足磁控管700需求的高压DC 802A，则DC-DC转换器908可以充当高压输入传输182设备中提供大部分电压变换功能的组件。在实施例中，该配置可以提供使提供高压DC 802A给磁控管700的高压输入传输182设备与公用设施的高压AC功率输入180电隔离的方法。由于变压器的原因的电功率低效的减小可以用该配置予以实现。
[0154] 在实施例中，固体燃料处理设备132的功率需求可能高，并且可能需要高压线，例如160kV电力传输线。该功率需求可能高到足以验证固体燃料处理设备132现场的供电所(power substations)的设计和建造。这些供电所可以为该固体燃料处理设备132而被独特设计，并且同样地，可以允许选择最适合该磁控管的电压需求的高电压电平。在这种情况下，对DC-DC转换器908的需求可以被排除。
[0155] 当微波系统148将功率、频率和占空因数应用到特定的煤处理站时，可以从煤中释放非煤产物。传感器系统可以被用来确定非煤产物去除的速率、完成非煤产物去除、环境设置、实际微波系统148输出等。传感器系统142可以包括用于水蒸汽、灰、硫、挥发物或从煤中释放的其它物质的传感器。此外，传感器系统142可以包括用于微波功率、微波频率、气体环境、煤温度、腔室温度、带速度、惰性气体等的传感器。该传感器可以按需要沿着带设备130间隔开或者被聚集在一起以便适当地感测煤处理的过程。对于相同的测量值来说可以有多个传感器。例如，水蒸汽传感器可以被放置在微波系统148站处，而另一个水蒸汽传感器可以被放置在该微波系统148站之后。在这个实例中，传感器装置可以允许在微波系统站148处本身感测正被去除的水蒸汽的量和当煤离开该微波系统站148时感测被去除的剩余水蒸气的量。在诸如此之类的设置(setup)中，第一传感器可以被用来确定是否正在使用适当的功率电平、频率和占空因数，第二传感器可以确定是否应当执行冗余的微波系统148过程以从煤中充分地去除水。传感器系统142的其它传感器中的任何一个可以使用类似的方法。
[0156] 该传感器读数可以由参数控制设备140来接收，该参数控制设备140可以具有针对传感器系统142所使用的每种类型的传感器的传感器接口。该参数控制设备140或许能够读取数字和模拟传感器读数这两者。该参数控制设备140可以使用模拟至数字转换器(ADC)来把任何模拟读数转换成数字格式。在接收传感器数据之后，该参数控制设备140可以将传感器读数传送到控制器144和监控设备134这两者。控制器144可以使用传感器读数在它的用户界面上显示实际的煤过程数据，在用户界面中用户或许能够查看该数据和实际设置并且在适合时对操作参数执行手动重写。
[0157] 在该示例性实施例中，监控设备134可以接收实际的煤过程数据并且将它们与需要的煤过程参数进行比较以确定煤处理过程是否正产生煤希望特性122。监控设备134可以维持至少两组已经由参数生成设备128提供的目标参数、煤处理参数和由参数控制140提供的实际煤过程数据。监控设备134可以比较需要的参数和实际参数来确定煤处理操作参数是否正产生煤希望特性122。参数生成设备128也可能已经向监控设备134提供了为了产生煤希望特性122而煤处理过程必需维持 的公差集。监控设备134可以使用一组算法来确定是否需要进行任何操作参数调整。在确定对操作参数进行任何调整的过程中，该算法可以比较实际的传感器142数据与基本操作参数和操作参数公差。
[0158] 此外，监控设备134可以从反馈设备174接收最终的经处理的煤数据，该反馈设备174可以包括来自煤输出参数172设备和测试设备170的数据。监控设备134算法可以使用从反馈设备174接收的数据连同从传感器系统142接收的过程中的数据一起来调整煤处理操作参数。
[0159] 监控设备134或许能够实时调整带设备130的一个或全部操作参数。 [0160] 在监控设备134调整操作参数之后，监控设备134可以存储调整过的操作参数以作为新的操作参数，然后将新的操作参数传送到控制器144。
[0161] 控制器144可以确定已经从监控设备134接收的至少一个新操作参数并且可以将该新操作参数传送到可以包括微波系统148的各带设备130装置。
[0162] 使用上述过程：提供操作参数、感测实际的过程值、解释实际的过程值、按需要调整操作参数以及把调整过的操作参数传送到带设备130，某些实施例可以提供实时反馈系统，该反馈系统可以连续调整用来改变煤处理过程内的状况。
[0163] 本领域技术人员应当理解的是，上述反馈系统可以被应用到带设备130的任何系统和设备。
[0164] 在该示例性煤处理过程中，非煤产物可以从煤中以气体或液体的形式释放。去除系统150可以负责从带设备130去除非煤产物；去除系统150可以去除非煤产物，诸如水、灰、硫、氢、羟基、挥发物等。去除系统150和控制器144可以从传感器系统142接收关于可以从煤处理过程释放的非煤产物的量的传感器信息。
[0165] 在带设备130中可以有一个以上的去除系统150以用于去除气体和/或液体。例如，在微波系统148站处可以有水蒸气去除系统150，并且在该微波系统148站之后可以有另一个去除系统150以收集可能在该微波系统148站之后继续释放的剩余水蒸气。或者，作为另一个实例，一个去除系统150可以去除水蒸汽同时另一个去除系统150可以去除 灰、硫或其它物质。
[0166] 控制器144可以将操作参数提供给去除系统150以控制风扇速度、泵速等。去除系统150可以使用与前面描述的微波系统148反馈系统类似的反馈系统。在这样的反馈系统中，传感器可以将信息提供给参数控制140和监控设备134以将实时反馈提供给去除系统150以供有效地去除非煤产物。
[0167] 去除系统150可以从带设备130收集煤处理释放的气体和液体并且将所收集的非煤产物转移到收容设备162。收容设备162可以将来自带设备130的非煤产物收集到至少一个收容槽或容器中。监控设备134可以监控收容设备162以确定非煤产物的级别并且可以将该信息提供给可以通过访问固体燃料处理设备132的计算机装置可查看的用户界面。监控设备134也可以确定何时收容设备162被充分装满，槽或容器的内容物应当被转移到处理设备160。
[0168] 处理设备160可以负责分离可以共存在收容设备162的槽或容器内的各种所收集的非煤产物。在实施例中，在煤处理期间在收容设备槽或容器中可以收集一个以上的非煤产物。例如，在微波系统148过程中的一个期间灰可以随同水和硫一起释放，使得收集的产物会包括与水和/或硫混合的灰。
[0169] 处理设备160可以从收容设备162接收非煤产物以用来分离成单个产物。处理设备160可以使用多个过滤和分离过程，该多个过滤和分离过程可以包括沉积、絮凝、离心分离、过滤、蒸馏、层析、电泳、萃取、液-液萃取、沉淀、分级冷冻、筛分、风选等。 [0170] 为了适当的操作和分离，监控设备134可以监控处理设备160的过程。处理设备160可以具有它自己的用来将数据发送到监控设备134的传感器或者处理设备160可以使用传感器系统142来监控处理过程。
[0171] 一旦处理设备160已经将非煤产物分离成单独的产物，这些产物可以被转送到用于从固体燃料处理设备132去除的处置设备158。监控设备132可以监控处置设备158产物水平以确定应当何时处理该产物。监控设备134可以将来自处置设备的信息提供给固体燃料处理设备132内的用户界面。处置设备158的处置可以包括释放非有害产物(例如水和水蒸汽)、填埋转送(land file transfer)(例如灰)、出售产物、 或基于商业收费的处置。在实施例中，在处置设备158处收集的非煤产物(例如硫)可能对其它企业有用。 [0172] 在煤已经结束在带设备130中的处理之后，它可以进入冷却设备164，在冷却设备164中煤从处理温度到环境温度的冷却可以被控制。类似于带设备130，冷却设备164可以使用控制氛围、传输系统、传感器等来控制煤的冷却。例如煤的冷却可以被控制成：防止湿气的再吸收和/或防止煤过程期间可能发生的其它化学反应。控制器144可以被用来维持冷却设备164系统和设备的，诸如运输速度、氛围、冷却速率、气流等。冷却设备164可以使用与前面描述的、由带设备130使用的相同实时反馈系统来控制操作参数。
[0173] 送出设备168可以从冷却设备164和带设备130接收最终经处理的煤。送出设备168可以具有能够接收和控制可以离开固体燃料处理设备132的煤的流动和量的适配器部分、输入部分和过渡部分。最终的经处理的煤可以离开固体燃料处理设备到达煤燃烧设备
200、煤转化设备210、煤副产品设备212、运送设备214、煤存储设备218等。送出设备168可以具有诸如传送带300、螺旋输送机等可以将完成处理的煤从固体燃料处理设备132馈送到外部位置的入口系统。
[0174] 根据由控制器144提供的操作参数，送出设备168可以控制从带设备130输出的完成处理的煤的容积率。送出设备168或许能够根据控制器144提供的参数改变送出设备的速度。
[0175] 另外，送出设备168可以将测试样品提供给用于测试最终的经处理的煤的测试设备170。可以自动或手动选择煤样品；该煤选择可以进行预定的次数、可以随机选择、可以统计地选择等。
[0176] 煤测试设备170可以测试要与煤希望特性122比较的最终的经处理的煤特性以作为经处理的煤的最终质量测试。该测试设备可以是本地于固体燃料处理设备132、位于远程，或者可以是标准商业煤测试实验室。在图1中，该测试设备被显示为位于固体燃料处理设备的本地。最终的经处理的煤的测试可以提供煤特性，该煤特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。可以利用标准测试来测试最终经处理的煤，该标准测试诸如ASTM标准D 388(煤品级的分类)、ASTM标准D 2013 (制备用于分析的煤样品的方法)、ASTM标准D 3180(从所得的各种数据中计算煤和焦炭的分析结果的标准实施规范)、美国地理勘测公报1823(用于对煤进行采样和无机分析的方法)。
[0177] 一旦测试设备170确定了最终的经处理的煤特性，该特性就可以被传送到煤输出参数设备172和/或可以与最终的经处理的煤的货运一起被供应。与该货运一起被供应的测试特性可以允许煤使用设备了解煤特性并且调整煤使用特性以匹配最终的经处理的煤特性。
[0178] 类似于煤希望特性设备122，煤输出参数设备172可以存储煤的特性数据，在这种情形下是最终的经处理的煤特性。煤输出参数设备172可以是为标识的煤存储最终的希望煤特性的单独计算机装置或计算机装置集。该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机、CD装置、DVD装置、硬驱系统等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线技术或无线技术的其它网络类型来连接。
[0179] 煤输出参数设备172可以包括数据的集合，该数据的集合可以是数据库、关系数据库、XML、RSS、ASCII文件、平面文件、文本文件等。在实施例中，该煤输出参数设备172可以是可检索的以供煤检索希望的数据特性。
[0180] 根据由送出设备168和测试设备170所供应的测试样品的数目，可以存在多个存储在煤输出参数设备172中的煤输出参数记录。
[0181] 在从测试设备170接收的每个煤特征数据记录的情况下，煤输出参数设备172可以存储接收的数据和/或将接收的煤特性数据记录传送到反馈设备174。煤输出参数设备172可以仅传送新接收的煤特性数据记录、传送所标识的煤的所有数据记录(例如多个测试结果)、传送所标识的煤的所有数据记录的平均、传送所标识的煤的统计数据等。煤输出参数设备172可以将数据记录的任何组合传送到反馈设备174。
[0182] 反馈设备174可以从煤输出参数设备172接收煤输出参数数据。反馈设备174可以是为所标识的煤存储最终的希望煤特性的单独计算机装置或计算机装置集。该计算机装置可以是台式计算机、服务器、网络服务器、膝上型计算机、CD装置、DVD装置、硬驱系统等。该计算机装置都可以彼此位于本地或可以是分散在远程位置的多个计算机 装置。该计算机装置可以通过LAN、WAN、因特网、内联网、P2P或使用硬接线技术或无线技术的其它网络类型来连接。
[0183] 反馈设备174可以查询煤输出参数设备172以获得正在固体燃料处理设备132中处理的识别的煤的数据。在实施例中，反馈设备174可以以设定时间周期(set time periods)(当监控设备134请求数据时、当煤输出参数设备172发送新记录时等)定期性地查询煤输出参数设备172。
[0184] 反馈设备174可以仅接收新接收的煤特性数据记录、接收所标识的煤的所有数据记录(例如多个测试结果)、接收所标识的煤的所有数据记录的平均、接收所标识的煤的统计数据等。反馈设备174可以具有用于聚合(aggregate)所接收的最终的经处理的煤特性以作为到监控设备134的前馈的算法。反馈设备174可以向监控设备134前馈最终的煤特性数据记录、所标识的煤的所有数据记录(例如多个测试结果)、所标识的煤的所有数据记录的平均、所标识的煤的统计数据等。
[0185] 煤输出参数设备172可以将煤特性转送到定价交易设备178。定价交易设备178可以确定从接收(as-received)的原煤到最终经处理的煤的煤处理的价格和成本。定价交易设备178可以从煤样品数据设备120检索接收(as-received)的煤数据；该设备可以存储所接收的煤的成本(例如煤的成本/吨)。定价交易设备178可以从煤输出参数设备172检索数据，该煤输出参数设备172可以包含涉及处理煤的成本的数据。定价交易设备178可以具有应用软件，该应用软件可以根据从煤样品数据设备120和煤输出参数设备172检索和得出的成本数据来确定经处理的煤的最终价格。
[0186] 如图2中所示，特使用的某些方面与在固体燃料设备132中的煤的处理一致。如上所描述的，该固体燃料处理设备132可以改善煤质量以制造更合适于各种使用的煤。在实施例中，固体燃料处理设备132可以包括送出设备168，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤通过该送出设备168可以被转送到使用设备，诸如图2中所示的那些设备。在实施例中，固体燃料处理设备132可以包括如上面更加详细地描述的测试设备170。如前所描述的，在测试设备170中测试的煤的结果可以被转送到诸如图2中所示的那些设备之类的使用设备，因此使用设备可以更好地利用根据这里描述的系统和方法而被处理的煤的特定性质。
[0187] 图2举例说明了可以使用根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤的示例性设备，包括但不限于用于可燃煤的燃烧设备200和煤存储设备202、煤转化设备210、煤副产品设备212、在运输中用于煤货运的煤运送设备214和煤存储设备218。在实施例中，煤从送出设备168被运送或运输到煤使用的设备。应当理解的是，固体燃料处理设备132可以接近于煤使用设备，或者这两者可以彼此远离。
[0188] 参考图2，由这里所描述的系统和方法处理的煤的燃烧可以在煤燃烧设备200中发生。煤燃烧200包括在有氧的情况下在高温下燃烧煤以产生光和热。在燃烧发生前煤必须被加热到它的着火温度。煤的着火温度是其固定碳含量的着火温度。煤的挥发性成分的着火温度高于固定碳的着火温度。在燃烧期间气体产物被蒸馏出(distill off)。当燃烧开始时，由可燃碳的氧化所产生的热，在适当的条件下，可以维持足以支持燃烧的高温。在煤燃烧200设备中使用的煤可以被直接运输到使用的设备，或者它可以被存储在与煤燃烧200设备有关的存储设备202中。
[0189] 如图2中所描绘的，煤燃烧200可以供给发电204。用于发电的系统包括固定床燃烧系统220、粉煤燃烧系统222、流化床燃烧系统224和结合煤燃烧使用可再生能源的组合燃烧系统(combinationcombustion system)228。
[0190] 在实施例中，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以使用固定床220系统。固定床220系统可以使用块煤进料(lump-coalfeed)，该块煤具有从大约1到5cm的颗粒大小。在固定床220系统中，煤在它进入炉时被加热，使得湿气和挥发物被驱离。当煤移动到它将被点燃的区域中时，在煤床中温度上升。有许多不同类型的固定床220系统，包括静态炉排(static grate)、下给加煤机(underfeed stoker)、链条式炉排(chain grate)、移动炉排和扩散加煤机(spreader stoker)系统。链条式和移动炉排炉具有类似的特性。煤块被进送到移动的炉排或链条式炉排上，而空气被吸引(drawn)通过该炉排并且通过其上面的煤床。在扩散加煤机中，高速转子将煤扔进在移动的炉排上方的炉中以更均匀地分布燃料。加煤机炉通常用1200-1300摄氏度之间的火焰温度和相当长的驻留时间(residence time)来表征。
[0191] 在固定床220系统中的燃烧相对不均匀，使得在燃烧过程中 可能存在一氧化碳、氮氧化物(“NOx”)和挥发物的间歇排放。燃烧化学性质和温度可以基本上横越燃烧炉排改变。SO2的排放将取决于进送的煤的含硫量。由于相对低效的燃烧以及由于对到煤的碳含量的氧的限制的原因，残留的灰可能具有高的碳含量(4-5％)。本领域技术人员将理解的是，特定的性质会允许煤在固定床220系统中有利地燃烧。因此，为了在固定床220系统中的燃烧，可以更特别地设计根据这里描述的系统和方法而被处理的煤。
[0192] 在实施例中，粉煤燃烧(“Pulverized Coal Combustion，PCC”)222可以被用作用于发电204的燃烧200方法。如图2所描绘的，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以使用PCC 222。对于PCC，煤可以被研磨(粉碎)成细粉。通过一系列燃烧喷嘴用部分用于燃烧的空气将粉煤吹到锅炉(boiler)里面。也可以增加二次或三次空气。各单元在接近大气压力下操作。在1300-1700摄氏度之间的温度发生燃烧，这取决于煤的品级。对于烟煤，燃烧温度保持在1500-1700摄氏度之间。对于较低品级的煤，该范围是1300-1600摄氏度。在粉煤过程中使用的煤的颗粒大小从大约10到100微米之间。典型地，颗粒驻留时间是1-5秒，并且颗粒必须是这样的大小以使得它们在该时间期间被完全燃烧。由该过程产生蒸汽，该蒸汽可以驱动用于发电204涡轮和蒸汽生成器。
[0193] 粉煤燃烧室222可以由壁墙燃烧(Wall-fired)或切向燃烧的燃烧器(burner)来供应。壁墙燃烧的燃烧器安装在燃烧室(combustor)的墙壁上，而切向燃烧的燃烧器安装在角落，并且火焰朝向锅炉的中心，由此在燃烧期间给予气体旋涡运动使得空气和燃料更有效地混合。锅炉可以被称为湿底部或干底部，这取决于灰是作为熔渣落到底部还是作为干的固体被去除。有利地，PCC 222产生细飞灰。总的来说，PCC 222可以产生65％-85％的飞灰，并且剩余的灰表现为粗糙的底部灰形式(在干底部锅炉中)或炉渣形式(湿底部锅炉)。
[0194] 在实施例中，使用无烟煤作为燃料的PCC 222可以采用下射燃烧器布置，由此煤空气混合物被向下送到锅炉底部的锥体。该布置允许较长的驻留时间以确保更加完全的碳燃烧。另一个布置叫做组合式燃烧器(cell burner)，其包括组合成单个、垂直装配的两个或三个圆形的燃烧器装配，该组合式燃烧器产生紧凑、强烈的火焰。然而，来自该燃 烧器的高温火焰可能导致更多NOx形成物，从而使得该布置不太有利。
[0195] 在实施例中，对于具有低灰熔温度而难以另外使用PCC 222的煤可以采用旋风式点燃锅炉。旋风炉具有安装在锥形主锅炉外部的燃烧腔室。初级燃烧空气携带煤颗粒进入炉中，而二次空气被切向注入旋风中，从而产生了强烈的漩涡，该漩涡将更大的煤颗粒抛向炉壁。三次空气直接进入旋风的中心旋涡以控制炉内燃烧区域的位置和中心真空。更大的煤颗粒被陷入覆盖旋风内表面的熔化层中，然后为了更完全的燃烧而被再循环。更小的煤颗粒进入旋涡中心以用于燃烧。该系统导致炉内形成强烈的热，因此煤在极其高温度下被燃烧。为了更完全的燃烧，燃烧气体、剩余的烧焦物和飞灰进入锅炉腔室。熔灰由于重力流到炉的底部以供去除。
[0196] 在旋风式锅炉中，灰的80％-90％作为熔渣留在锅炉的底部，因此较少的飞灰通过锅炉的传热部分被放出。这些锅炉运行在高温(从1650到超过2000摄氏度)下并且采用近大气压力。该高温导致NOx的高产量，这是该锅炉类型的主要缺点。旋风式点燃锅炉可以使用具有某些关键特性的煤：挥发物大于15％(折干计算(dry basis))，对于烟煤而言含灰量在6-25％之间或对于次烟煤而言含灰量在4-25％之间，以及对于烟煤而言湿气含量小于20％和对于次烟煤而言湿气含量小于30％。灰必须具有特定的渣粘度(slag viscosity)特征；灰渣行为对于该锅炉类型的机能尤其重要。高湿气燃料可以在该类型锅炉中燃烧，但是需要设计变化。
[0197] 本领域技术人员将理解的是，特定的性质允许煤在PCC 222系统中有利地燃烧。因此，为了在PCC 222系统中的燃烧，可以更特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。
[0198] 可以结合亚临界或超临界蒸汽循环(stream cycling)使用PCC。超临界蒸汽循环是工作在水临界温度(374℉)和临界压力(22.1mPa)以上的循环，在该循环中水的气相和液相不存在。典型地，亚临界系统达到33-34％的热效率。超临界系统可以达到比亚临界系统高3％-5％的热效率。
[0199] 本领域技术人员将理解的是，增加煤燃烧200的热效率会导致较低的发电204成本，原因在于需要的燃料更少。增加的热效率还减少了燃烧期间所产生的其它排放物，诸如SO2和NOx的排放物。燃烧较 低品级的煤的更旧、更小的单元具有可能如30％一样低的热效率。对于具有燃烧较高质量的煤的亚临界蒸汽锅炉的较大的工厂而言，热效率可以为大约35％-36％的区间。利用超临界蒸汽的设备可以实现在43％-45％的范围内的总热效率。利用较低等级的煤和较低品级的煤可以实现的最大效率可能小于利用较高等级的煤和较高品级的煤可以实现的最大效率。例如，在新的褐煤燃烧工厂(例如在欧洲的铸造(found))中所预期的最大效率可以是大约42％，而等效的新烟煤工厂可以实现大约45％的最大热效率。使用烟煤和其它最佳构造材料的超临界蒸汽工厂可以产生45％-47％的净热效率。因此，可以为了优化热效率，可以有利地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。
[0200] 在实施例中，根据这里描述的系统和方法而被处理的煤可以使用流化床燃烧(“Fluidized bed combustion，FBC”)224系统。FBC 224系统根据流化原理工作，根据状况工作，在该状况中固体材料被给予有自由流动的类液体的行为。当气体向上通过固体颗粒床时，气体的流动产生了易于使颗粒彼此分开的力。在FBC 224系统中，煤在由流态化气体的向上流动而被悬浮的热不燃性颗粒的床中燃烧。在FBC 224系统中的煤与诸如石灰石之类的吸附剂混合，并且在燃烧过程期间该混合物被液态化以允许含硫气体的完全燃烧和去除。本领域技术人员将理解的是，特定的性质允许煤在FBC 224系统中有利地燃烧。因此，为了在FBC224系统中的燃烧，可以更特别地设计根据这里描述的系统和方法而被处理的煤。下面更详细地描述FBC 224系统的示例性实施例。
[0201] 对于发电204而言，主要是亚临界蒸汽轮机使用FBC 224系统。大气压FBC 224系统可以沸腾(bubbling)或循环。目前在开发的早期阶段的加压FBC 224系统主要使用沸腾床并且可以在利用气体和蒸汽轮机的组合循环(combined cycle)中产生电力。可以使用大约3mm大小的相对粗糙的煤颗粒。在大气压下的FBC 224用高灰煤和/或具有可变特性的煤是有用的。燃烧发生在800到900摄氏度之间的温度处，该温度基本上低于形成NOx的阈值，因此这些系统产生比PCC 222系统更低的NOx排放。
[0202] 由于沸腾床具有低的流化速度，因此煤颗粒被保留在具有可识别的表面的大约1mm深的床中。当煤颗粒被烧掉并且变得更小时，它们最终随着煤气体被带走以作为飞灰被去除。由于循环床使用较高的 流化速度，因此煤颗粒悬浮在烟气(flue gases)中并且通过主燃烧腔室进入旋风中。较大的煤颗粒从气体中被抽取出并且被再循环进入燃烧腔室。
各个颗粒可以循环10到50次之间的次数，这取决于它们的燃烧特性。整个燃烧室的燃烧状况是相对不均衡的并且有大量微粒混合。即使煤固体分布在整个单元，在下部的炉中也需要紧密床(dense bed)来在燃烧期间混合燃料。对于燃烧烟煤的床而言，床的碳含量是大约1％，并且其余由灰和其它矿物(minerals)构成。
[0203] 循环FBC 224系统可以针对特定类型的煤而予以设计。在实施例中，这些系统对于难以细微地研磨成粉并且可能具有可变的燃烧特性的低等级、高灰煤而言特别有用。在实施例中，这些系统对于一同点燃(co-firing)煤与诸如在组合燃烧228系统中的生物质或废物之类的其它燃料也是有用的。一旦建立了FBC 224单元，为燃料而设计的该单元可以使用该燃料最有效地工作。可以采用多种设计。循环FBC 224的热效率通常稍低于等效PCC系统。具有可变特性的低等级煤的使用可能使热效率降低得更多。
[0204] 在加压系统中的FBC 224对于低等级煤和具有可变燃烧特性的那些煤而言可能是有用的。在加压系统中，燃烧室和气体旋风都被密封在压力器皿(vessel)中，其中，煤和吸附剂越过压力边界被送进该系统中以及灰越过压力边界被去除。当使用硬煤时，煤和石灰石与25％的水混合在一起并且被进送入系统以作为浆料(paste)。该系统可以工作在1-1.5MPa的压力下，其中燃烧温度在800-900摄氏度之间。该燃烧加热蒸汽，像常规的锅炉一样，并且还可以产生热气以驱动气体轮机(gas turbine)。加压单元被设计成具有超过
40％的热效率，具有低排放。将来的加压FBC系统可以包括会产生大于50％的热效率的改进。
[0205] 如图2中所示，为了诸如熔炼铁和钢之类的冶金目的208，可以采用煤燃烧200。在某些实施例中，具有一定性质的烟煤对于在没有预先焦化的情况下进行熔炼可能是合适的。作为示例，具有诸如可熔性之类的性质和包括高固定碳含量、低灰(＜5％)、低硫、和低方解石(CaCO3)含量的其它因素的组合的那些煤对于冶金目的208而言是合适的。具有对于冶金目的208而言合适的性质的煤可以比用于发电204的煤多值15-50％。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在 冶金208系统中有利地燃烧。因此，为了在冶金
208系统中的燃烧，可以更特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。 [0206] 参考图2，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以被用在煤转化设备
210中。如图2中所示，煤转化设备210可以例如使用用于气化230、合成气生产和转化234、焦炭形成和纯碳238和烃(hydrocarbon)形成240的系统将煤的复合烃转化成其它产物。
本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在煤转化设备210中被有利地使用。因此，为了在煤转化设备210中使用，可以更特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。
[0207] 在实施例中，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以被用于气化230。气化230包括将煤至可燃气体、挥发物、烧焦物和矿物残渣(灰/渣)的转化。通过在压力下加热(通常在有蒸汽的情况下)气化230系统将类似于煤的烃类燃料材料转化成它的气态组分。执行该过程的装置被叫做气体发生器(gasifier)。气化230不同于燃烧，原因在于它在有限的可用空气和氧的情况下发生。因此，仅小部分燃料完全燃烧。燃烧的燃料为其余的气化230过程提供热。
[0208] 在气化230期间，大部分烃给料(例如煤)以化学方法被裂解成多种其它物质，该多种其它物质被总称为“合成气”。合成气主要是氢、一氧化碳和其它气体化合物。然而，合成气的组分根据使用的给料(feedstock)类型和采用的气化条件而变化。给料中剩下的矿物并不气化，例如碳质材料，因此它们可以被分出来并且被去除。煤中的硫混杂物(impurities)可以形成硫化氢，可以从该硫化氢制造硫或硫酸。因为气化在还原条件(reducing condition)下发生，所以通常不形成NOx而是形成氨。如果在气化230期间使用氧而不是空气，二氧化碳在浓缩气流中产生，该浓缩气流可以隔离并且可以防止作为污染物进入大气。
[0209] 气化230或许能够使用难以在燃烧200设备中使用的煤，诸如具有高硫含量或高灰含量的煤。在气体发生器中所使用的煤的灰特性影响过程的效率，原因在于它们既影响渣的形成又影响合成气冷却器或热交换器内的固体的沉积。在较低的温度下，诸如在固定床和流态化的气体发生器中发现的那些，焦油形成可能引起问题。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在气化230设备中被有利地使用。因此，可以为供在气化230设备中使用而更特别地设计根据这里所描述的系统 和方法而被处理的煤。
[0210] 在实施例中，可用到三种类型的气体发生器系统：固定床、流化床和气流床(entrained flow)。固定床单元使用块煤，通常不用于发电。流化床使用3-6mm大小的煤。气流床单元使用粉煤。气流床单元运行在比流化床系统(大约900摄氏度)更高的操作温度(大约1600摄氏度)。
[0211] 在实施例中，气体发生器可以运行于大气压力下或者可以被加压。利用加压气化，给料煤可以越过压力壁垒而被放入。可以使用庞大且昂贵的闭锁式料斗系统(lock hopper system)放入煤或者煤可以被送进以作为水基浆。然后，副产品流(byproduct stream)被减压以通过压力壁垒被去除。在内部，用于合成气的热交换和气体净化(gas-cleaning)单元也被加压。
[0212] 尽管应当理解：气化230设备可以不包括燃烧，但是在某些实施例中气化230也可以用于发电。例如，其中发电的气化230设备可以利用整体气化组合循环(“Integrated Gasification Combined Cycle，IGCC”)232系统。在IGCC系统232中，气化期间产生的合成气可以被清除掉混杂物(硫化氢、氨、微粒物质等)并且被燃烧以驱动气体轮机。在IGCC系统232中，来自气化的废气也可以与水进行热交换以产生驱动蒸汽轮机的过热蒸汽。因为IGCC系统232以组合的形式使用两个轮机(气体燃烧轮机和蒸汽轮机)，所以这种系统叫做“组合循环”。通常地，在该系统中大部分功率(60％-70％)来自气体轮机。IGCC系统232以比煤燃烧系统更高的热效率发电。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在IGCC 232设备中被有利地使用。因此，可以为供在IGCC232设备中使用而更特别地设计根据这里描述的系统和方法而被处理的煤。
[0213] 在实施例中，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以被用来生成合成气234或者被转化成多种其它产物。例如，使用本领域技术人员熟悉的过程，象一氧化碳和氢之类的它的组分可以被用来生产大范围的液体或气体燃料或化工原料。作为另一个实例，气化期间所产生的氢可以被用作用于燃料电池、或大概用于氢涡轮或混合燃料电池涡轮系统的燃料。从气流分离开的氢也可以被用作炼油厂的给料，该炼油厂利用氢生成等级提升的石油产品。
[0214] 合成气234也可以被转化成多种可以用于燃料或用于进一步处理的烃。例如可以使用费-托(Fischer-Tropsch)催化剂将合成气234缩合成轻质烃类。然后该轻质烃类可以被进一步转化成汽油或柴油。合成气234也可以被转化成甲醇，该甲醇可以用作燃料、燃料添加剂或用于汽油生产的结构单元(building block)。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在合成气生产或转化234设备中被有利地使用。因此，可以为供在合成气生产或转化234设备中使用而更特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。 [0215] 在实施例中，根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以被转化成所述焦炭形成和纯碳238。所述焦炭形成和纯碳238是从煤获得的固体碳质残渣，该煤的挥发性组分已经通过在烘箱(oven)中以高温(高达1000摄氏度)进行烘焙而被驱离。在这些温度下，固定碳和剩余的灰熔融在一起。典型地，用来形成焦炭的给料是低灰、低硫烟煤。焦炭例如在鼓风炉中炼铁期间可以被用作燃料。在这样的过程期间，作为还原剂焦炭也是有用的。将煤转化成焦炭也可以产生副产品，诸如煤焦油、氨、轻油品和煤气。由于在炼焦过程期间煤的挥发组分被驱离了，对于在其中状况可能不适合燃烧煤本身的炉而言，焦炭是希望的燃料。例如，焦炭可以在只有很少或没有烟燃烧条件下燃烧，这种条件在如果使用烟煤本身则会导致大量排放的燃烧状况下，焦炭可以有一点烟或者没有烟地燃烧。 [0216] 在煤可以用作炼焦煤之前，煤必须令人满意地满足关于湿气含量、含灰量、含硫量、挥发物含量、焦油和塑性的某严格标准。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在焦炭生产设备中被有利地使用。因此，为了供制造该焦炭形成和纯碳238使用，可以更特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。
[0217] 在实施例中，通过在有限空气的环境中将煤加热到大约650-980摄氏度的温度使得不出现完全燃烧，可以获得焦炭形成和纯碳238。焦炭形成和纯碳238由包括微碳晶体的碳同素异形体石墨形成。这样获得的焦炭形成和纯碳238具有许多工业用途。例如，石墨可以被用于电化学组分，活性炭被用于水和空气净化，而碳黑可以被用来加固轮胎。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤在纯碳生产设备中被有利地使用。因此，为了供制造焦炭形成和纯碳238使用，可以更 特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。
[0218] 在实施例中，焦炭生产的基本过程可以被用来制造含烃240气体混合物，该含烃240气体混合物可以用作燃料(“城市煤气”)。城市煤气例如可以包括大约51％的氢、15％的一氧化碳、21％的甲烷、10％的二氧化碳和氮、以及大约3％的其它烷属烃。其它过程，例如鲁奇煤气化法(Lurgi process)和萨巴蒂埃(Sabatier)合成使用较低质量的煤来制造甲烷。
[0219] 在实施例中，用这里所描述的系统和方法而被处理的煤可以被转化成烃类产品240。例如，液化将煤转化成可以用作燃料的液烃240产物。可以使用直接或间接的过程来液化煤。将煤转化成烃类240燃料的任何过程必须将氢加到包含煤的烃中。可利用四种液化方法：(1)高温分解和烃化，其中煤在没有空气的情况下或在有氢的情况下被加热；(2)溶剂萃取(solvent extraction)，其中从煤块选择性地溶解煤烃并且添加氢；(3)催化液化，其中催化剂影响煤烃的氢化；以及(4)间接液化，其中在有催化剂的情况下化合一氧化碳和氢。作为示例，费-托过程是催化化学反应，在该化学反应中，一氧化碳和氢被转化成各种形态的液烃240。由该过程产生的物质可以包括可以用作润滑油或燃料的合成石油代用品。
[0220] 作为另一个实例，低温碳化可以用于从煤制造液烃240。在这个过程中，煤在450和700℃之间的温度下被焦化(和用于冶金焦炭的800到1000℃比较)。这些温度能够优化比普通煤焦油更富有轻质烃类240的煤焦油的生产。然后该煤焦油被进一步处理成燃料。
[0221] 本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤被有利地用于烃类产品的形成240中。因此，为了供制造烃240使用，可以更特别地设计根据这里所描述的系统和方法而被处理的煤。
[0222] 参考图2，可以在煤副产品设备212中使用根据这里描述的系统和方法所处理的煤。如图2中所示，煤副产品设备212可以将煤转化成煤燃烧副产品242和煤蒸馏副产品244。
[0223] 在实施例中，可以获得多种煤燃烧副产品242。作为示例，煤燃烧副产品242可以包括挥发性的烃、灰、硫、二氧化碳、水等。在经济效益下，可以对这些副产品执行更进一步地处理。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤被有利地用来生产有经济效益的燃烧副 产品。因此，为了供在制造有用的燃烧副产品中使用，可以更特别地设计根据这里描述的系统和方法所处理的煤。
[0224] 作为示例，挥发物是煤燃烧副产品242。挥发物包括加热期间作为气体或蒸汽被放出的那些产物，不包括湿气。对于煤而言，通过首先将煤加热到105℃以驱离湿气然后将煤加热到950℃并且测量重量损失来确定挥发物百分比。挥发物可以包括短链和长链烃加上其它气体的混合物，包括硫。因此挥发物可以由气体混合物、在冷却时冷凝成油的低沸点有机化合物和焦油构成。煤中的挥发物随着品级的降低而增加。此外，具有高挥发物含量的煤在燃烧期间很容易起反应并且容易点燃。
[0225] 作为另一个实例，煤灰是煤燃烧副产品242。煤灰由飞灰(从烟囱去除的废物)和底灰(来自锅炉和燃烧腔室)构成。粗颗粒(底灰和/或炉渣)沉淀到燃烧腔室的底部，并且细微部分(飞灰)通过烟道逸出并且被回收和再循环。煤灰可能包括许多微量元素和重金属的浓聚物(concentration)，包括Al、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Sr、V和Zn。在煤燃烧之后收回的灰可以用作水泥产品的添加剂、用作用于挖掘或土木工程项目的填方、用作土壤改良(ameliorization)剂、以及用作包括油漆、塑料、涂料和粘合剂的其它产品的组分。
[0226] 作为另一个示例，硫是煤燃烧副产品242。煤中的硫在燃烧期间可以被释放为硫的氧化物，或者它可以通过与包含在矿物混杂物中的碱氧化物(base oxide)反应而被保留在煤灰中(即硫自留过程)。用于硫自留(sulfur self-retention)的最重要的碱氧化物是由于CaCO3分解和含钙有机基团的燃烧形成的CaO。煤燃烧发生在两个连续步骤中：脱挥发(devolatilization)和炭燃烧。在脱挥发期间，可燃烧的硫被转化成SO2。在炭燃烧期间，SO2形成、硫酸化和CaSO4分解的过程同时发生。
[0227] 在实施例中，可以获得多种煤蒸馏产物244。煤的破坏性的蒸馏(destructive distillation)244除了产生冶金焦炭外还产生煤焦油和煤气。作为煤转化的产物，前面已经讨论了冶金焦炭和煤气的使用。煤焦油，第三副产品，具有多种其它商业用途。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤被有利地用来制造有经济效益的蒸馏副产品244。因此，可以为供在制造有用的蒸馏副产品244中使用而更特别地设计根据这里描述的系统和方法所处理的煤。
[0228] 煤焦油是煤蒸馏副产品244的示例。煤焦油是烃类物质的复杂混合物。它的大部分组分是组成和挥发性不同的芳香烃，从最简单和最易挥发(苯)到多环大分子量不挥发物。煤焦油中的烃很大部分是苯基、萘基、或者蒽或菲基。也可以有不定数量的脂族烃、烷属烃和烯烃。另外，煤焦油包括少量简单酚类，诸如苯酚和氧茚。也可以发现硫化合物和氮化的有机化合物。煤焦油中的大部分氮化合物在性质上是碱性的并且属于吡啶和喹啉族，例如苯胺。
[0229] 在实施例中，煤焦油可以进一步经受分馏以生产大量有用的有机化工品，包括苯、甲苯、二甲苯、荼、蒽和菲。这些物质可以被称为煤焦油粗油。它们形成许多产物合成的基础，该产物诸如染料、药品、香料、香水、合成树脂、油漆、防腐剂以及炸药。在煤焦油粗油的分馏之后，剩下沥青残渣。该物质可用于象盖屋顶、铺路、绝缘和防水的用途。 [0230] 在实施例中，也可以以煤焦油的天然态使用它，而不使它受到分馏。例如，在使用它之前它可以被加热到一定程度以去除它的挥发性组分。处于它的天然态的煤焦油可以被用作油漆、防风雨剂、或被用作防腐蚀的保护。煤焦油也已经被用作房顶材料。煤焦油可以作为燃料燃烧，不过它在燃烧期间产生有害气体。燃烧焦油产生大量叫做灯黑的炭黑。如果炭黑被收集，它可以用来制造用于电化学、印刷、染料等的碳。
[0231] 参考图2，根据这里描述的系统和方法所处理的煤可以在运送设备214中被运输或被储存在储存设备218中。本领域技术人员将理解的是，该特定性质允许煤被安全且有效地输送和储存。因此，根据这里描述的系统和方法所处理的煤可以被有利地设计成便于其运送和储存。
[0232] 在实施例中，煤可以从它被开采的地方被输送到它被使用的地方。煤运输可以在运送设备214中予以实现。在它被运输前，煤可以被清洁、分类和/或碾碎成特定尺寸。在某些情况下，发电厂可以位于现场或接近于将煤提供给该工厂的矿山。对于这些设备，煤可以通过传送器等被运输。可是，在大部分情况下，发电厂和其他的使用煤的其它设备被远程地定位。从矿山到远程的设备的主要运输方法是铁路。也可以使用驳船或其它海船。通过卡车的公路运输是可行的，但是可能不划算， 尤其对于超过五十英里的旅程。煤泥输送管运输悬浮在水中的粉煤。本领域技术人员将理解的是，特定处理性质使得运送设备214中的煤运输便利。因此，根据这里描述的系统和方法所处理的煤可以被更特别地设计成便利它的运输。
[0233] 在实施例中，煤可以被储存在储存设备218中，在它将被使用的位置处或在远程位置处，它可以从该远程位置被运输到使用地点。在诸如煤燃烧设备200和其它煤利用工厂之类的实施例中，煤可以现场储存。作为实例，对于发电厂204而言，可以储存每年煤需要量的10％或以上。然而，储存的煤存货过多可以引起与自燃风险、挥发物损失和热值损失相关的问题。无烟煤比其它煤品级存在的风险小。例如，无烟煤可以不易自燃，因此每个煤堆可以储存无限制的量。相反，如果被放置在足够大的堆中，烟煤可能自燃，并且它可能会被分解。
[0234] 在所储存的煤中可以发生两种变化。诸如硫化矿类之类的无机材料可以氧化，并且煤中的有机材料自身可以氧化。当有机材料氧化时，煤的体积和/或重量可以增加，并且它可以分解。如果该煤物质它们自己氧化，则变化可能不会立即可感知。煤中的有机材料的氧化包括煤中碳和氢的氧化、和不饱和烃对氧的吸收、可以引起热值损失的变化。这些变化也可以引起自燃。本领域技术人员将理解的是，煤的特定性质使可能出现在储存在储存设备218中的煤中的有害变化最小化。因此，根据这里描述的系统和方法所处理的煤可以被更特别地设计成以允许它在储存设备218中的安全储存。
[0235] 现在对固体燃料处理设备的各个组件、它的输入、它的输出、以及相关方法和系统进行更详细的描述。
[0236] 煤从在湿气、提升的压力和提升的温度的影响下在不通空气的情况下分解的植物体而被形成。有两个步骤来形成煤。第一步骤是生物学步骤，其中纤维素被变成泥炭。第二步骤是物理化学步骤，其中泥炭被变成煤。形成煤的地质过程被称作煤化。随着煤化进行，煤的化学成分逐渐变成碳含量更高并且氢含量更低的化合物，正如芳香环结构中可以发现的。
[0237] 煤的类型或煤的品级表示已经发生的煤化程度。煤的品级从最高到最低变动，包括无烟煤、烟煤、次烟煤和褐色煤/褐煤。随着煤化程度的增加，挥发物的百分比降低并且热值增加。因此，品级越高的煤 具有越少的挥发物和更高的热值。总的来说，随着品级的增加，煤具有更少的湿气、更少的氧、以及更多的固定碳、更多的硫和更多的灰。术语“等级”相对于灰和硫含量来区别两种煤。
[0238] 所有的煤都包含矿物。这些矿物是在煤中发现的无机物质。被归并到煤物质本身的矿物成分被称作内在矿物(included mineral)。与煤基质分开的矿物成分被称作外在矿物(excluded mineral)。外在矿物可以分散在煤颗粒之中，或者由于从邻近矿物层(mineral strata)取出的采矿技术而可以不注意地存在。煤中的无机材料在煤燃烧或煤转化之后变成灰。
[0239] 煤的游离碳被称作它的固定碳含量。一定数量的总碳与氢化合使得它像烃一样燃烧。这连同当煤被加热时形成的其它气体一起形成煤中的挥发物。固定碳和挥发物形成可燃物。包含在挥发物中的氧和氮被包括以作为可燃物的一部分，其被理解为是没有湿气和灰的煤的量。除了可燃物之外，煤还包括湿气和多种形成灰的矿物。美国煤的灰含量可以从大约3％到30％变化。湿气可以从煤的总重量的0.75％到45％变化。
[0240] 在煤中高的含灰量是不希望的，原因在于它降低了煤的热值并且它通过阻塞炉中气体通道而干扰燃烧。如果煤也具有高的含硫量，硫可以与灰结合形成易熔渣，该易熔渣会进一步阻碍炉中的有效燃烧。煤中的湿气在燃烧期间会引起困难，因为当它蒸发时吸收热，因此降低了炉温度。
[0241] 虽然为了举例说明的目的，这里所讨论的技术使用煤作为单个燃料，但是应当理解的是，利用本领域技术人员熟悉的技术，它们也可以应用于结合其它燃料来使用煤，例如结合生物质或废弃产物。
[0242] 可以有两种开采煤102的基本方法，地面开采和地下开采。地面开采方法可以包括地面开采、台阶开采、露天矿开采。
[0243] 地面煤矿可以被叫做表土(overburden)的非煤材料覆盖，该表土在开采煤之前可以被去除。地面开采可以建立在平坦地形上，台阶开采可以跟随沿着丘陵或山的煤层，而露天矿开采可以是煤层厚的地方并且可以是几百英尺深。在地面矿中使用的设备可以包括拉铲挖土机、铲、推土机、前端装载机、斗轮挖掘机和卡车。
[0244] 有三种从地下煤矿102提取煤的基本方法：房柱式、长壁式、 煤的标准爆破和移走。房柱式开采法可以包括通过采矿机器连续打碎煤并且将煤往复运输到带子上以便移走。在规定的距离之后，支撑天棚(ceiling)并且重复该过程。长壁式开采法可以包括在长的连续的煤壁上移动采矿机器，并且通过带系统移走煤。可以由钢柱支撑顶板(roof)，该钢柱是长壁式采矿机器的一部分。标准爆破和移走开采方法可以利用炸药爆破煤，然后使用标准设备(例如带系统、轨道、拖拉机)移走煤。
[0245] 煤矿102可以包括一个以上的煤层，该煤层可以是连续的煤线。煤矿102可以在煤矿和/或煤层内包含多个具有已知特性110的不同的煤类型。所定义的煤类型中的一些可以包括泥炭、褐色煤、褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤。煤矿102可以测试煤矿和/或煤层内的煤的特性110。特性110测试通过采样可以是周期性的、连续的等等。为了煤特性110确定煤矿可以现场测试煤或可以将煤的样品发送到外部测试设备。开采操作可以堪测煤矿以对包含在该煤矿中的煤类型进行分类来确定煤矿内煤的位置和类型。不同的煤类型按照湿气含量、矿物、和诸如硫、灰、金属等材料可以具有标准分类110。在一种类型的煤内的湿气和其它材料的百分比会影响煤的燃烧特性和加热能力(BTU/lb)。煤矿102操作者可以从煤矿选择性地开采煤以便保持一致类型的煤以供应给消费者，开采在市场上被更好地接受的类型的煤，向市场或消费者提供最常用的煤等等。在实施例中，具有较少湿气的煤，诸如烟煤和无烟煤，可以提供更好的燃烧和加热特性。
[0246] 在实施例中，采煤102设备可以包括用来处理开采的煤的煤定型(sizing)、储存104和运送108设备。
[0247] 煤定型设备可以被用来将原矿煤制成更希望的形状和大小的煤。可以在矿山地面的设备内通过粉碎机、煤压碎机、球磨机、研磨机等使煤定型。该煤可以通过来自矿山的带系统、通过卡车等被提供给煤定型设备。煤定型可以是连续进给过程或者可以使用分批过程来调整煤的大小。
[0248] 储存设备104可以在将煤运送到消费者之前被用来临时储存来自煤定型设备的原煤或被调整了大小的煤。储存设备104可以包含另外的拣选设备(sorting facilities)，在该拣选设备中可以根据煤的尺寸对原煤或被调整了大小的煤进行进一步分类。储存设备104可以是建筑物、库房、轨道车、开阔场地等等。
[0249] 储存设备104可以通过正接近煤运输方法而与运送设备108相关联。运送设备108可以使用轨道、卡车等将煤从煤矿102移到消费者处。运送设备108可以单独或结合使用传送带300、卡车、装载机等以将煤移到该煤运输方法。依赖于煤矿的容积，运送设备108可以是连续装车作业或者可以以按需的过程(on-demand process)载运煤。
[0250] 对于至少一个位于远程的煤源而言，煤储存设备112可以是再销售者并且可以购买、储存和再销售不同的煤类型给各消费者。用于煤储存设备112的煤源可以是煤矿102或另一个煤储存设备112。煤储存设备112可以从多个位于远程的煤源接收并且储存多种煤类型。在实施例中，煤储存设备112可以根据煤的类型来储存煤。煤的类型可以包括但是并不限于泥炭、褐色煤、褐煤、次烟煤、烟煤、和无烟煤。煤储存设备112可以包括储存设备114、运送设备118或用来处理、储存和运送煤的其它设备。在实施例中，煤储存设备112可以投机地从位于远程的矿山购买煤以用于随后再销售。
[0251] 煤储存设备112可以从位于远程的煤源接收煤；煤的类型和特性110可以由煤源提供。煤储存设备112也可以执行额外的煤测试以检验接收的煤特性或进一步对煤进行分类；煤储存设备112可以为不同的煤消费者储存子煤(sub-coal)类型。该子煤类型可以是按照煤特性110对煤进行的进一步分类。煤储存设备112可以具有现场煤测试设备或者可以使用标准的煤测试实验室。
[0252] 储存设备114可以在将煤运送到消费者之前被用来储存来自位于远程的煤源的煤。储存设备114可以包括另外的拣选设备，在拣选设备中可以根据煤的尺寸或煤特性110对煤进行进一步分类。该另外的拣选设备可以通过使用粉碎机、煤压碎机、球磨机、研磨机等进一步对煤进行定型。储存设备114可以是建筑物、库房、轨道车、开阔场地等。 [0253] 储存设备114可以通过正接近煤运输方法而与运送设备118相关联。运送设备118可以使用轨道、卡车等将煤从煤矿114移到煤消费者。运送设备118可以单独或结合使用传送带300、卡车、装载机等以将煤移到煤运输方法。依赖于储存设备112容积，运送设备
118可以是连续装载作业或者可以以按需的过程来载运煤。
[0254] 煤样品数据120可以是煤的分类110数据的存储位置。煤样 品数据120可以是可以存储该煤的特性110的数据库、关系数据库、表、文本文件、XML文件、RSS、平面文件等等。该数据可以存储在计算机装置上，该计算机装置可以包括服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等。在实施例中，煤特性110数据可以在纸复制件、电子格式、数据库等上随着煤货运被运送。如果利用纸复制件运送煤特性，则该特性数据可以被输入计算机装置上的适合的煤样品数据格式中。在实施例中，可以通过email、FTP、因特网连接、WAN、LAN、P2P等从煤矿102、煤储存设备112等发送煤特性110数据。可以由煤矿102、煤储存设备112、接收设备等维护煤样品数据120。煤样品数据120是在网络上可以访问的，该网络可以包括因特网。
[0255] 煤样品数据120可以包括发送煤矿名称、储存设备名称、煤的最终用途、希望性质、可能的最终性质、煤特性(例如湿气)、使用的煤测试设备、煤测试日期、原样或干测试(tested as received or dry)、电磁吸收/反射、验证测试设备、验证测试日期等等。在实施例中，每个煤样品可以有至少一个煤特性测试数据和测试日期。
[0256] 在实施例中，存储在煤样品数据120中的煤特性可以由诸如美国西弗吉尼亚的南查尔斯顿的标准实验室(Standard Laboratories ofSouth Charleston，West Virginia，USA)之类的标准实验室提供。标准实验室可以提供可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等煤特性。在实施例中，该标准实验室可以在原样测试或干测试。在实施例中，原样测试可以是接收的没有经过任何处理的原煤。在实施例中，干测试可以是处理以去除残留水之后的煤。标准实验室可以使用下列标准来对煤进行分类，该标准诸如ASTM标准D 388(煤品级的分类)、ASTM标准D 2013(制备用于分析的煤的方法)、ASTM标准D 3180(从所得的各种数据中计算煤和焦炭的分析结果的标准实施规范)、美国地理勘测公报1823(用于对煤进行采样和无机分析的方法)等。 [0257] 在实施例中，对于每次煤运送而言可以有至少一个存储在煤样品数据中的数据记录。如果煤运送在开采、储存、或运送过程中经受随机或周期性地检查，则可以有一个以上数据记录。在实施例中，对煤 运送执行的每次测试可以具有存储在煤样品数据120中的煤特性。可以应煤矿102、储存设备112、接收设备等的请求而执行该煤特性测试。 [0258] 煤希望特性122可以是由某煤使用设备所需要的经处理的煤的燃烧特性的数据库。煤希望特性122可以是可以存储特定煤使用设备所需要的煤燃烧特性的数据库、关系数据库、表、文本文件、XML文件、RSS、平面文件等等。煤希望特性122数据可以存储在计算机装置上，该计算机装置可以包括服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等。
[0259] 在实施例中，对于特定煤使用设备可以有至少一个煤希望特性122数据。对于由固体燃料处理设备132接收或储存的每种煤而言可以有煤希望特性122数据。在实施例中，固体燃料处理设备132可以接收或储存多个煤类型，该多个煤类型可以包括泥炭、褐色煤、褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤。对于煤使用设备而言每种类型的煤都可以具有不同的希望特性122并且该希望特性122可以以修改所接收或储存的煤特性110的能力为基础。在实施例中，所接收或储存的煤特性存储在煤样品数据120中。
[0260] 煤希望特性122可以以固体燃料处理设备132的能力参数为基础，该能力参数诸如系统容量、煤尺寸、处理腔室的类型、传送器系统尺寸、传送器系统流速、电磁频率、电磁功率电平、电磁功率持续时间、功率穿透到煤中的深度等等。这些参数类型和值可以根据输入煤特性而变化。在实施例中，固体燃料处理设备132可以知道哪种煤类型可以被煤使用设备使用并且可以从煤希望特性122选择适当的参数来为煤使用设备生产经处理的煤。 [0261] 在实施例中，为了满足效率或环境需求，煤使用设备可以要求诸如BTU/lb、含硫量、含灰量、金属百分比等等某些煤操作参数。煤希望特性122可以以这些参数为基础；维护这些参数可以允许煤使用设备满足煤燃烧排放需求。
[0262] 在实施例中，煤希望特性122可以以诸如BTU/lb、湿气、硫、灰等特定煤燃烧性质作为目标。在实施例中，该特定煤燃烧性质可以仅被能够测量煤处理性质的煤处理设备所限制。例如，如果固体燃料处理设备132仅能够测量湿气和硫排放，则该目标特定煤燃烧性质可以仅包含湿气和硫目标。
[0263] 固体燃料处理设备132(设备)可以被用来通过去除诸如湿气、硫、灰、水、氢、羟基等可能是煤的一部分的非煤产物来修改煤的等级。固体燃料处理设备132可以使用微波能量和/或其它手段来从煤中去除非煤产物。固体燃料处理设备132可以包括多个用来加工、移动、处理煤的装置、模块、设备、计算机装置等。固体燃料处理设备132可以是模块化的、可缩放的、便携式的、固定的等等。
[0264] 在实施例中，固体燃料处理设备132可以是具有被设计成能以预定方式或非预定方式彼此相关联的完全单独的单元的装置、模块、设备、计算机装置等的模块化设备。 [0265] 在实施例中，固体燃料处理设备132对于连续流和分批处理而言可以是可缩放的。对于连续流而言，固体燃料处理设备132可以调节(scale)输入、处理腔室、输出等以匹配于特定装备(installation)所需要的体积。例如，发电设备可能需要比冶金设备更高的处理煤的体积，因此固体燃料处理设备132可以被调节以处理所需要的体积的煤。煤的连续流处理可以包括具有带的膛室，该带用来将煤移动通过某些过程。该腔室和带系统可以被调节成以为该装备每次提供所需要的量。
[0266] 在实施例中，固体燃料处理设备132可以使用分批处理并且该分批处理腔室、输入、输出等可以针对需要被处理的煤的体积而予以调节。煤的分批处理可以包括封闭膛室，该膛室可以在每个周期中处理一定量的煤。
[0267] 固体燃料处理设备132可以是便携式的，并具有在多个装备之间移动或移动到装备内的多个位置的能力。例如，单个企业可以具有可能需要经处理的煤并且可以拥有处理煤的单个固体燃料处理设备132的多个装备。固体燃料处理设备132在移动到下一个企业装备之前可以在每个企业装备处花费一定量的时间来提供经处理的煤的储备。在另一个示例中，储存设备112可以具有在储存设备112内的多个位置之间移动以处理可以储存在该储存设备112的多个煤类型的单个固体燃料处理设备132。在实施例中，通过是便携式的，固体燃料处理设备132也可以是模块化的以允许设备132容易地被重新安置。 [0268] 固体燃料处理设备132可以是保持在某装备处的适当位置的固定结构。在实施例中，该装备可能需要大量经处理的煤，该大量经处理的煤要求固体燃料处理装置132生产连续流的经处理的煤。例如， 发电设备可能需要连续量的经处理的煤，该连续量的经处理的煤可能需要专用的固体燃料处理设备132。
[0269] 在实施例中，固体燃料处理设备132可以与装备联机(in-line)或脱机(off-line)。固体燃料处理设备132可以与装备联机以来向煤使用设备内的过程提供连续流的经处理的煤。例如，发电装备可以具有直接进给产生蒸汽的锅炉的固体燃料处理设备132。通过处理煤并且输出到至少一个储存位置，固体燃料处理设备132可以与装备脱机。
例如，发电装置可以具有在处理煤时储存了不同类型的煤的固体燃料处理设备132。然后，经处理的煤可以在需要时被进送到传送带300系统上到达发电装备。
[0270] 固体燃料处理设备132可以包括多个装置、模块、设备、计算机装置等，诸如参数生成设备128、入口设备124、监控设备134、气体生成设备152、防着火设备154、处置设备158、处理设备160、收容设备162、带设备130、冷却设备164、送出设备168、以及测试设备
170。
[0271] 参数生成设备128可以是诸如服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等计算机装置。参数生成设备128可以生成和提供操作参数给用于处理所接收或储存的煤的固体燃料处理设备132储存。该参数生成设备128或许能够计算和储存用于该设备的操作参数。在实施例中，参数生成设备128可以使用来自煤样品数据120和煤希望特性122这两者的数据生成操作参数。在实施例中，可以通过LAN、WAN、P2P、CD、DVD、闪速存储器等等得到煤样品数据120和煤希望特性122信息。 [0272] 在实施例中，将要被设备132处理的煤可以被固体燃料处理设备132操作员标识。在实施例中，可以根据类型、批号、测试号、标识号等来标识煤。参数生成设备128可以访问存储在煤样品数据120中的煤测试信息和所标识的煤的煤希望特性122数据。在实施例中，参数生成设备128可以从煤样品数据120中检索所接收或所存储的煤的测试数据。在实施例中，参数生成设备128可以从煤希望特性122检索希望的经处理的煤特性。在实施例中，对于每个接收或储存的煤测试数据可以有至少一组希望的经处理的煤特性。在可能有一组以上的可用的该煤测试数据和该希望煤特性的数据的情况下，参数生成设备可以对该数据求平均、使用最终的数据、使用最前的数据、使用数据的统计值等等。
[0273] 在实施例中，根据煤测试信息和希望的经处理的煤特性，该参数生成设备可以为设备确定起始操作参数。该操作参数可以被用来设定固体燃料处理设备132的各装置和设备的参数以产生希望煤特性。该参数生成设备128确定的参数可以包括带速度、每一周期的煤体积、微波频率、微波功率、煤表面温度、传感器基本读数、空气流速、惰性气体使用、入口速度、送出速度、预热温度、预热时间、冷却速度等等。在实施例中，设备处理所希望的煤所需要的所有参数可以由参数生成设备确定。
[0274] 在实施例中，该微波频率参数可以具有多个设置，该多个设置可以包括单频、相控频率(例如从一个频率转变到另一个频率)、多个微波的频率、连续频率、脉冲频率、脉冲频率占空因数等等。
[0275] 在实施例中，微波功率参数可以具有多个设置，该多个设置可以包括连续功率、脉冲功率、相控功率(例如从一个功率转变到另一个功率)、多个微波的功率等等。 [0276] 在实施例中，根据煤类型和将要从煤中去除的非煤产物，煤表面温度可以被监控。参数生成设备128可以确定在煤处理期间将要被监控的煤表面温度。在实施例中，在煤处理过程中在不同的时间可能需要不同的煤表面温度以去除非煤产物。例如，从煤中去除湿气可能需要一个温度而从煤中去除硫可能需要第二温度。因此，该参数生成设备可以确定多个在煤处理期间要被监控的煤表面温度。在实施例中，各煤表面温度参数可以提供给传感器设备，感测的温度可以在环境温度到250摄氏度之间。在实施例中，由于通过微波系统
148的微波能量加热非煤产物的原因，煤可以被加热到某内部和表面温度。
[0277] 入口设备124可以从煤矿102或煤储存设备112接收煤到固体燃料处理设备132中。该煤储存设备112可以在与固体燃料处理设备132相同的位置或者可以是远程的煤储存设备112。入口设备124可以包括集尘设备、定型和拣选设备、过渡部分、转移部分以及适配器部分等。在实施例中，入口设备可以控制进入用于处理的带130的煤量。例如，入口设备或许能够通过限制或打开门、输入螺旋输送机的速度等来控制通过它的煤的量。 [0278] 可以通过传送带300系统、卡车、前端装载机、后端装载机等将煤提供给入口设备124。
[0279] 在实施例中，将煤输入到入口设备124的动作可能产生不可接受的煤尘量，因此可以提供集尘设备。在实施例中，煤尘可以被收集到容器中并且从入口设备被移除。 [0280] 如果将大小一致的煤提供给带130，则固体燃料处理设备132可以更有效地处理煤。一致的煤大小可以优化煤的微波加热。入口设备124可以将进来的煤拣选或定型成多个尺寸。在实施例中，可以有多个带来处理不同尺寸的煤。煤可以使用拣选炉排、不同高度的门来予以拣选以将煤转移到另一个带等。
[0281] 在实施例中，入口设备124可以利用多个部分将煤从输入源移动到带130，该多个部分可以包括输入部分、过渡部分、适配器部分等。在实施例中，输入部分可以接收原煤到入口设备中；该部分可以大到足以提供煤的缓冲器以防止煤溢出或煤用光。在实施例中，该过渡部分可以是将煤从输入部分移到适配器部分的通道或管；该部分可以是锥形的以适当地配合输入和适配器部分的不同尺寸。在实施例中，该适配器部分可以将煤从过渡部分移到处理带130；该部分的出口可以是与带相同的尺寸。
[0282] 在实施例中，如果存在煤拣选或定型，则可以有一个以上的输入部分、过渡部分和适配器部分。
[0283] 监控设备134可以监控固体燃料处理设备132的多个设备、系统和传感器。该监控设备134可以接收信息并且将信息提供给传感器、控制器、处理设备等等。在实施例中，监控设备可以根据来自各传感器和设备的输入对煤处理过程进行过程中的调整。例如，监控器可以从湿气传感器和重量传感器接收信息以确定是否正从煤中去除正确量的湿气；可以根据该信息来调整操作参数。
[0284] 在实施例中，监控设备134可以改变设备操作参数以调整固体燃料处理设备132中的煤的处理。在实施例中，操作参数的改变可以被提供给其它设备，该其它设备可以包括带控制器144、处理设备160、收容设备162、反馈设备174、防着火设备154等等。 [0285] 在实施例中，监控设备134可以包括诸如服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等的计算机装置。在实施例中，监控设备134可以使用LAN、WAN、P2P、CD、DVD、闪速存储器等与各设备和传感器通信。在实施例中，监控 设备可以使用算法来确定固体燃料处理设备132的操作参数的变化。
[0286] 防着火设备154可以是在煤处理过程中防止煤着火的气体源。由于加热非煤产物的原因，该煤处理过程可以将煤加热到接近煤着火温度以便去除非煤产物。为了防止煤处理过程中煤提前着火，可以使用惰性气体来将惰性气体氛围供应到煤处理腔室中。惰性气体包括氮、氩、氦、氖、氪、氙、和氡。氮和氩可以是用来提供非燃烧气体氛围的最常用的惰性气体。
[0287] 可以通过管道、卡车/油罐车、现场气体生成等将惰性气体提供给防着火设备154。在实施例中，如果使用卡车/油罐车供应系统，则可以通过卡车/油罐车将气体供应提供到现场气体储存油罐中或者卡车可以使油罐挂车被用作临时气体存储油罐。 [0288] 在实施例中，来自防着火设备154的惰性气体可以结合空气氛围使用或者可以是煤处理腔室中的全部氛围。
[0289] 为了向防着火设备154供应氮，固体燃料处理设备132可以使用现场氮生成设备152来为煤处理腔室生成所需要的氮。在实施例中，可以使用商业上可用的压力摆动吸收(PSA，pressure swing absorption)过程来生成氮。该气体生成设备可以被适当地定型以为固体燃料处理设备132生成所需量的氮。
[0290] 功率输入180可以是到电网的电功率连接，该电网可以被用来给固体燃料处理设备132供电，固体燃料处理设备132功率要求可以包括微波系统148。功率输入可以来自在装备外部的电网或者可以来自在装备内部的电网，如果该装备是发电设备的话。 [0291] 高压输入传输设备182可以提供适当的功率步进(powerstepping)以提供固体燃料处理设备132所需的适当功率电平。高压输入传输设备可以接收非常高电压的功率输入180，该功率输入需要被逐步降低以用在设备182中。在实施例中，高压输入传输设备182可以包括所需要的组件和装置以将提供的功率步进到适当的功率水平以用于固体燃料处理设备132。高压输入传输设备可以提供传输线到固体燃料处理设备132中以将固体燃料处理设备132连接到功率输入180。
[0292] 带设备130可以用来运输煤通过用于去除非煤产物的煤处理过程，该煤的运输可以是连续进给的。带设备130可以从入口设备124接收煤，运输煤通过至少一个煤处理过程，并且将处理过的煤递送到冷 却设备164。在实施例中，带设备130可以包括诸如传送器、多个单独的煤容纳桶或将煤移动通过该至少一个煤处理过程的其它容纳装置之类的运输设备。该运输设备可以由针对经处理的煤的温度而设计的材料制成，该材料诸如金属、高温塑料等。
[0293] 带设备130可以包括多个设备和系统，该多个设备和系统可以包括预热设备138、参数控制系统140、传感器系统142、去除系统150、控制器144、微波/无线电波系统148等等。通过使用参数生成设备128和/或监控设备134的操作参数，所有单独的设备和系统可以在处理过程中协同处理煤。该带设备130或许能够在煤处理过程中调整操作参数；该操作参数的调整可以由监控该过程的操作员手动进行或者由控制器144实时自动进行。 [0294] 在实施例中，带设备130可以是在运输设备周围的围绕物；该围绕物可以被认为是腔室。在实施例中，该腔室可以包括煤处理过程、腔室气体环境、传感器、非煤产物去除系统150、灰尘收容等等。该腔室可以支撑煤处理过程中的所有输入和输出，诸如气体环境输入、非煤产物输出、煤尘输出、煤输入、煤输出等等。
[0295] 在实施例中，运输设备或许能够响应操作参数而改变速度。例如，如果立即处理大量的煤或者如果煤是包含大百分比非煤产物的次要类型的煤(例如泥炭)，则运输设备可以以较慢的速度运行。运输设备可以运行得较慢以允许更多时间处在微波发生器下。运输设备可以以恒定的速度运行或者可以在过程的不同位置改变速度。例如，运输设备可以在微波发生器处移动得慢但是在各微波发生器之间移动得快。煤可以被放置在运输设备上以使煤之间有间隔，这可以允许运输设备使煤以协调的进程(coordinated stages)移动通过煤处理过程。例如，可以以与微波发生器相同的距离隔开煤，这可以允许煤在过程中出现在每个微波发生器下。
[0296] 在实施例中，可以使运输设备运动和速度与微波发生器的操作相协调。运输设备可以根据微波发生器的操作加速或减速。
[0297] 在实施例中，该运输设备操作可以由通过参数生成设备128所确定的操作参数和监控设备134所监控或所修正的操作参数来加以控制。
[0298] 控制器144可以是能够将来自参数生成设备128和监控设备 134的操作参数应用到煤处理过程的计算机装置。在实施例中，控制器144可以包括计算机装置，诸如服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等。在实施例中，控制器144可以利用LAN、WAN、P2P、CD、DVD、闪速存储器等和各设备和传感器通信。在实施例中，该控制器144相对于煤处理腔室的位置或许不重要；该控制器144可以被放置在输入、输出或沿煤处理腔室的任何地方。如果控制器144将被操作员监督或控制，则该控制器可以被放置在允许操作员查看煤处理过程的重要部分或煤处理过程传感器的位置处。 [0299] 在实施例中，控制器144可以将操作参数至少应用到该运输设备、气流控制、惰性气体、微波频率、微波功率、预热温度等等。
[0300] 在实施例中，控制器144可以控制在至少一个微波系统148的频率。该微波系统148可以被控制以提供单频或脉冲频率。如果在带设备130中有一个以上的微波系统148，则控制器144可以将操作参数提供给该一个以上的微波设备148；该一个以上的微波系统
148可以以不同的频率工作。
[0301] 在实施例中，控制器144可以控制至少一个微波系统148的功率。该微波系统148可以被控制以提供单功率或脉冲功率。如果在带设备130中有一个以上的微波系统148，则控制器144可以将操作参数提供给该一个以上的微波设备148；该一个以上的微波设备可以以不同的功率工作。
[0302] 在实施例中，控制器144可以控制带设备130处理环境，该处理环境可以包括气流、惰性气流、氢流、正压力、负压力、真空级等等。带设备130中的气流可以包括提供干燥空气、惰性气体、氢和控制从煤释放的气体的压力变化。在实施例中，干空气可以用来帮助减少该带设备中的煤的湿气。在实施例中，惰性气体可以被用来阻止煤在高煤温期间着火；惰性气体也可以用来防止其它的氧化过程。在实施例中，氢可以被用于在硫还原过程期间。
在实施例中，当非煤产物作为气体从煤中释放时，带设备130中的压力可以被用来去除非煤产物。
[0303] 在实施例中，控制器144可以是市场上可买到的机器控制器或者可以是为带设备130定制设计的控制器。在实施例中，控制器可以接收来自带设备130的系统和设备的操作状态反馈。该反馈可以是当前 设置、实际运行参数、容量百分比等；该反馈在控制器144上或与控制器144相关联的任何计算机装置上可以是可查看的。
[0304] 在实施例中，控制器可以具有重写控制，该重写控制可以允许操作员手动改变至少一个煤处理过程的操作参数。操作参数的手动改变可以被认为是对煤处理过程的重写或完全手动控制。
[0305] 在实施例中，处理时间(在该处理时间的过程中煤可以经受微波)通常在5秒到45分钟之间，这取决于带设备130的尺寸和配置、微波系统148可用功率以及将要被处理的煤的体积。小的体积可能需要较短的处理时间。
[0306] 预热设备138可以在煤到达微波系统148之前加热煤。预热可以是加热煤以从煤中去除外部湿气。过多外部湿气的去除对于通过去除可以吸收微波能量的湿气而去除内部的非煤产物的微波系统148而言可能容易些。
[0307] 在实施例中，煤可以使用可以由电、气、油等驱动的热辐射、红外辐射等来加以预热。
[0308] 在实施例中，预热设备138可以在带设备130的内部或者可以在带设备130的外部或之前。
[0309] 在实施例中，预热设备可以使用可以帮助去除湿气的空气环境，诸如干空气。该空气环境可以流过预热设备以帮助煤的干燥。
[0310] 在实施例中，预热设备138可以具有收集被去除的湿气的收集设备。 [0311] 微波/无线电波系统(微波系统)148可以将电磁波能量提供给带设备130中的煤以用来去除非煤产物。非煤产物可以是水湿气、硫、灰、金属、水、氢、羟基等等。可以通过利用微波能量将非煤产物加热到从煤释放该非煤产物的温度来从煤中去除非煤产物。当存在从固体到液体、液体到气体、固体到气体的物质相变或可以允许非煤产物从煤中释放的其它相变时该释放可以发生。
[0312] 在实施例中，不同的非煤产物可以以不同的温度从煤中释放；煤温度表面温度可以在70到250摄氏度之间变化。在实施例中，水湿气可以在该标度(scale)的较低端释放而硫可以在130和240摄氏度之间释放；灰可以在水和硫温度之间释放并且可以随同水和/或硫被释放。在实施例中，因为通过微波系统148的微波能量加热非煤产物，所 以煤可以被加热到某内部和表面温度。
[0313] 在实施例中，可以通过诸如磁控管、速调管、振动陀螺仪等装置产生微波系统148电磁能量。在实施例中，在带设备130中可以有一个以上微波系统148。
[0314] 在存在一个以上微波系统148的带设备130中，该微波系统148可以被并行定向、串行定向、或并行和串行组合定向于该运输系统。
[0315] 并行微波系统148定向可以具有并排设置在带设备130的一侧或两侧上的一个以上的微波系统148。在实施例中，该一个以上的微波系统148可以被聚集在一起并且设置在带设备130的两侧上。例如，在沿带设备130的某位置可以有N个微波系统148，其中，在设备130的每一侧有N/2个。这个配置可以允许在带设备上的某位置应用更多微波功率、允许在某位置内应用不同水平的微波功率、允许使用一个以上的较小的微波系统来产生需要的功率、允许在某位置斜升或斜降(rampup or down)微波功率、允许脉冲微波功率、允许连续微波功率、允许脉冲和连续微波功率的组合等等。在实施例中，该一个以上的并行微波系统148可以独立地被控制或作为单个单元被控制。
[0316] 对本领域技术人员显而易见的是，该并行微波系统148可以被控制成用以提供以多个功率、频率、功率组合或频率组合的形式的微波能量以满足处理煤的需求。 [0317] 串行微波系统148定向具有沿着带设备130的长度设置的一个以上的微波系统148。在实施例中，每个单独的微波系统148设置可以被认为是总的煤处理过程的站或过程单元。在实施例中，在沿着带设备130的长度的一个以上的位置处可以有一个以上的单微波系统148或微波系统148组。在串行微波系统148之间可以有距离，该距离可以允许在串行微波系统148之间执行其它过程。该串行微波系统148可以允许在不同的位置应用不同的微波频率、在不同的位置应用不同的微波功率、在不同的位置应用不同的微波占空因数(脉冲或连续)等等。
[0318] 在实施例中，微波系统148之间的距离可以允许执行其它过程，该过程诸如非煤产物去除、煤冷却、完成释放过程的非煤产物的位置、煤处理、煤称重、非煤产物释放感测等等。
[0319] 在实施例中，该一个以上的串行微波系统148可以具有冗余的单个或一组微波系统，如果需要该冗余的单个或一组微波系统或许能 够重复特定的处理过程。例如，在一个微波站可以运用微波功率以从煤去除水湿气之后，煤称重站确定被去除的水湿气的量。根据煤重量，可能确定仍然有残存在煤中的水湿气，则冗余的微波系统148可以在下一个位置再运用微波功率去除残存的水湿气。在实施例中，冗余的微波系统148可以或不可以被用来进一步处理煤。在实施例中，冗余的微波系统148可以重复与前面的微波系统148相同的过程或者可以被用于与前面的微波系统148不同的过程。
[0320] 在另一个实例中，水湿气传感器可以确定水湿气仍正从煤中释放并且可以将第二冗余的微波过程应用到煤。在实施例中，该控制器可以做确定：微波过程是否要被重复。 [0321] 在实施例中，微波系统148功率可以是脉冲或连续的。为了调征应用到煤的微波能量，该微波能量输出可以以规则时间间隔以恒定的频率脉冲。在实施例中，每个源的微波功率可以是至少15kW(频率为928MHz或以下)，在其它实施例中，微波功率可以是至少75KW(频率为902MHz或以上)。
[0322] 在实施例中，微波能量的较低频率可以比较高频率更深地透入煤中。微波系统148可以生成在100MHz和20GHz之间的频率输出。根据本发明的实施例可以使用其它频率的波能。
[0323] 如前面所讨论的，微波系统148可以被设置为协调的进程(coordinated stages)。例如带设备130上的煤可以以与微波系统148相同的距离间隔开，这可以允许在煤处理过程期间煤呈现(stage)在微波生成器中的每一个的下面。在实施例中，可能存在为了煤的处理在每个微波系统148站改变带的速度的煤加工处理优点。在实施例中，这可以是在连续带设备130上分批处理的方法。
[0324] 在实施例中，处理时间(在该处理时间上煤可以经受微波)通常在5秒到45分钟之间，这取决于带设备130的尺寸和配置、微波系统148可用功率、以及将要被处理的煤的体积。小的体积可以需要较短的处理时间。
[0325] 在实施例中，在100％的效率下，1kW的电磁能在环境温度下每小时可以蒸发3.05lbs的水。对于设计得很好的电磁辐射系统，该能量的98％可以被吸收并且变成热。例如，施加1kW的电磁能需要1.15kW的电并且蒸发2.989lbs的水；每去除160磅湿气可能需要61.6 kW的电。
[0326] 参数控制设备140可以接收传感器信息并且将该传感器信息作为反馈提供给控制器144。在实施例中，参数控制设备140可以包括计算机装置，该计算机装置诸如服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等。在实施例中，参数控制设备140可以利用LAN、WAN、P2P、CD、DVD、快速存储器等和各设备和传感器相关联。在实施例中，参数控制设备140可以包括从各固体燃料处理设备132传感器接收信号的接口。该接口或许能够从传感器接收模拟或数字信号。对于模拟数据，参数控制设备140接口可以使用模拟数字转换器(ADC)将模拟信号转换成数字信号以供数据存储。 [0327] 在实施例中，参数控制设备140可以与传感器相接口(interface)，该传感器可以包含带设备130气流、带速度、温度、微波功率、微波频率、惰性气体水平(level)、湿气水平、灰水平、硫水平等等。所测量的温度可以是处理期间的煤温或腔室温度这两者；如果腔室中有火，则腔室温度可以是指示。
[0328] 在实施例中，参数控制设备140可以包括诸如RAM、CD、DVD、快速存储器等能够存储传感器读数的内部存储器。参数控制设备140可以存储传感器信息、将实时反馈提供给控制器144、存储传感器信息并且将实时反馈提供给控制器或者其它存储/反馈方法。在实施例中，参数控制设备140可以收集传感器读数并且将存储的数据反馈提供给控制器144。所收集的传感器读数可以用来向控制器提供历史平均传感器读数、时间周期传感器读数、在时间上的传感器读数的柱状图、实时传感器读数等等。
[0329] 在实施例中，由参数控制设备140收集的传感器数据可以在参数控制设备140或与参数控制设备140相关联的任何计算机装置上可查看。
[0330] 带设备130传感器142可以将煤处理过程数据提供给参数控制设备140和控制器144。来自传感器的煤处理过程的数据可以包括水蒸汽、灰、硫、微波功率、微波频率、煤表面温度、煤重量、微波发射、气流测量、带设备温度等等。在实施例中，传感器可以是模拟或数字测量装置。
[0331] 在实施例中，带设备130的水蒸汽可以通过湿度分析器测量。该湿度分析器可以相对于微波系统148来放置以测量从过程煤释放的水蒸汽。在实施例中，煤处理可以继续直到水蒸汽的测量水平已经达到预定水平。该水蒸汽水平可以以湿度百分比、百万分率、10亿分率或其它蒸汽测量标度来予以测量。
[0332] 在实施例中，可以通过化学特性水平分析器(chemicalsignature level analyzer)来测量灰和硫。对于灰和硫可以有分开的化学特性水平分析器。在实施例中，该煤处理可以继续直到灰和硫的测量水平已经达到预定水平。
[0333] 在实施例中，微波系统148功率和频率输出可以被测量为要与设定水平比较的实际水平。
[0334] 在实施例中，煤表面温度可以通过诸如红外温度传感器之类的传感器或温度计来测量。该温度传感器可以相对于煤处理过程放置以测量煤处理期间和之后的煤表面温度：该煤处理过程可以是加热或冷却。在实施例中，该煤处理可以继续直到测量的煤表面温度已经达到预定水平。在实施例中，由于通过微波系统148的微波能量加热非煤产物，所以煤也可以被加热到某内部和表面温度。
[0335] 在实施例中，可以利用市场上可买到的计量器来测量煤重量。该煤重量可以被用来确定非煤产物从煤的去除。在实施例中，可以在处理站之前和之后测量煤以确定煤减少的重量。该煤重量差可以是已经从煤释放的非煤产物的百分比的指示。在实施例中，当煤通过重量计量器时可以实时获得重量。
[0336] 在实施例中，来自带设备130的微波发射可以被测量以作为安全指标器。该微波发射传感器可以是标准可用传感器。在实施例中，由于安全或环境原因，确保在带设备130的外部测量不到超过预定水平的微波发射。
[0337] 在实施例中，可以测量带设备130的实际气流以用来与需要的气流相比较。气流可以以速度、方向、压力输入(pressure in)、压力输出(pressure out)等等加以来测量。 [0338] 在实施例中，可以用标准温度传感器测量带设备130腔室温度，该膛室温度可以被测量以作为检测腔室燃烧的安全要素。
[0339] 随着非煤产物从被处理的煤释放，去除系统150可以从带设 备130去除非煤产物。非煤产物可以以气体或者液体从煤中释放。去除系统150可以通过朝着其中可以收集和处理气体的收集管的空气移动来去除气体。去除系统150可以使用正或负气压来从带设备130去除气体。正压系统可以将气体吹到收集区，其中负压系统可以将气体吸进收集区。去除系统150可以在收集区中收集在带设备130的底部的液体。
[0340] 在实施例中，一些非煤产物可以以气体和以液体(例如水)这两者而被收集。在实施例中，随着水蒸汽从煤中释放，该蒸汽中的一些可以被气体去除系统捕获。取决于从煤中去除的水蒸气的量和速度，水蒸气可以在带设备130的壁上冷凝为液态水。在实施例中，冷凝的水可以随着空气的流动被迫沿着壁向下进入液体收集区内。
[0341] 在实施例中，取决于煤温度，硫可以类似于水湿气通过正被释为气体或液体来动作。
[0342] 在实施例中，灰可以与水湿气或硫一起被去除。
[0343] 在实施例中，该气体收集可以收集单一类型气体或者可以收集从被处理的煤释放的多种气体。依赖于带设备内的位置和煤的处理温度，至少一种气体可以从煤中释放。依赖于煤温度，在该带设备的某位置中的气体释放可以是特定类型的气体。例如，在煤具有在70和100摄氏度之间的温度的位置气体可能基本上是水蒸气，在煤温度在160和240摄氏度之间的地方气体可能基本上是硫蒸汽。
[0344] 在实施例中，液体收集可以收集单一类型的液体或者可以收集从被处理的煤释放的多种液体。依赖于带设备内的位置和煤的处理温度，至少一种液体可以从煤中释放。 [0345] 收容设备162可以从带设备130去除系统150接收气体和液体非煤产物。被去除的非煤产物可以包括水、硫、煤尘、灰、氢、羟基等等。
[0346] 在实施例中，收容设备162可以具有用来容纳从带设备130去除的液体的液体收容槽；可以有多个液体收容槽。在实施例中，液体收容槽可以包含一个以上类型的液体，这取决于液体从该带设备中被去除的地方。在实施例中，可以有位于带设备130的不同位置处的、用来收集液体的不同的液体收容槽。
[0347] 在实施例中，收容设备162可以具有用来容纳从带设备130去除的气体的气体收容槽；可以有多个气体收容槽。在实施例中，气体 收容槽可以包含一种以上类型的气体，这取决于气体从带设备被去除的地方。在实施例中，可以有位于带设备130的不同位置处的、用来收集气体的不同的气体收容槽。
[0348] 在实施例中，该收容设备也可以包括用于容纳带设备130中的微波能量的屏蔽。 [0349] 处理设备160可以接收收容设备162的气体和液体以将该气体和液体分离成单独的气体和液体以供处置。
[0350] 在实施例中，可以使用过程分离非煤产物，该过程包括沉积、絮凝、离心分离、过滤、蒸馏、层析、电泳、萃取、液-液萃取、沉淀、分级冷冻、筛分、风选等。 [0351] 在实施例中，在气体和液体被分离之后，该气体和液体可以被储存在单独容器或罐中。
[0352] 处置设备158可以从用于处置的处理设备160接收个别化的气体和液体。在实施例中，气体和液体的处置可以包括处置在填埋场中、将气体和液体出售给其它企业、释放无害气体(例如水蒸气)等等。在实施例中，该其它企业可以是能够直接使用该个别化的气体或液体的公司或者可以是可以进一步精炼该气体或液体以用于再销售的企业。 [0353] 处置设备158可以与通过轨道、卡车、管道等用于移除个别化的气体和液体的运送设备联合。
[0354] 处置设备158可以包括临时储存罐，该临时储存罐可以允许临时储存气体和液体直到达到在商业上经济地运输的量。在实施例中，该临时储存罐可以位于本地或位于远程。 [0355] 冷却设备164可以位于带设备130之后并且可以提供受控的氛围以用于已处理的煤的受控冷却。在实施例中，该冷却设备可以被并入带设备130中或者可以是在带设备的出口处的单独的设备；图1示出了作为单独的设备的冷却设备。
[0356] 在实施例中，冷却设备164可以控制煤的冷却速度并且控制该氛围以防止随着煤从处理过程冷却而再吸收湿气。在实施例中，冷却设备164可以具有被可以创建冷却腔室的围绕物所包围的运输系统，该运输系统可以包括传送带300、多个单独的容器等。 [0357] 在实施例中，该受控的冷却过程可以包括在受控氛围中自燃冷却、用强制干空气冷却、用强制惰性气体冷却等。在实施例中，该运 输系统或许能够改变速度以维持适当的冷却速率。在实施例中，可以有监控气体、煤温、带速度等的传感器系统。该传感器数据可以在冷却设备164控制器被接收或者可以使用带130控制器144；该控制器可以提供冷却设备164的操作参数。
[0358] 在实施例中，该受控氛围可以是干空气或惰性气体。
[0359] 送出设备168可以将最终的冷却的经处理的煤移到远离带设备130的位置。在实施例中，该送出设备168可以包括运输系统、集尘设备、输入部分、过渡部分和适配器部分等等。在实施例中，送出设备可以将成品煤提供给仓、轨道车、存储位置、直接提供给处理设备等等。
[0360] 在实施例中，该输入部分可以从冷却设备接收已处理的煤并且输入端可以定制型成以适配进入冷却设备164运输系统并且出口端可以定型成以适合过渡部分。 [0361] 在实施例中，该过渡部分可以是将已处理的煤导向适配器的通道；该过渡部分可以包括运输系统。
[0362] 在实施例中，该适配器部分可以定型成以适配过渡部分和输出位置(例如直接到设备的轨道车、储存库)需要的形状。
[0363] 在实施例中，该送出设备168可以输出到至少一个位置。在实施例中，每个带设备130可以有一个以上送出设备168以进给一个以上的输出位置。
[0364] 测试设备170可以取最终的经处理的煤的样品并且对煤样品执行标准测试以确定最终的经处理的煤的特性是否匹配于煤希望特性122。在实施例中，该测试设备可以位于本地或远离设备132。
[0365] 在实施例中，该标准测试可以是标准，例如ASTM标准D388(煤品级的分类)、ASTM标准D 2013(制备用于分析的煤的方法)、ASTM标准D 3180(从所得的各种数据中计算煤和焦炭的分析结果的标准实施规范)、美国地理勘测公报1823(用于对煤进行采样和无机分析的方法)等等。该标准测试可以提供煤特性，该煤特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-ABTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质、等等。 [0366] 在实施例中，可以存在从最终的经处理的煤取得的周期性的 样品、可以有最初样品和最后样品、可以有一个样品等等。在实施例中，并不是所有选择的样品都可以被测试，对于来自最终的经处理的煤的所有样品可以使用统计样品率(statistic sample rate)，根据统计样品的结果进行附加测试。统计采样领域的技术人员将理解的是，测试多少样品和反向跟踪其它样品的不同的参数取决于测试结果。
[0367] 在实施例中，可以直到煤样品测试显示最终的经处理的煤的可接受的性质才使用该最终的经处理的煤。
[0368] 煤输出参数172可以是最终的经处理的煤的分类110信息的存储位置。煤输出参数172可以是可以存储最终的经处理的煤的特性的数据库、关系数据库、表、文本文件、XML文件、RSS、平面文件等等。该数据可以存储在计算机装置上，该计算机装置可以包括服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等。在实施例中，最终的经处理的煤的特性数据可以在纸复制件、电子格式、数据库等上被传送到煤输出参数172。如果用纸复制件运送最终的经处理的煤特性，则该特性数据可以被输入计算机装置上的适合的煤输出参数172格式中。在实施例中，可以通过email、FTP、因特网连接、WAN、LAN、P2P等等从测试设备170发送最终的经处理的煤特性。煤输出参数172在网络上可以是可访问的，该网络可以包括因特网。
[0369] 测试设备170可以提供煤特性，该煤特性可以包括湿气百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等等。
[0370] 在实施例中，对于每种最终的经处理的煤可以有存储在煤输出参数172中的至少一个数据记录。如果在处理过程中最终的经处理的煤经受了随机或周期性的检查，则可能存在一个以上的数据记录。在实施例中，对最终的经处理的煤执行的每次测试可以具有煤特性，该煤特征存储在煤输出参数172中。
[0371] 反馈设备174可以比较最终的经处理的煤特性与煤希望特性122以确定该最终的经处理的煤是否在希望特性的公差之内。该反馈设备可以是计算机装置，该计算机装置可以包括服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等。
[0372] 在实施例中，反馈设备174可以维护可以被认为是可接受的 最终的经处理的煤的煤特性的公差。该公差可以被存储在可以存储最终的经处理的煤的特性的数据库、关系数据库、表、文本文件、XML文件、RSS、平面文件等中。在实施例中，反馈设备174可以连接到网络，该网络可以包括因特网连接、WAN、LAN、P2P等等。在实施例中，反馈设备174可以比较最终的经处理的煤特性与煤希望特性122以确定该最终的经处理的煤的可接受性。 [0373] 在实施例中，如果最终的经处理的煤在可接受的公差之外，则可以通过监控设备134对操作参数进行修改。
[0374] 在实施例中，如果最终的经处理的煤在可接受公差之外，则可以生成报告；该报告对于与反馈设备网络关联的任何计算机装置而言是可用的。
[0375] 定价/交易设备(交易设备)178可以确定最终的经处理的煤的最终价格。交易设备178可以是计算机装置，该计算机装置可以包括服务器、网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、PDA、闪速存储器等等。在实施例中，交易设备178可以连接到网络，该网络可以包括因特网连接、WAN、LAN、P2P等等。
[0376] 在实施例中，该交易设备可以接收所得(income)原煤成本和设备132的操作成本以确定所处理的煤的最终价格。设备132的操作成本可以在经处理的煤的处理过程期间被收集；可以按照类型、批号、测试号、标识号等来标识煤。在实施例中，为了煤标识的所有处理，操作设备132的操作成本可以被记录。操作成本可以包括电成本、使用的惰性气体、使用的煤、处置费、测试成本等等。
[0377] 在实施例中，交易报告对于与反馈设备网络相关联的任何计算机装置是可用的。 [0378] 煤燃烧200包括在有氧的情况下以高温燃烧煤以便产生光和热。煤在燃烧发生前必须被加热到它的着火温度。煤的着火温度是它的固定碳含量的着火温度。煤的挥发性成分的着火温度比固定碳的着火温度高。因此气体产物在燃烧期间被馏出。当燃烧开始时，由可燃碳的氧化产生的热在适当的条件下可以维持足以持续燃烧的高温。例如，可以用固定床220或加煤机燃烧器、粉煤燃烧系统222、流化床燃烧系统224等执行直接煤燃烧。 [0379] 在小的煤燃烧锅炉上使用固定床220系统已经一个世纪。 它们使用具有从大约1-5cm变化的颗粒大小的块煤进给。随着煤进入炉煤被加热，因此湿气和挥发物被驱离。当煤进入它将被点燃的区域时，在煤床中的温度上升。有许多不同的类型，包括静态炉排、下给加煤机、链条式炉排、移动炉排和扩散加煤机系统。链条式和移动炉排炉具有类似的特性。煤块被进给到移动的炉排或链条上，而空气被抽出通过该炉排并且通过其上面的煤的床。在扩散加煤机中，高速转子将煤扔进移动炉排上方的炉中以更均匀地分布燃料。扩散加煤机炉通常用1200-1300摄氏度之间的火焰温度和相当长的驻留时间来表征。 [0380] 在固定床220系统中的燃烧相对不均匀，因此在燃烧过程期间可能存在一氧化碳、NOx和挥发物的间歇排放。燃烧化学性和温度横过燃烧炉排可以基本上变化的。SO2的排放将取决于供给煤的含硫量。由于相对低效的燃烧和d对通向煤中的碳含量的氧的限制，残留的灰可能具有高碳含量(4-5％)。
[0381] 粉煤燃烧(“PCC”)222是烧煤发电厂204最常用的燃烧方法。在使用前，煤被研磨(粉碎)成细粉。粉煤通过一系列燃烧喷嘴与部分用于燃烧的空气被吹到锅炉里面。也可以增加二次或三次空气。单元在接近大气压力处操作。在1300-1700摄氏度之间的温度发生燃烧，这取决于煤品级。对于烟煤，燃烧温度保持在1500-1700摄氏度之间。对于较低品级煤，该范围是1300-1600摄氏度。在粉煤过程中使用的煤的颗粒大小从大约10到100微米之间变化。颗粒驻留时间通常是1-5秒，并且颗粒必须被定型成使得它们在该时间期间被完全燃烧。蒸汽由该过程生成，该蒸汽可以驱动用于发电204的涡轮和蒸汽生成器。 [0382] 粉煤燃烧器222可以有壁墙燃烧(Wall-fired)或切向燃烧的燃烧器。壁墙燃烧的燃烧器安装在燃烧室的墙壁上，而切向燃烧的燃烧器安装在角落，并且火焰朝向锅炉的中心，由此在燃烧期间给予气体旋涡运动以使空气和燃料更有效地混合。锅炉可以被称为湿底部或干底部，这取决于灰是作为熔渣落到底部还是作为干的固体被去除。粉煤燃烧222的主要优点是所产生的飞灰的细微性。总的来说，PCC 222产生65％-85％的飞灰，并且剩余物为粗底部灰(在干底部锅炉中)或炉渣(湿底部锅炉)。
[0383] 使用无烟煤作为燃料的锅炉可以采用下射燃烧器布置，由此该煤空气混合物被向下送到锅炉底部的锥体。该布置允许更长的驻留时 间以确保更完全的碳燃烧。另一个布置叫做组合式燃烧器，包括组合成单一、垂直组装的两个或三个圆形燃烧器，该组合式燃烧器产生紧凑、强烈的火焰。然而，来自该燃烧器的高温火焰可能导致更多NOx形成物，从而使得该布置不太有利。
[0384] 旋风式点燃锅炉已经被用于难于使用PCC 222的具有低灰熔温度的煤。旋风炉具有安装在锥形主锅炉外部的燃烧腔室。初级燃烧空气将煤颗粒带进炉中，而二次空气被切向注入旋风中，产生了强烈的漩涡，该漩涡将较大的煤颗粒抛向炉壁。三次空气直接进入旋风的中心旋涡以控制炉内燃烧区域的中心真空和位置。较大的煤颗粒被陷入覆盖旋风内表面的熔化层中，然后为了更完全的燃烧被再循环。小些的煤颗粒进入旋涡中心以供燃烧。这个系统导致炉内形成强烈的热，因此煤在极高的温度下被燃烧。为了更完全的燃烧，燃烧气体、剩余的烧焦物和飞灰进入锅炉腔室。熔灰由于重力流到炉的底部以去除。 [0385] 在旋风式锅炉中，灰的80％-90％作为熔渣离开锅炉的底部，因此较少的飞灰通过锅炉的传热部分被放出。这些锅炉在高温(从1650到超过2000摄氏度)下运行，并且采用近大气压力。高温导致NOx的高产生率，这是该锅炉类型的主要缺点。旋风式点燃锅炉使用具有某关键特性的煤：挥发物大于15％(折干计算)，对于烟煤而言含灰量在6-25％之间或对于次烟煤而言含灰量在4-25％之间，以及对于烟煤而言湿气含量小于20％而对于次烟煤而言湿气含量小于30％。该灰必须具有特定渣粘度特性；灰渣行为对于该锅炉类型的机能至关重要。可以在该类型锅炉中燃烧高湿气燃料，但是需要设计变化。 [0386] 在美国的粉煤锅炉使用亚临界或超临界蒸汽循环。超临界蒸汽循环是操作在水临界温度(374℉)和临界压力(22.1mpa)以上的循环，在该循环中水的气相和液相不存在。亚临界系统通常达到33-34％的热效率。超临界系统可以达到比亚临界系统高3％-5％的热效率。
[0387] 增加煤燃烧的热效率会导致较低的发电204成本，原因在于需要更少的燃料。增加的热效率也减少了燃烧期间生成的其它排放，诸如SO2和NOx的排放。燃烧较低品级煤的更旧、更小的单元具有如30％那样低的热效率。对于具有燃烧较高质量的煤的亚临界蒸汽锅炉的较大的工厂而言，热效率可以为大约35％-36％的范围。使用超临界蒸汽的设备可以达到在43％-45％的范围内的总热效率。用较低等级的煤和较 低品级的煤可以达到的最大效率可能小于用较高等级的煤和较高品级的煤可以达到的最大效率。例如，在新的褐煤燃烧工厂(例如在欧洲的铸造)中的预期最大效率可以是大约42％，而等效新烟煤工厂可以达到大约45％的最大热效率。使用烟煤和其它最佳建筑材料的超临界蒸汽工厂可以产生45％-47％的净热效率。
[0388] 流化床燃烧(“FBC”)224可以把煤与诸如石灰石之类的吸附剂混合并且在燃烧过程期间流化该混合物以允许完全燃烧和含硫气体的去除。“流化”指的是在其中固体材料被给予自由流动的类液体的行为的状况。当气体向上通过固体颗粒的床时，气体的流动产生意在使颗粒彼此分开的力。在流化床燃烧中，煤在由向上流动的流态化气体所悬浮的热不燃性颗粒的床中燃烧。
[0389] FBC 224系统主要被亚临界蒸汽轮机使用。大气压FBC 224系统可以是沸腾的或循环的。目前，在开发的早期阶段，加压的FBC 224系统主要使用沸腾床并且可以在利用气体和蒸汽轮机的组合循环中发电。对于高灰煤和/或具有可变特性的煤，在大气压下的FBC224可以是有用的。可以使用大约3mm大小的相对粗糙的煤颗粒。在800到900摄氏度之间的温度发生燃烧，基本上低于形成NOx的阈值，因此这些系统导致比PCC 222系统更低的NOx排放。
[0390] 沸腾床具有低流化速度，因此该煤颗粒被保留在具有可标识的表面的大约1mm深的床中。当该煤颗粒被烧掉并且变得更小时，它们最终随着煤气被带走以作为飞灰被去除。循环床使用较高的流化速度，使得煤颗粒悬浮在烟道气中并且通过主燃烧腔室进入旋风中。较大的煤颗粒从气体中被提取出并且被回收进入燃烧腔室。各个颗粒可以再循环10到50次之间的次数，这取决于它们的燃烧特性。整个燃烧室的燃烧状况是相对均匀的并且有大量颗粒混合。即使该煤固体分布在整个单元，但是在较低的炉中也需要紧密床以在燃烧期间混合燃料。对于燃烧烟煤的床而言，该床的碳含量是1％左右，并且其余由灰和其它材料构成。
[0391] 循环FBC 224系统可以为特定类型的煤而予以设计。这些系统对于难以细微地研磨成粉并且可能具有可变的燃烧特性的低等级、高灰煤特别有用。这些系统还对于共同燃烧的煤与诸如生物质或废物之类的其它燃料也是有用的。一旦建立了单元，该单元使用它为其而被设 计的燃料将最有效地操作。可以采用多种设计。该热效率通常稍低于等效的PCC系统。使用具有可变特性的低等级煤会使热效率降低得更多。
[0392] 在加压系统中的FBC 224对于低等级煤和具有可变燃烧特性的那些煤而言是有用的。在加压系统中，该燃烧室和气体旋风都被密封在压力器皿中，煤和吸附剂越过压力边界被装进该系统以及灰越过压力边界被去除。当使用硬煤时，该煤和石灰石与25％的水混合在一起并且被装入系统以作为浆料。该系统可以操作在1-1.5MPa的压力下和800-900摄氏度之间的燃烧温度。该燃烧加热蒸汽，像常规的锅炉一样，并且也可以产生热气以驱动气体轮机。加压单元被设计成具有超过40％的热效率，具有低排放。后代加压FBC系统可以包括会产生超过50％的热效率的改进。
[0393] 一些烟煤在没有事先焦化的情况下本身合适用于熔炼铁和钢。它们对这类目的的合适性取决于煤的包括可熔性的某些性质，和其它因素的组合，该其它因素包括高固定碳含量、低灰(＜5％)、低硫、和低方解石(CaCO3)含量。冶金用煤可以比取热用煤多值15-50％。
[0394] 气化230包括将煤到可燃气体、挥发物、烧焦物和矿物残渣(灰/渣)的转化。通过在压力下加热，通常在有蒸汽的情况下，气化230系统将象煤之类的烃类燃料转化成它的气态组分。执行这个过程的装置被叫做气体发生器。气化230不同于燃烧，原因在于它在可获得的有限的空气和氧气的情况下发生。因此，仅小部分燃料完全燃烧。燃烧的燃料为气化230过程的其余部分提供热。大部分烃类给料(例如煤)以化学方法被裂解成多种其它物质，而不是燃烧，该多种其它物质被总称为“合成气”。合成气主要是氢、一氧化碳和其它气体化合物。然而，合成气的组分根据使用的给料类型和采用的气化条件而变化。 [0395] 给料中剩下的矿物并不气化，例如碳质材料。剩下的矿物可以被分出来并且被去除。煤中的硫混杂物可以形成硫化氢，可以由该硫化氢制造硫或硫酸。因为在还原状况下气化发生，所以通常不形成NOx而是形成氨。如果在气化230期间使用氧而不是空气，则在浓缩气流中产生二氧化碳，它可以隔离该浓缩气流并且可以防止该浓缩气流作为污染物进入大气。气化230或许能够使用难以在燃烧设备中使用的煤，诸如具有高含硫量或高含灰量的煤。在气体发生器中使用的煤的灰特性影响过程的效率，原因在于它们影响渣的形成并且它们影响合成气冷却器或 热交换器内的固体的沉积。在较低的温度下，诸如在固定床和流态化的气体发生器中发现的那些，焦油形成可能引起问题。
[0396] 有三种可获得的气体发生器系统：固定床、流化床和气流床。固定床单元使用块煤，通常不用于发电。流化床使用3-6mm大小的煤。气流床单元使用粉煤。气流床单元在比流化床系统(大约900摄氏度)高的操作温度(大约1600摄氏度)下运行。
[0397] 气体发生器可以运行于大气压力下或者可以被加压。利用加压气化，该给料煤必须越过压力壁垒被放入。可以使用庞大和昂贵的闭锁式料斗系统放入煤，或者该煤可以被送进以作为水基浆。副产品流必须被减压以通过压力壁垒被去除。在内部，用于合成气的热交换和气体清除单元必须也被加压。
[0398] 整体气化组合循环(“IGCC”)232系统允许气化过程被用于发电。在IGCC系统232中，气化期间产生的合成气可以被除掉混杂物(硫化氢、氨、颗粒物质等等)并且被燃烧以驱动气体轮机。来自气化的废气与水进行热交换以产生驱动蒸汽轮机的过热蒸汽。因为组合使用两个轮机(气体燃烧轮机和蒸汽轮机)，所以该系统叫做“组合循环”。通常，在该系统中大部分功率(60％-70％)来自气体轮机。IGCC系统232以比煤燃烧系统更高的热效率发电。
[0399] 合成气234可以被转化成多种其它产物。例如，使用本领域技术人员熟悉的过程，它的组分-例如一氧化碳和氢可以被用来制造大范围的液体或气体燃料或化工原料。作为另一个示例，气化期间产生的氢可以被用作用于燃料电池、或可能用于氢涡轮或混合燃料电池涡轮系统的燃料。从气流中分出的氢也可以被用作炼油厂的给料，该炼油厂利用氢制造等级提升的石油产品。
[0400] 合成气234也可以被转化成多种可以用于燃料或用于进一步处理的烃。可以利用例如费-托催化剂将合成气234缩合成轻质烃类。然后该轻质烃类可以被进一步转化成汽油或柴油。合成气234也可以被转换成甲醇，该甲醇可以用作燃料、燃料添加剂或用于汽油产品的结构单元。
[0401] 焦炭形成和纯碳238是从煤中获得的固体碳质残渣，该煤的挥发性组分已经通过在烘箱中以高温(高达1000摄氏度)烘焙而被驱离。在这些温度下，固定碳和剩余的灰熔融在一起。典型地，用于形 成焦炭的给料是低灰、低硫烟煤。例如在鼓风炉中炼铁期间焦炭可以用作燃料。在这样的过程期间焦炭作为还原剂也是有用的。作为将煤转化成焦炭的副产品，煤焦油、氨、轻油品和煤气可以被形成。由于在炼焦过程期间煤的挥发组分被驱离，对于其中状况可能不适合燃烧煤本身的炉而言焦炭是希望的。例如，在如果使用烟煤本身则将导致大量排放的燃烧状况下燃烧焦炭可以只有很少或没有烟。在煤可以用作炼焦煤之前，煤必须满足关于湿气含量、含灰量、含硫量、挥发物含量、焦油和塑性的某严格标准。 [0402] 通过在有限空气环境中将煤加热到大约650-980摄氏度的温度使得不出现完全燃烧，可以获得焦炭形成和纯碳238。焦炭形成和纯碳238是一种由微碳晶体组成的碳同素异形体石墨。这样获得的焦炭形成和纯碳238具有许多工业用途。例如，石墨可以用于电化学组分，活性炭被用于水和空气净化，而碳黑可以用来加固轮胎。
[0403] 焦炭生产的基本过程可以被用来制造含烃240气体混合物，该含烃240气体混合物可以用作燃料(“城市煤气”)。城市煤气可以包括例如大约51％的氢、15％的一氧化碳、21％的甲烷、10％的二氧化碳和氮、以及大约3％的其它烷属烃。其它过程，例如鲁奇煤气化法和萨巴蒂埃合成使用较低质量煤来制造甲烷。
[0404] 液化将煤转化成能够被用作燃料的液烃240产物。可以使用直接或间接过程来液化煤。将煤转化成烃类240燃料的任何过程必须将氢加到组成煤的烃中。四种可用的液化方法：(1)高温分解和烃化，其中煤在没有空气的情况下或在有氢的情况下被加热；(2)溶剂萃取，其中从煤块选择性地溶解煤烃并且添加氢；(3)催化液化，其中催化剂影响煤烃的氢化；以及(4)间接液化，其中在有催化剂的情况下化合一氧化碳和氢。作为示例，费-托过程是催化化学反应，其中一氧化碳和氢被转化成各种形态的液烃240。由该过程产生的物质可以包括可以用作润滑油或燃料的合成石油替代品。
[0405] 作为另一个实例，低温碳化可以被用于从煤制造液烃240。在该过程中，煤在450和700℃之间的温度下被焦化(和冶金焦炭的800到1000℃比较)。这些温度优化比普通煤焦油更富有轻质烃类240的煤焦油的生产。然后煤焦油被进一步处理成燃料。 [0406] 煤燃烧产生多种副产品242，包括挥发性的烃、灰、硫、二 氧化碳和水。可以对这些副产品执行更进一步地处理，具有经济效益。
[0407] 挥发物包括加热期间作为气体或蒸汽被放出的那些产物，不包括湿气。对于煤而言，通过首先将煤加热到105℃以驱离湿气，然后将煤加热到950℃并且测量重量损失来确定挥发物百分比。这些挥发物包括短链和长链烃加上包括硫的其它气体的混合物。因此挥发物可以由气体混合物、在冷却时冷凝成油的低沸点有机化合物和焦油构成。煤中的挥发物随着品级的降低而增加。此外，具有高挥发物含量的煤在燃烧期间很容易起反应并且容易点燃。
[0408] 煤灰是煤燃烧的废产物，该煤灰由飞灰(从烟囱去除的废物)和底灰(来自锅炉和燃烧腔室)构成。粗颗粒(底灰和/或炉渣)沉淀到燃烧腔室的底部，并且细微部分(飞灰)通过烟道逸出并且被回收和再循环。煤灰包括许多微量元素和重金属的浓聚物，包括Al、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Sr、V、和Zn。在煤燃烧之后收回的灰可以用作水泥产品的添加剂、用作用于挖掘或土木工程项目的填方、用作土壤改良(ameliorization)剂、以及用作包括油漆、塑料、涂料和粘合剂的其它产品的组分。
[0409] 煤中的硫在燃烧期间可以被释放为硫的氧化物，或者它可以通过与包含在矿物混杂物中的碱氧化物反应而被保留在煤中(即被称为硫自留的过程)。用于硫自留的最重要的碱氧化物是由于CaCO3分解和含钙有机基团的燃烧而形成的CaO。煤燃烧发生在两个连续步骤中：脱挥发和炭燃烧。在脱挥发期间，可燃烧的硫被转化成SO2。在炭燃烧期间，SO2形成、硫酸化和CaSO4分解的过程同时发生。
[0410] 煤的干馏244除了产生冶金焦炭外还产生煤焦油和煤气。作为煤转化的产物，前面已经讨论了冶金焦炭和煤气的使用。煤焦油，第三副产品，具有多种其它商业用途。 [0411] 煤焦油是烃类物质的复杂混合物。它的大部分组分是组成和挥发性不同的芳香烃，从最简单和最易挥发(苯)到多环大分子量不挥发物质。煤焦油中的烃很大部分是苯基、萘基、或者蒽或菲基。也可以有不定数量的脂族烃、烷属烃和烯烃。另外，煤焦油包括少量简单酚类，诸如石炭酸和氧茚。也可以发现硫化合物和氮化的化合物。煤焦油中的大部分氮化合物在性质上是碱性的并且属于吡啶和喹啉族，例如苯胺。
[0412] 煤焦油可以被分馏以生产大量有用的有机化工品，包括苯、 甲苯、二甲苯、荼、蒽和菲。这些物质可以被称为煤焦油粗油。它们形成了许多产物合成的基础，该产物诸如染料、药品、香料、香水、合成树脂、油漆、防腐剂和炸药。在煤焦油粗油的分馏之后，剩下沥青残渣。该物质可以用于向盖屋顶、铺路、绝缘、和防水之类的目的。
[0413] 也可以以煤焦油的天然态(不使它受到蒸馏244的情况下)使用它。在使用它之前它可以被加热到一定程度以去除它的挥发性组分。煤焦油也可以被用作油漆、防风雨剂、或被用作预防腐蚀的保护。煤焦油也已经被用作屋面材料。煤焦油可以作为燃料来燃烧，不过它在燃烧期间产生有害气体。燃烧焦油产生大量叫做灯黑的炭黑。如果炭黑被收集，则它可以用来制造用于电化学、印刷、染料等的碳。
[0414] 对煤燃烧设备200和其它煤使用工厂而言，现场储存煤是惯例。对于发电厂204而言，可以储存每年煤需要量的10％或以上。然而，储存的煤存货过多可以引起与自燃风险、挥发物损失和热值损失有关的问题。无烟煤通常比其它煤品级存在较少的风险。例如，无烟煤不易自燃，因此每个煤堆可以储存极大的量。相反，如果被放置在足够大的堆中则烟煤将会自燃，并且它可能会分解。
[0415] 在储存的煤中发生两种变化。诸如硫化矿类之类的无机材料可以氧化，并且在煤自身中的有机材料可以氧化。当有机材料氧化时，煤的体积和/或重量可以增加，并且它可以分解。如果煤物质它们自己氧化，则该变化可能不会立即看得出。煤中的有机材料的氧化包括煤中碳和氢的氧化、和不饱和烃对氧的吸收、可以引起热值损失的变化。这些变化也可以引起自燃。
[0416] 煤必须从它被开采的地方被运输到它将被使用的地方。在它被运输之前，煤可以被净化、拣选和/或碾碎成特定尺寸。在某些情况下，发电厂可以位于矿山现场或接近矿山，该矿山向该工厂提供煤。对于这些设备，煤可以由传送器等予以运输。可是，在大部分情况下，发电厂和使用煤的其它设备位于远程。从矿山到远程设备的主要运输方法是铁路。也可以使用驳船和其它海船。通过卡车的高速公路运输是可行的，但是可能不划算，尤其对于超过五十英里的旅程。煤泥输送管运输悬浮在水中的粉煤。
[0417] 在实施例中，用于固体燃料连续过程、分批过程、或者其它过程的固体燃料处理参数可以由参数生成设备128根据固体燃料希望特 性和固体燃料处理设备132处理能力来生成。当输入到参数生成设备128时，该煤样品数据120可以提供该固体燃料的起始特性并且煤希望特性122可以提供该固体燃料的希望的最终特性。
[0418] 在实施例中，确定该固体燃料处理参数中的第一步骤可以是确定实际的原固体燃料特性和所希望的最终处理特性之间的特性差。
[0419] 如前所述，存储在该煤样品数据120中的固体燃料信息可以包括信息，该信息诸如湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等等。该固体燃料特性可以由诸如煤矿102、固体燃料存储设备112、固体燃料处理设备等固体燃料供应者来提供。在实施例中，该固体燃料处理设备132可以测试和确定用于存储在煤样品数据120中的该固体燃料特性。
[0420] 在实施例中，如前所讨论的，煤的希望特性122可以存储用于递送给消费者、用于在固体燃料处理设备132所在处使用等的最终的希望的固体燃料特性。例如，该固体燃料处理设备132可以是更大设备的一部分并且可以为该更大的设备生产最终的经处理的固体燃料。在实施例中，该煤希望特性132可以存储消费者需要的固体燃料的希望特性、从可用的所接收的固体燃料生产的固体燃料、可能使用先前所接收的固体燃料已经生产的固体燃料特性等等。
[0421] 在实施例中，该固体燃料处理参数可以由该固体燃料处理设备128根据希望的最终的经处理的固体燃料特性来生成。该希望的最终的经处理的固体燃料特性可以与消费者对燃烧、进一步处理、存储和再销售等的需求有关。
[0422] 在实施例中，固体燃料处理参数可以根据所希望的最终的经处理的固体燃料特性和固体燃料处理设备132的处理能力予以生成。在实施例中，根据对所希望的最终的固体燃料的要求，参数生成设备128可以从煤希望特性122查找和检索固体燃料特性以获得所希望的最终的经处理的固体燃料。在实施例中，该参数生成设备128可以为已接收的固体燃料计算优选特性，该已接收固体燃料被要求用来生产所希望的最终的经处理的固体燃料。在计算之后，该参数生成设备128可以搜索该煤样品数据120以标识原固体燃料，该原固体燃料可以被固体燃料处理设备132处理以生产希望的最终的经处理的固体燃料。 [0423] 在实施例中，由该参数生成设备128执行的计算可以与该固体燃料处理设备132能力的各能力有关。取决于固体燃料处理设备132的配置，该固体燃料处理设备132可以具有处理固体燃料的某些能力。例如，在该固体燃料处理的单个过程期间，该固体燃料处理设备132或许能够从固体燃料去除一定百分比的湿气。在确定从煤样品数据120选择的适当的原固体燃料的过程中，该参数生成设备128可以考虑最终的经处理的固体燃料湿气的希望量和能够从原固体燃料中去除的湿气的计算的量来确定起始固体燃料湿气特性。例如，如果该希望的最终湿气百分比是5％的湿气含量，并且该固体燃料处理设备132在单个处理运行期间或许能够从原固体燃料去除80％的湿气，那么所选择的起始固体燃料可以从具有25％的湿气含量的一组原固体原料中予以选择。可替换地，该参数生成设备128可以选择具有较高湿气百分比的原固体燃料，并且确定表示最有效或最有成本效益的处理计划的多个处理过程。本领域技术人员将理解的是，针对不同类型的固体燃料而言，该固体燃料处理设备132的处理能力可以变化，并且也可以根据固体燃料的其它特性、设备先前使用该固体燃料的经验等而变化。
[0424] 在实施例中，针对所希望的固体燃料的特性中的每一个而言，可以执行参数生成设备128所执行的计算。在实施例中，对该所希望的最终固体燃料特性集所执行的计算可以产生原固体燃料特性集。在实施例中，该参数生成设备128可以试图匹配该原固体燃料特性集与其数据已经被存储在煤样品数据120中的原固体燃料。在实施例中，该参数生成设备128可以试图使用精确的匹配标准、最佳匹配标准、基于具有较高匹配优先权的某特性的匹配、匹配标准的组合、统计的匹配标准等等来匹配该参数集。
[0425] 在实施例中，由于该匹配过程的原因，该参数生成设备128可以找到一个以上满足该匹配标准的原固体燃料。例如，如果使用最佳匹配标准，则对煤样品数据120的搜索可以产生一个以上原固体燃料。在实施例中，该最佳匹配标准可以要求标识满足所希望的固体燃料参数中的至少一些的原固体原料；该最佳匹配可以是匹配最多参数的原固体原料。在实施例中，来自参数匹配过程的结果集可以包括匹配于原固体燃料的品级列表；具有最高品级的固体燃料可以在顶部并且具有最低等级的固体燃料可以在该列表的底部。在实施例中，该品级列表可以按用 户需要来加以排序。
[0426] 在实施例中，匹配的原固体燃料列表可以呈现给固体燃料处理设备132的操作员以用于对固体燃料的最终选择，该固体燃料用于生产所希望的最终经处理的固体燃料。在实施例中，可以向操作员呈现匹配于原固体燃料的列表；该列表可以包含指示被认为是最佳匹配的原固体燃料的等级级别(rating)。在实施例中，在针对多个特性执行匹配的情况下，该参数生成设备128可以设定反映特定参数匹配的重要性的优先化排定。在实施例中，在针对多个特性执行匹配的情况下，该参数生成设备128可以计算表示所有特性中的匹配程度的聚合匹配指数(aggregate match index)。在实施例中，为了计算聚合匹配指数，可以使用优先化排定来给某特性匹配赋予更大的权重。在实施例中，用于估计匹配紧密度的参数可以由用户选择，以使可以采用优先化、聚合或者其他匹配测量来和用户的规定保持一致。
[0427] 在实施例中，在选择原固体燃料之后，该参数生成设备128可以为所选择的原固体燃料的处理生成参数集。
[0428] 在另一个实施例中，该参数生成设备128可以根据可用的固体燃料和固体燃料处理设备的能力计算固体燃料处理参数。在实施例中，可以有至少一个固体燃料处理设备132可用的已接收的固体燃料。在实施例中，该参数生成设备128可以选择可用的原固体燃料中的一种、可以确定来自煤样品数据120的原固体燃料的特性、以及可以确定可以根据固体燃料处理设备132的处理能力生产的最终的经处理的固体燃料。该参数生成设备128也可以模拟(model)在一个处理周期期间和在多个处理周期期间在原固体燃料中会发生的变化。考虑到该固体燃料处理设备的能力，该参数生成设备128可以模拟使用若干不同的处理参数集来处理原固体燃料的结果，以使可以选择最有效和最有成本效益的处理排定。 [0429] 在实施例中，单个原固体燃料或许能够生产出一种以上类型的最终的经处理的固体燃料。例如，选择的原固体燃料可以具有30％的湿气含量并且该固体燃料处理设备132在每次处理运行过程或许能够去除湿气的三分之一至三分之二。因此固体燃料处理设备或许能够在单个运行期间生产具有在10％和20％之间的湿气含量的最终固体燃料。如果第二运行也去除湿气的三分之一和三分之二之间的湿气，则可以获得 具有在3.3％和13.3％之间的湿气含量的最终固体燃料。第二运行和随后的运行可能不以与初始运行相同的处理效率来生产，因此这些运行不能去除与初始运行相同的湿气百分比。另外，在单个运行中的处理可以比使用多个运行的处理更有效和/或更有成本效益，反之亦然。那么，使用单个运行，固体燃料处理设备132或许能够产生包含在10％和20％之间的湿气的最终固体燃料。使用多个运行，固体燃料处理设备或许能够生产包含在3％和13％之间的湿气的最终固体燃料。消费者希望的包含10％的湿气的最终固体燃料或许能够使用若干不同的类型的处理协议来生产，这至少部分取决于使用不同的参数和不同的排定来运行处理的经济性。
[0430] 在实施例中，该参数生成设备128可以根据固体燃料处理设备132的能力来为所有选择的原固体燃料特性确定最终固体燃料特性。本领域技术人员将理解的是，优化最终固体燃料的特定特性可能需要处理参数，这对于优化其它特性而言会不理想。因此，可想到的是，可以选择多个处理运行，每个均具有不同的参数，使得可以优化多种的最终固体燃料特性。
[0431] 在实施例中，当生成固体燃料处理设备132操作参数时，该参数生成设备128可以考虑希望的固体燃料、需要的固体燃料、历史上生成的固体燃料等的最终固体燃料特性。 [0432] 在实施例中，该固体燃料处理设备132操作参数可以从所选择的最终的希望的固体燃料来加以确定
[0433] 在另一个实施例中，该参数生成设备128可以根据先前在固体燃料处理设备132中处理的固体燃料来为固体燃料处理设备132计算操作参数。在实施例中，该参数生成设备128可以存储先前接收的原固体燃料和从所接收的原固体燃料产生的最终的经处理的固体燃料的历史信息。使用这个过程，当接收到某原固体燃料时，该参数生成设备128可以确定，能够使用该原固体燃料生产的经处理的固体燃料特性。此外，该参数生成设备128可以匹配所确定的最终的经处理的固体燃料与需要的最终的经处理的固体燃料以用来计算固体燃料处理设备132的操作参数。
[0434] 在实施例中，该参数生成设备128可以为先前接收的原固体燃料的处理维持历史操作参数数据，该历史操作参数数据可以被使用以 代替计算新的参数。
[0435] 在实施例中，可以为连续过程、分批过程或其它固体燃料处理过程计算固体燃料处理设备132操作参数。
[0436] 在实施例中，在该参数生成设备128已经为固体燃料的处理确定操作参数之后，该操作参数可以被传送到监控设备134、控制器144、参数控制140等等。
[0437] 在实施例中，可以使用监控设备134、控制器144、过程传感器142等之间的反馈回路监控使用连续处理过程、分批过程、连续和分批过程的组合等的固体燃料的处理。 [0438] 如先前所讨论的，该参数生成设备128可以计算固体燃料处理参数，该固体燃料处理参数要被固体燃料处理设备132的各组件使用以将固体燃料处理得满足特定规格。该特定规格可以以顾客需求、固体燃料处理设备132能力、可用的原固体燃料等等为基础。 [0439] 在实施例中，在固体燃料处理设备132中固体燃料的处理期间，该监控设备134可以通过从过程传感器142接收处理信息来监控处理过程。在实施例中，该控制器144可以将操作指令提供给用于处理固体燃料的各组件(例如微波系统148)。在实施例中，该过程传感器142可以测量固体燃料处理设备132的操作。该传感器142可以测量带设备130的各组件的输入和输出、在处理期间从固体燃料中释放的非固体燃料产物、非组分(non-component)测量(例如湿气水平)等等。
[0440] 在实施例中，该监控设备134可以从参数生成设备128接收固体燃料处理参数。在监控固体燃料处理中，该监控设备134可以将公差范围应用于所提供的参数。在实施例中，该公差范围可以以组件的能力、传感器的能力、某固体燃料处理所需要的最大和最小参数、先前的固体燃料处理等等为基础。
[0441] 在实施例中，该参数生成设备128可以确定可以应用于固体燃料处理参数的公差范围。
[0442] 在实施例中，该控制器144可以接收没有公差范围的固体燃料参数。该控制器可以根据该没有公差范围的固体燃料参数提供操作指令。
[0443] 在实施例中，为了连续的监控和更新连续固体燃料处理、分批固体燃料处理等的处理参数，可以在监控设备134、控制器144和传 感器142之间建立处理过程监控和反馈回路。
[0444] 在实施例中，该反馈回路可以开始于提供操作参数给监控设备134和控制器144的参数生成设备128。在实施例中，该监控设备134可以将参数公差应用于操作参数；该参数公差可以被用来比较传感器142读数与可接受的处理结果。在实施例中，该操作参数可以包括用来控制固体燃料处理设备132组件、非组分处理测量(例如湿气去除率)等的参数。在实施例中，该监控设备134可以使用非组分测量的传感器142的信息来修改组件参数的参数。
[0445] 在实施例中，该控制器144可以通过向带设备130的组件传送操作参数来开始固体燃料处理，该带设备130的组件诸如微波系统148、运输系统、预热138、参数控制140、去除系统150等等。在实施例中，该控制器144可以将操作参数传送给没有公差的固体燃料处理组件。如果已经接收了操作参数，则固体燃料处理组件可以开始使用连续过程、分批过程等处理固体燃料。
[0446] 在实施例中，一旦固体燃料的处理开始，传感器142可以开始测量来自各固体燃料处理组件的操作的输出。在实施例中，该处理输出可以包括诸如波功率、微波频率、带速度、温度、气流、惰性气体水平等等的测量。在实施例中，该处理输出可以包括非组分输出的测量，诸如湿气去除、灰去除、硫去除、固体燃料表面温度、空气温度、等等。如先前所讨论的，该传感器142可以被放置在沿带设备130的各位置以测量个固体燃料处理输出。 [0447] 在实施例中，该传感器142可以将固体燃料处理输出的传感器测量提供给该监控设备134。该监控设备134可以在固体燃料处理期间实时接收传感器142测量。在实施例中，该监控设备134可以比较该传感器142测量与操作参数的公差范围。
[0448] 在实施例中，该监控设备134可以包括根据所接收的传感器142测量修改操作参数的各种算法。如果传感器142测量在公差范围之外，则该算法可以确定对操作参数进行修改的幅度。例如，传感器142测量可以在公差范围之内、之上或之下。
[0449] 在实施例中，该监控设备134可以根据实时传感器142测量、抽样传感器142测量、平均传感器142测量、统计传感器142测量等进行操作参数修改。
[0450] 在实施例中，可以根据诸如湿气去除、灰去除、硫去除、固体燃料表面温度、固体燃料重量、等等非组分传感器142测量进行操作参数修改。在实施例中，该修改设备134算法可以联合特定非组分传感器142测量与固体燃料处理设备132组件参数来调整非组分(non-component)传感器142读数。例如，带设备环境中的湿气水平的非组分测量可能需要微波系统148来增加或减少诸如微波系统功率、微波频率、微波占空因数、微波系统运行的数目等参数。在实施例中，该监控设备134算法可以结合组分(component)传感器142读数与相关联的传感器142读数来确定是否需要对组件参数进行修改。例如，微波系统148功率水平的传感器142读数可以与微波系统148的区域中的湿气水平结合。该结果可以是说明微波系统148的当前功率水平的设置和环境中的湿气量的微波系统148参数修改。在该示例中，微波系统148功率设置与希望的参数设置相比可能已经具有高测量(值)，但是湿气读数与希望的湿气水平相比可能要低。在该情况下，即使微波系统的功率设置已经在希望的设置之上，但是也可以增加功率设置参数以从固体燃料中去除更多湿气。 [0451] 在实施例中，非组分传感器142测量可以与一个以上固体燃料处理设备132组件相关联。在实施例中，可以存在多个与组件有关的非组分传感器142测量。在实施例中，该监控设备134算法可以确定怎样最好地修改(一个或者多个)组件操作参数以弥补在参数公差范围之外的非组分传感器142测量。在实施例中，该监控设备134可以具有预先确定的传感器142调整、可以具有参数调整的知识库、可以使用神经网络根据先前的调整来调整参数、可以通过人为干预进行调整等等。在实施例中，组件操作参数的安全设置可以被输入到系统中，该安全设置不能被重写或需要管理人员干预来重写。
[0452] 在实施例中，监控设备134可以维护在固体燃料处理期间所进行的操作参数调整的历史。该监控设备134可以在确定下一个参数调整的幅度中参考参数调整历史。例如，该微波系统148功率以前可能已经被调整成用以增加从固体燃料释放的湿气量。当根据新的传感器142读数确定微波系统148功率调整的幅度时，监控设备132可以参考以前的参数调整来确定下一个参数调整的幅度。例如，参数调整历史可以显示，最近的5％的微波系统148调整增加了2％的湿气释放。该信息可 以被用来确定微波系统148功率调整以获得从固体燃料释放的湿气的希望变化。在实施例中，校准曲线可以从参数调整历史中的测量序列导出，因此响应于特定传感器142读数可以更精确地进行参数的调整以获得希望的结果。
[0453] 在实施例中，一旦该监控设备134已经对固体燃料操作参数进行了调整，经调整的参数可以被传送到控制器144以供传输到各固体燃料处理设备132组件。在实施例中，可以以实时、以某时间周期间隔、连续地等等形式传送经调整的参数。
[0454] 在实施例中，一旦该控制器144接收到了经调整的参数，该控制器可以以实时、以某时间周期间隔、连续地等形式将该经调整的参数传送到各组件。
[0455] 以这种方式，该监控设备134、控制器144以及传感器142反馈回路可以连续地将操作参数应用到该固体燃料处理设备132组件、使用传感器142测量组分和非组分信息、将该测量传送到监控设备134、调整操作参数、将调整的操作参数发送到控制器等等。 [0456] 在实施例中，为了固体燃料的处理，可以将该连续反馈回路应用于用于连续过程、分批过程等的操作参数。
[0457] 在实施例中，该固体燃料带设备130组件可以由参数生成设备128生成并且由监控设备134修改的操作参数来控制。如先前所讨论的，该操作参数可以由监控设备134监控和调整，并且该控制器144可以将该操作参数传送到固体燃料带设备130组件。 [0458] 在实施例中，该固体燃料带设备130可以包括诸如运输带、微波系统、传感器、收集系统、预热设备、冷却设备等等组件。在实施例中，该固体燃料带设备130可以是连续处理设备、分批设备等。
[0459] 在实施例中，用以产生满足希望特性集的最终的经处理的固体燃料的固体燃料处理可以被该带设备130组件控制，该带设备130组件使用所选择的操作参数来产生希望固体燃料特性。本领域技术人员将理解的是，该最终的经处理的固体燃料的希望特性可以通过调整一个以上的带设备130组件的控制来产生。例如，可以通过单独地或以组合方式调整微波系统148功率、微波系统148频率、微波系统148占空因数、预热温度、带速度、空气成分(例如干空气或惰性气体)等来控制处理过程期间从固体燃料中释放湿气。该带设备130组件参数可以受诸如每 个时间周期所处理的固体燃料、起始的原燃料特性、最终的经处理的燃料的特性等其它需求影响。
[0460] 在实施例中，该控制器144可以存储带设备130组件的操作参数并且可以将该参数传送到带设备130组件。在实施例中，该控制器144可以将该操作参数转换成可以被带设备130组件理解和执行的机器指令。
[0461] 在实施例中，传感器142可以被用来测量带设备130组件的操作并且用来获得与该固体燃料处理有关的信息。在实施例中，该传感器142可以直接从诸如微波系统148之类的带设备130组件测量信息，或从可以从固体燃料的处理所产生的环境状况(诸如从固体燃料释放的湿气)测量信息。在实施例中，该环境状况可以包括湿气水平、灰水平、硫水平、空气温度、固体燃料表面温度、惰性气体水平、冷却速率等。在实施例中，可以有多个传感器142来测量在带设备130内的相同环境状况，以提供冗余或在不同的位置进行测量以跟随处理的进展。例如，可以有多个用于测量从该固体燃料中释放的湿气的传感器142，其中湿气传感器142位于微波系统148处、在微波系统148站之后等等。另外，可以存在水传感器以用于测量在带设备130中的水收集站处所收集的液态水的体积。在实施例中，针对在带设备130内进行的每种类型的测量而言可以存在多个传感器。
[0462] 在实施例中，传感器142可以记录多个组分和非组分信息并且将该信息传送到该监控设备134。如先前所讨论的，该监控设备可以使用接收的传感器142信息对该固体燃料处理参数进行调整。在实施例中，该监控设备134可以将被调整的固体燃料处理参数传送到该控制器以修改该固体燃料的处理。
[0463] 在实施例中，该固体燃料的处理可以被连续测量以确保获得最终的经处理的固体燃料特性。如此，该固体燃料处理过程可以被连续地调整以响应原固体燃料特性中的任何变化。例如，诸如湿气含量之类的原固体燃料特性可以在原固体燃料被处理的时间内改变。在该示例中，该湿气含量在处理运行开始时起始于一个水平并且在处理过程期间可以变大或变小。在实施例中，在固体燃料储备之内任何可测量的固体燃料特性都是可以变化的。当该固体燃料正被处理时通过在带设备130内使用传感器142，该操作参数可以被调整成以在整个固体燃料处理时 间期间产生一致的特性集。在实施例中，该带设备130操作参数可以被调整成以在最终的经处理的固体燃料中获得一致的特性集。
[0464] 在实施例中，当该固体燃料被处理时，可以被调整的参数包括微波能量、空气温度、惰性气体水平、气流速度、带速度等。在实施例中，该带设备130操作参数可以单独地、作为一个组、以联合的组(例如带速度和微波功率)等形式被控制和调整。
[0465] 在实施例中，该监控和调整操作参数的方法可以应用于连续处理过程、分批处理过程或其它固体处理方法。在分批处理中，所引入的(incoming)原固体燃料特性从批到批可以变化并且可能需要不同的操作参数以在处理过程的结尾产生一致的经处理的固体燃料。
[0466] 在实施例中，该固体燃料带设备130传感器142可以测量由于固体燃料处理而从固体燃料释放的产物、可以测量该固体燃料带设备130组件的操作参数等。其后，该传感器142可以将测量信息传送到该控制器144、可以将测量信息传送到该监控设备134、可以将测量信息传送到该定价/交易设备、可以将测量信息传送到参数控制140等等。在实施例中，该固体燃料带设备130可以在连续处理过程、分批过程等中处理固体燃料并且传感器
142可以记录来自这些过程的固体燃料处理信息。
[0467] 在实施例中，该传感器142可以测量该带设备130组件参数，该带设备130组件参数可以包括带速度、微波系统148功率、微波系统148频率、微波系统148占空因数、空气温度、惰性气流、空气流、空气压力、惰性气体压力、释放的产物存储罐水平、加热速率、冷却速率等等。另外，该传感器142也可以测量非操作或环境参数信息，该非操作或环境参数信息可以包括释放的水蒸气、释放的硫蒸汽、收集的水的体积、收集的硫的量、收集的灰的体积、固体燃料重量、固体燃料表面温度、预热温度、冷却温度等。在实施例中，对于带设备的每个组件可以有至少一个传感器142。例如，该微波系统148可以具有一个或多个传感器142，该传感器142用于测量功耗、频率、功率输出等。在实施例中，可以有一个以上传感器142来测量非组分参数。例如，可以有一个或多个湿气水平传感器142以用于在整个固体燃料带设备130测量湿气的释放。在微波系统148站可以存在湿气传感器142、正好在微波系统148站之后等处。也可以有一个以上微波系统148站，该微波系统148 站也可以具有一个以上湿气传感器142。
[0468] 在实施例中，该传感器142或许能够测量固体燃料处理设备132所消耗的资源，诸如功耗、所使用的惰性气体、所使用的气体、所使用的油等等。在实施例中，该传感器142能够测量该固体燃料处理设备132所产生的产物，诸如水、硫、灰或处理期间从固体燃料所释放的其它产物。
[0469] 在实施例中，该传感器142可以将测量信息传送到该控制器144、监控设备134、该定价/交易设备178等等。在实施例中，该传感器142可以选择性地传送，例如不将该固体燃料处理设备132信息的所有信息都传送到所有的信息接收设备。
[0470] 在实施例中，该控制器144可以从各带设备130组件接收传感器142信息。该控制器可以负责维持多个带设备130组件的操作参数状态。例如，该控制器可以负责维持固体燃料连续处理中的带速度。该传感器142可以将带速度信息提供给该控制器144，该带速度信息可以允许该控制器维持需要的参数速度。例如，当该固体燃料量被增加或从带设备130去除时，可能需要不同的功率水平来维持一致的带速度并且该控制器144可以对需要的功率进行调整以维持一致的带速度。
[0471] 在实施例中，该监控设备134可以接收传感器142信息，该传感器142信息允许控制处理原固体燃料所需的操作参数。在实施例中，该监控设备134可以接收组件传感器142信息，该组件传感器142信息可以包括微波系统148频率、微波系统148功率、微波系统148占空因数、带速度、惰性气体水平等。在实施例中，该监控设备134可以接收无组分传感器142信息，该无组分传感器142信息可以包括被释放的湿气、被释放的硫、被释放的灰、固体燃料表面温度、空气温度等等。
[0472] 如先前所讨论的，该监控设备134可以使用算法结合所接收的组分和非组分这两者的传感器142信息以获得和/或维持所需要的操作参数以便处理固体燃料，从而生产希望的最终的经处理的固体燃料。在实施例中，该监控设备134可以从参数生成设备128接收基本操作参数集。因此，该监控设备134可以根据接收到的传感器142信息调整该基本操作参数。在实施例中，该监控设备134可以将该调整的操作参数传送到用来控制固体燃料带设备130的该控制器144。
[0473] 在实施例中，该定价/交易设备178可以接收例如与最终的 经处理的固体燃料的成本/利润有关的传感器142信息。在实施例中，该有关成本/利润的信息可以包括或允许计算生产最终的经处理的固体燃料的成本、例如惰性气体之类的消耗品、所收集的非固体燃料产物的量、最终的经处理的固体燃料的量等。
[0474] 在实施例中，有关成本的传感器信息可以包括使用的功率、使用的惰性气体、固体燃料输入等。在实施例中，可以存在测量由每个固体燃料处理设备132组件消耗的功率的传感器142。在实施例中，所消耗的功率可以包括电、气、油等等。在实施例中，所使用的消耗品可以包括惰性气体量、水等。
[0475] 在实施例中，有关利润的传感器信息可以包括所收集的水的量、收集的硫的量、收集的灰的量、最终的经处理的固体燃料的量等。
[0476] 在实施例中，该定价/交易设备178可以以实时、以时间增量(at time increments)、按要求(on demand)等方式接收传感器142信息。在实施例中，该按要求的信息可以是由定价/交易设备178的要求的、传感器142的要求等。
[0477] 在实施例中，该定价/交易设备178可以使用算法以使用信息来确定最终的经处理的固体燃料的值，该信息可以包括每体积起始原固体燃料成本、每体积固体燃料处理设备132成本、固体燃料处理设备132利润材料(例如水、硫或灰)、每体积固体燃料处理设备132消耗等等。
[0478] 在实施例中，该传感器142可以提供成本/利润信息，该成本/利润信息可以包括固体燃料入口体积、预热所需的能量、带需要的能量、惰性气体量、微波系统148所需要的能量、固体燃料冷却所需要的能量、固体燃料送出体积、收集的水、收集的硫、收集的灰等。 [0479] 在实施例中，该定价/交易设备178可以访问每单位电、气、油等的成本。在实施例中，该定价/交易设备178可以访问诸如水、硫、灰、固体燃料等释放的产物的市场价值。 [0480] 在实施例中，使用单位成本、成本信息和产品市场价值，该定价/交易设备178或许能够确定最终的经处理的固体燃料、所释放的产物等的价值。在实施例中，该定价/交易设备178可以以实时、作为平均(as an average)、平均值(a mean value)、在固体燃料运行的结尾、递增地等形式计算最终的经处理的固体燃料价值。
[0481] 例如，该定价/交易设备178可以从煤样品数据120接收初始原固体燃料成本信息。该入口设备124传感器可以提供进入用于处理的固体燃料带设备130的固体燃料的容积率。该固体燃料带设备130传感器可以提供关于预热固体燃料所需要的能量、运输固体燃料所需要的能量、输入到带设备130的惰性气体的速率、微波系统148所需要的能量、冷却设备164所需要的能量、从固体燃料处理设备132卸下的已完成处理的固体燃料的量等等。在实施例中，该定价/交易设备178可以结合这些传感器测量与每个成本类型的单位成本来为正被处理的固体燃料开发成本模型。在实施例中，该成本模型可以包括递增地将处理固体燃料的单独的组分成本增加到初始原固体燃料成本以计算最终的经处理的固体燃料成本。
[0482] 在实施例中，所计算的最终的经处理的固体燃料的价值可以与该固体燃料的市场价值比较以为固体燃料处理设备132建立效率模型。
[0483] 另外，该定价/交易设备178可以接收关于由固体燃料处理设备132所收集的可能具有市场价值的非固体燃料产物的量的信息，该非固体燃料产物诸如水、硫、灰、释放的其它固体燃料产物等。该信息可以被用来计算各固体燃料释放产物的单位市场价值以为该固体燃料释放产物提供利润模型。
[0484] 在实施例中，该定价/交易设备178可以为固体燃料处理设备132的操作计算成本模型、利润模型、效率模型和其它财务模型。
[0485] 在实施例中，该带设备130微波系统148可以是多个固体燃料处理设备132处理组件中的一个以作用于该固体燃料以便从该固体燃料去除不希望的产物。微波系统148可以以单独地、以与多个微波系统148结合、以与用来去除不希望产物的其它过程结合等方式被使用。
[0486] 在实施例中，由微波系统148产生的微波可以被用来将不希望的固体燃料产物加热到可以使该不希望的固体燃料产物从固体燃料释放的温度。在实施例中，该不希望的固体燃料可以是水蒸气、硫、灰等。在实施例中，当微波能量被应用到该固体燃料时，不希望的产物可以被加热到可以使该不希望的产物作为气体、液体、气体和液体的组合等从固体燃料释放的温度。例如，一旦包含在该固体燃料中的水达到使水转化成蒸汽的温度时，水就可以作为气体被释放。但是，取决于硫温 度，硫可以释放成为气体或液体。在实施例中，当硫被加热时，该硫可以首先以液体的形式被释放，然后以气体的形式被释放。在实施例中，在两个释放阶段释放不希望的产物以促进不希望的产物从固体燃料完全释放可能存在优势。 [0487] 在实施例中，可以有一个以上用于去除不希望的固体燃料产物的带设备130微波系统148。在实施例中，在该带设备130内可以有一个以上微波系统148。该一个以上微波系统148可以将诸如频率、功率、占空因数等不同的控制参数应用到该固体燃料。在实施例中，该不同的微波系统148控制参数可以把从固体燃料去除某不希望的产物作为目标。另外，该微波系统148可以把去除不希望的产物的某方法作为目标，该方法诸如应用能量以将不希望的产物转化成气体、应用能量以将不希望的产物转化成液体等。
[0488] 在实施例中，该微波系统148可以包括一个以上微波装置，该一个以上微波装置中的每一个都可以独立地、作为组的一部分等被操作。
[0489] 在实施例中，微波系统148可以独立操作；因此，可以有用于独立的微波装置中每一个的操作参数集。例如，微波系统148可以具有一个以上独立的微波装置并且每个独立的微波装置可以具有诸如功率、频率、占空因数等控制参数。在实施例中，该控制器144和该监控设备134可以控制该独立的微波装置中的每一个。
[0490] 在实施例中，该独立的受控的微波装置可以执行用来实现不希望的固体燃料产物去除的不同功能。例如，第一微波装置可以用稳定的功率设置在某频率下工作而第二微波装置可以使用在其中功率设置可以随着时间变化的占空因数在不同的频率下工作。这两个微波装置的组合操作可以把使用特定物质阶段(例如气体或液体)去除特定的不希望的产物作为目标。
[0491] 在实施例中，微波系统148可以包括多个微波装置，该微波设备作为一个组工作；因此可以存在独立于可以在微波系统148组中的微波装置的数目、用于整个微波组的一个操作参数集。例如，聚集多个微波装置并且向所有的微波装置都提供相同的频率，和功率设置可以是使用多个较小的微波装置而不是一个大的微波装置来向固体燃料提供高微波功率的方式。使用多个较小的微波装置可以允许微波装置的配置 有效地去除不希望的产物。 [0492] 在实施例中，可以通过操作参数的传送方法将微波系统148从作为微波装置的独立集而操作改变成作为微波装置组而操作。例如，当为每个微波装置发送独立的参数时该微波系统148可以作为独立的微波装置来操作，但是当一组操作参数被发送到微波装置时微波系统148可以作为组来操作。在实施例中，微波系统148可以作为独立的微波装置、微波装置组等来操作。
[0493] 在实施例中，微波系统148可以沿该带设备130放置以提供可以产生希望的最终的经处理的固体燃料的微波系统148处理组合。例如，可以沿着带设备130放置一个以上微波系统148以把从该固体燃料中去除水蒸气作为目标。第一微波系统148可以针对从固体燃料中去除一定量的湿气；第二微波系统148可以被放置在距第一微波系统148一段距离处以从该固体燃料中去除另外的湿气。另外的微波系统148可以沿着带设备130放置以随着该固体燃料沿着带设备130移动而继续减少湿气。在实施例中，不希望的固体燃料产物可以以递增的方式通过被沿着带设备130的多个微波系统148处理而被去除。在实施例中，在微波系统148之间存在距离以允许不希望的产物的释放；该距离可以在处理步骤之间提供时间周期(time period)。在实施例中，该微波系统可以被紧密地放置在一起。可以理解的是，这个处理过程可以独立地或与其它去除不希望的固体燃料产物的过程结合地被应用于去除其他的不希望的固体燃料产物。
[0494] 在实施例中，来自微波系统148的能量可以被应用到各单独的带设备130中，其中，第一带设备130处理固体燃料，而至少一个以上带设备130进一步处理该固体燃料。在实施例中，每个带设备130可以处理固体燃料，然后将它的产物供应给另外的带设备130直到达到最终的经处理的煤特性。
[0495] 在实施例中，分批处理设备可以提供对不希望的固体燃料产物的增量去除。在实施例中，该分批处理设备可以具有至少一个微波设备148，该至少一个微波设备148可以使用交替的操作参数来加以控制。例如，该微波系统148可以利用第一功率、频率、和占空因数来操作以作为第一处理步骤，并且可以应用不同的功率、频率、和占空因数以作为第二处理步骤。在实施例中，由于在另一个处理步骤之前的该处理步 骤的原因，在步骤之间可以有时间周期(time period)以允许不希望的产物要被完全释放。在实施例中，在处理步骤之间可以没有时间周期，并且连续处理可以被应用于分批的固体燃料。在实施例中，该批处理设备可以利用与产生最终的经处理的固体燃料所需的处理步骤一样多的处理步骤来处理固体燃料。
[0496] 在实施例中，如先前所讨论的，可以通过反馈回路控制微波系统148，该反馈回路可以包括该传感器142、该监控设备134、该控制器144等等。在实施例中，该传感器142可以沿带设备130放置或被放置在批设备内以测量微波系统在去除不希望的固体燃料产物中的效率。该传感器可以被放置在微波系统148处或在微波系统148之后，以测量气态释放的不希望的产物、以测量液态释放的不希望的产物等。
[0497] 在实施例中，该传感器142可以将固体燃料处理读数从多个传感器位置传送到该监控设备134。在实施例中，该监控设备134具有处理过程的每个传感器142的目标读数。当从该传感器142接收该传感器142读数时，该监控设备134可以比较所接收的传感器142读数与目标传感器读数以确定固体燃料处理过程是否正在按需要处理固体燃料。在实施例中，根据所接收的传感器142读数，该监控设备134可以将调整的操作参数传送到带设备
130的各组件。在实施例中，该监控设备134可以将该带设备内的每个传感器142关联到带设备130的组件的操作。在实施例中，每个传感器142读数在它可以被应用到组件的控制时可以给出权重。例如，放置在与微波系统148中的一个相同的位置的第一传感器142可以比放置在距微波系统148下游某距离处的第二传感器被给予的权重大。在实施例中，该监控设备134可以维持传感器权重表，该传感器权重表规定了传感器142读数应当被给予的权重。
[0498] 在实施例中，该监控设备134可以存储先前的传感器142读数，该先前的传感器142读数可以允许该监控设备134跟踪瞬时传感器读数、平均传感器读数、统计传感器读数、传感器读数趋势、传感器读数变化率等等。在实施例中，该监控设备可以使用任何传感器跟踪方法来确定组件参数是否需要调整。
[0499] 在实施例中，不同的传感器读数142可以被用来调整带设备130组件的不同参数。例如，第一传感器142可以被用来监控和调整微波系统148频率而第二传感器142可以被用来监控和调整微波系统148 功率。在实施例中，可以与微波系统148相关联的多个传感器142可以用来调整微波系统142内的各个微波装置。例如，如果在一个微波系统148内有四个微波装置，则与微波系统148关联的多个传感器可以被用来单独地调整该四个微波装置。另外，可以类似地、个别地或成组地控制沿着带设备130的任何微波系统148。 [0500] 应当理解的是，可以以相同的方式控制任何带设备组件。
[0501] 在实施例中，带设备130组件可以根据最终的经处理的固体燃料特性接收监控设备134调整的参数。在实施例中，在固体燃料已经在固体燃料处理设备132中被完全处理之后，测试设备170可以测试最终的经处理的固体燃料的样品以用来确定最终的固体燃料特性。在实施例中，该测试设备170可以是固体燃料处理设备132的一部分、可以是固体燃料处理设备132外部的测试设备等等。
[0502] 在实施例中，该测试设备170可以测试固体燃料的湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。在实施例中，这些最终的固体燃料特性可以被存储在煤输出参数172中，在该煤输出参数172中它们对于煤希望特性122、反馈设备174、监控设备134等等而言可以是可获得的。
[0503] 在实施例中，在该相同的固体燃料运行正在在固体燃料处理设备132中被处理时，该最终的固体燃料特性可以被确定。在实施例中，该固体燃料仍然正在被处理时最终的固体燃料特性的子集可以是可用的。可以在现场测试设备170中确定特性的子集，该现场测试设备170可以允许实时提供反馈给监控设备134。
[0504] 在实施例中，该煤输出参数172可以将测试信息传送到该监控设备134，该监控设备134可以从煤输出参数172拉出测试信息等等。
[0505] 在实施例中，该监控设备134可以使用接收的固体燃料测试信息以作为将在固体燃料处理设备132操作参数的调整中要考虑的附加输入。在实施例中，该参数生成设备128可以通过煤希望特性122访问存储在煤输出参数172中的测试信息并且因此可以在初始操作参数的生成中使用历史测试信息。在实施例中，该参数生成设备128可以将历史测试信息传送到监控设备134。在实施例中，该被传送的历史测试信息可以是信息摘要、统计信息、样品信息、趋势信息、测试信息与先前的 操作参数的关系等。
[0506] 在实施例中，该监控设备134可以比较来自参数生成设备128的历史测试信息与来自煤输出参数172的新测试信息以确定该新测试信息可能如何与历史信息相关的。在实施例中，当测试完成时该监控设备134可以存储该新测试信息。在实施例中，该新测试信息可以被存储在该监控设备134中一段时间，在该一段时间原固体燃料的特定运行被固体燃料处理设备132处理。在实施例中，所存储的测试信息可以是当前原固体燃料处理运行的历史信息。在实施例中，所存储的信息可以提供当前原始固体燃料处理运行的趋势信息、统计信息、样品信息等。在实施例中，当接收测试信息时，该存储的信息可以与操作参数存储在一起。在实施例中，该监控设备可以分析在为参数趋势而接收测试信息的时间的操作参数与最终的测试信息的关系。
[0507] 在实施例中，当监控设备134接收到新测试信息时，该信息可以与历史测试信息比较、与存储的测试信息比较等等。在实施例中，该监控设备134可以使用该测试信息比较以作为调整固体燃料处理设备132的操作参数过程中的因数。在实施例中，测试信息可以被用作参数调整的直接因数、参数调整的间接因数调整(例如乘数)、直接和间接因数的组合等。
[0508] 在实施例中，如果正被用来处理固体燃料的操作参数正生产希望的最终的经处理的固体燃料，则该测试信息可以通过指示该监控设备134来影响操作参数的调整。例如，该带设备130传感器142可以指示在处理期间适当量的湿气正在从该固体燃料中被去除，但是该测试信息可以提供指示保留在固体燃料中的湿气百分比的特性数据，而不是使用来自带设备130传感器142的数据计算。在实施例中，该测试信息可以被用来调整操作参数并且可以修正固体燃料的处理以实现最终的测试信息特性的变化。
[0509] 在实施例中，该测试信息可以被该监控设备134使用以调整参数权重表进行、调整用来调整该操作参数的算法中的因数、确定在处理固体燃料中是否需要利用另外的带设备组件(例如更多活动的微波系统148)、确定是否可能需要通过处理过程的固体燃料的附加运行(例如多个处理经过)等等。
[0510] 在实施例中，在处理期间从该固体燃料中去除的非燃料产物 可以被固体燃料处理设备132收集。在实施例中，传感器142可以测量以气体、液体等从固体燃料释放的产物。在实施例中，该监控设备134和该控制器144可以接口(interface)传感器142以控制释放的产物去除。在实施例中，该传感器142、监控设备134、控制器144等可以将释放的产物信息传送到定价/交易设备178。在实施例中，在该监控设备134和该控制器144处接收的传感器142信息可以容许计算瞬间去除速率、平均去除速率、总释放的产物、释放的产物的类型等。
[0511] 在实施例中，当非燃料产物在处理期间从该固体燃料释放时，它们可以被去除系统150收集，该去除系统150或许能够去除释放的气体、释放的液体、可以冷凝成液体的释放的气体等等。在实施例中，在该固体燃料处理设备132中可以存在一个以上去除系统150。在实施例中，该释放的气体可以被收集到用于将该气体运输到收容设备162、处理设备
160、处置设备158等的通风孔、管或容器中。在实施例中，冷凝成液体的释放的液体和气体可以被收集到用于将该液体运输到收容设备162、处理设备160、处置设备158等的液体贮藏处(caches)、管或容器中。
[0512] 在实施例中，可以有传感器142，该传感器142测量释放的非燃料产物的量并且将该测量传送到监控设备134、控制器144等。在实施例中，该监控设备134可以确定释放产物的量、产物释放速率、在贮藏处中收集的释放的产物的量、释放的气体的去除速率等。在实施例中，该监控设备134可以确定是否需要增加、减小、或另外改变非燃料产物的去除速率，以与固体燃料产物的释放速率一致。例如，该监控设备134可以接收传感器142信息：正形成的释放的液体产物比正被液体收集贮藏处从固体燃料处理设备132去除的多。响应于该信息，该监控设备134可以指示该控制器144增加液体去除速率。在实施例中，这可以包括增加泵速以改变去除速率、启动另一个泵以改变去除速率等。以类似的方式，气体传感器142可以将气体释放氛围的性质(压力、温度、气体浓度等)传送到该监控设备134，该气体释放氛围的性质指示所释放的气体没有以适当的速率被去除。在实施例中，该监控设备134可以指引控制器144通过调整风扇速度、启动另一个风扇、停止风扇、改变气体收容腔室内的压力等来改变气体去除速率。在实施例中，可以单独地或作为组的一部分来控制固体燃料处理设备132的去除系统150。
[0513] 在实施例中，该传感器142可以放置在沿着带设备130的各位置以测量各固体燃料处理的结果。在实施例中，该监控设备134可以根据指示例如释放产物的速率或量的传感器142读数来调整去除系统150的操作。该监控设备134可以根据传感器142读数计算非燃料产物释放速率并且可以根据产物释放速率、产物水平、产物氛围读数等调整去除系统150去除速率。在实施例中，可以有传感器142，该传感器142可以测量固体燃料设备132的处理位置处的释放产物，诸如水、硫、灰等。在实施例中，该监控设备134或许能够调整处理位置去除系统150以维持非燃料产物的适当的去除速率。
[0514] 在实施例中，如先前所讨论的，所收集的释放的非燃料产物可以被收容设备162、处理设备160、处置设备158等处理。在实施例中，可以有传感器142，该传感器142可以将关于这些设备的状态的信息提供给监控设备134。在实施例中，该监控设备134、该控制器144、该去除系统150等可以控制所收集的释放的非燃料产物被收集、分离、处置、或被另外处理的速率。在实施例中，所去除的释放的非燃料产物的收集继续进行直到收集到阈值量，这时可以用信号通知固体燃料处理设备132的操作员需要从收集设备去除释放产物。在实施例中，诸如水之类的释放产物可以从固体燃料处理设备132释放而不用另外被收集或被聚集。
[0515] 在实施例中，该传感器142、该监控设备134、该控制器144等可以将释放的产物信息传送到该定价/交易设备178。在实施例中，该定价/交易设备178可以具有对于所去除的非燃料产物中的每一个可用的有关市场的信息，诸如市场价值或处理费用。在实施例中，关于所去除的释放的非燃料产物的处置的决定可以基于它们的市场价值、它们的处理费用等。有关市场的信息可以包括与特定产物的管理方面有关的信息，例如适用于特定物质的生成或处置的环境税或附加费。在实施例中，根据传感器142、监控设备134、控制器144等传送的信息，该定价/交易设备178能够计算释放的非燃料产物的价值、释放的产物的成本等。例如，收集的液体硫可以具有工业应用的市场价值，而收集的灰可能没有市场价值并且可能要花钱用废渣埋填法来处置。
[0516] 应当理解的是，有关市场的信息可以应用于多个不同的市场。例如，收集的灰可能具有从负(由于处置费用)到一组正值变化的 市场价值，这取决于在不同工业应用中对它的需求。在实施例中，该定价/交易设备178可以计算每单位时间释放的非燃料产物价值、每单位固体燃料的平均价值、基于去除的速率的瞬时值等。在实施例中，该定价/交易设备178可以计算包括从固体燃料运行收集的释放的非燃料产物的价值或成本的已处理固体燃料的价值。例如，该定价/交易设备178可以接收处理的固体燃料的特定运行的释放的产物信息。该定价/交易设备178可以通过计算处理固体燃料的费用和总的释放非燃料产物的成本/价值来计算固体燃料处理的总成本及其价值。
[0517] 在实施例中，该定价/交易设备178可以包含计算生产最终的经处理的固体燃料的成本、最终的经处理的固体燃料的价值、处置释放的产物材料的费用、释放的产物材料的价值等的算法。在实施例中，该算法可以包括从煤样品数据120接收原固体燃料价值、从煤输出参数172接收最终的经处理的固体燃料成本、从固体燃料处理设备132接收过程中的处理成本等。
[0518] 在实施例中，该定价/交易设备178可以为全部固体燃料处理运行或为固体燃料处理运行的任何部分聚合(aggregate)成本信息、价值信息等。在实施例中，该定价/交易设备178可以定期地、在运行的结尾、根据要求为运行的一部分等聚合成本和价值信息。 [0519] 在实施例中，定价/交易设备178可以聚合来自煤样品数据120的原固体燃料的价值信息。在实施例中，原固体燃料的价值可以是每单位的价值、全部接收的原固体燃料的总价值等。在实施例中，定价/交易设备178可以通过确定运行期间或运行的一部分期间所处理的固体燃料的总量并且使用每单位原固体燃料的价值来计算处理期间所使用的原固体燃料的价值，以便计算该原固体燃料的总价值。在实施例中，所使用的原固体燃料的价值可以被输入固体燃料价值算法。
[0520] 在实施例中，如前所述，在固体燃料处理的运行期间，操作参数可以作为反馈被提供给定价/交易设备178。在实施例中，该操作参数可以包括包含在处理固体燃料过程中的成本，诸如使用的电、使用的气体、使用的油、使用的惰性气体等。在实施例中，该定价/交易设备178可以聚合固体燃料处理运行的所有操作成本。在实施例中，该定价/交易设备178可以存储所有操作参数的每单位成本信息。在实施例中，该定价/交易设备178可以使用每每个单独单位的成本和使用的操作单 位的量来计算固体燃料处理运行的操作参数成本。在实施例中，该操作固体燃料处理成本可以被输入到固体燃料价值算法。 [0521] 在实施例中，该定价/交易设备178可以聚集固体燃料释放的产物的市场价值、处置固体燃料释放的产物的费用等。在实施例中，该定价/交易设备178可以存储所有固体燃料释放产物的每单位成本信息、每单位市场价值信息等。在实施例中，所聚集的释放的产物成本和市场价值可以被输入到固体燃料价值算法。
[0522] 在实施例中，该定价/交易设备178可以存储操作利润信息。在实施例中，该操作利润信息可以与正被处理的固体燃料的类型、处理的固体燃料的可销售性、需要处理的固体燃料的量等等有关。在实施例中，该操作利润可以是固体燃料处理成本的百分比、每单位处理的固体燃料的固定利润、递送给消费者的固体燃料的单位固定利润等。在实施例中，该操作利润可以被输入到固体燃料价值算法。
[0523] 在实施例中，该定价/交易设备178可以结合所使用的原固体燃料的价值、操作成本、释放的固体燃料产物的成本/市场价值、操作成本等来确定经处理的固体燃料的最终市场价值。在实施例中，定价/交易设备178可以存储最终市场价值、将该最终市场价值汇报给固体燃料处理设备、将该最终市场价值汇报给顾客等。在实施例中，所存储的固体燃料市场价值可以用于进一步分析和计算，包括历史聚合、查询、数据趋势等。 [0524] 在实施例中，原固体燃料可以被处理以用于特定端使用(end-use)设备。在实施例中，该端使用设备可以是许多端使用消费者、专用消费者、直接与该固体燃料处理设备132相关联的端使用设备等中的一个。在实施例中，该端使用设备可以是煤燃烧设备200、煤转化设备210、煤副产品设备212等。
[0525] 在实施例中，煤燃烧设备200可以包括发电设备204、冶金设备208等。该发电设备204可以包括固定床煤燃烧设备220、粉煤燃烧设备222、流化床燃烧设备224、使用可再生能源的组合燃烧设备228等。
[0526] 在实施例中，该煤转化设备可以包括气化设备230、整体气化组合循环设备232、合成气生产设备234、焦炭形成设备、纯碳形成设备、烃形成设备240等。
[0527] 在实施例中，该煤副产品设备212可以包括煤燃烧副产品设备242、煤蒸馏副产品244等。
[0528] 在实施例中，该端使用设备可以通过将固体燃料处理需求放置在煤输出参数172中来为处理的固体燃料传送请求。该需求可以提供端使用设备固体燃料的希望特性。在实施例中，该固体燃料的希望特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。
[0529] 在实施例中，该端用户设备可以规定要处理的特定原固体燃料、允许固体燃料处理设备132选择要处理的最佳原固体燃料、或它的某组合。
[0530] 在实施例中，一旦固体燃料处理需求作为煤输出参数172已经被输入，固体燃料处理设备可以确定是用连续处理过程、分批过程还是其它处理方法来处理固体燃料。在实施例中，该固体燃料处理设备132可以根据因素确定处理方法，该因素包括所需要的端用户固体燃料的体积、所需要的端用户设备固体燃料特性、可用的原固体燃料、不同的处理方法的能力等。例如，分批过程可以对于请求较小量的经处理的固体燃料而言是有用的，而连续处理过程可以有利地生产较大的量。对于具有严格约束的(narrow band)处理规格的经处理的固体燃料而言，固体燃料处理设备132可以选择分批过程，以在一个特性一个特性(characteristic-by-characteristic)基础上保持对输出的更好控制。本领域技术人员可以理解选择分批或连续处理过程来处理端用户需要的固体燃料的其它原因。 [0531] 在实施例中，该端用户设备可以要求使用特定的固体燃料、或者可以要求具有某些特性的原固体燃料、或者可以要求输入的原固体燃料的范围等。在实施例中，该端用户设备可以具有关于可用于在固体燃料处理设备132中处理的特定批(lots)的原固体燃料的信息，并且该端用户设备可以从该可用的批(lot)中选择一个原固体燃料。在实施例中，该固体燃料处理设备132可以将可用的原固体燃料的列表提供给该端用户设备，或者该固体燃料处理设备132可以向端用户设备提供可以生产的经处理的固体燃料的列表。允许端用户确定该原固体燃料输入的其它方法对本领域技术人员将是显而易见。在实施例中，该固体燃料 处理设备132可以做关于原固体燃料输入的最终的决定。在实施例中，原固体燃料选择的确定可以基于固体燃料处理设备132能力、特定原固体燃料的历史处理、原固体燃料的性质等。
[0532] 在实施例中，一旦固体燃料处理设备132已经接收了端用户设备需求，该固体燃料处理设备132选择最佳匹配原固体燃料来生产所需要的最终的经处理的固体燃料。在实施例中，可以由参数生成设备128搜索煤样品数据120以确定最佳匹配原固体燃料。在实施例中，可以根据标准选择最佳匹配固体燃料，该标准诸如端用户需要的最终的经处理的固体燃料的特性、连续处理设备的能力、分批设备的能力、端用户设备固体燃料需求的公差等。
[0533] 在实施例中，一旦原固体燃料被选择，该参数生成设备128可以确定可以被用来处理它以获得端用户所需要的特性的参数。如先前所述，该参数生成设备128可以从煤希望特性122中获得最终的经处理的固体燃料特性，其中煤希望特性122可以由端用户定义。在实施例中，该参数生成设备128可以使用算法来计算处理原固体燃料的操作参数。在实施例中，该算法可以考虑变量，诸如固体燃料处理设备132的能力、选择的原固体燃料和端用户设备需要的固体燃料之间的差别、在处理类似原固体燃料中的历史结果等。在实施例中，该参数生成设备128于是可以设定带设备130组件(例如微波系统148)的操作参数、原固体燃料可以被处理的次数、加热速率、冷却速率、可以在处理固体燃料期间使用的大气条件、从原固体燃料中释放的产物的去除等。在实施例中，该参数生成设备128可以将操作参数传送到该监控设备134和控制器144以控制原固体燃料的处理。
[0534] 该参数生成设备128可以选择原固体燃料以用于使用对本领域技术人员显而易见的各种方法生产端使用设备需要的固体燃料。在实施例中，该参数生成设备128可以从煤希望特性122中检索端使用设备固体燃料特性。在实施例中，该参数生成设备128可以使用来自端使用设备固体燃料特性的关键特性来选择原固体燃料。在实施例中，所希望的端(end)产品的关键特性可以由端使用设备提供、或由参数生成设备128确定、或由固体燃料处理设备132性能力确定等。
[0535] 该关键特性可以被用来为原固体燃料确定处理过程。在实施例中，可以按照对端使用设备固体燃料特性的重要性对该关键特性进行 顺序排名。可替换地，可以由端使用设备、参数生成设备128或任何其它适合的设备提供该排名。在实施例中，该排名可以根据固体燃料的最终用途来定序。例如，端使用设备可以指示，需要最终的经处理的固体燃料中的特定湿气水平，而其它特性不那么重要。由于湿气水平在希望的经处理的燃料特性中具有最高的排名，所以保持希望的湿气水平所需的设置将优先于其它设置。
[0536] 在实施例中，该参数生成设备128可以使用关键特性从可用的原固体燃料选择原固体燃料。在实施例中，该参数生成设备128可以利用关键特性确定处理原固体燃料以生产端使用设备固体燃料的操作参数。在实施例中，该参数生成设备128可以仅根据关键特性设置操作参数，或者该参数生成设备128可以使用关键特性连同其它特性来确定操作参数。
[0537] 在实施例中，所确定的操作参数可以被传送到该监控设备134、控制器144等。在实施例中，该监控设备134可以在固体燃料处理过程中利用带设备130传感器142监控和调整该操作参数。在实施例中，当固体燃料被处理时，该传感器142可以为关键特性测量该操作参数并且将该传感器142读数发送到该监控设备134。如果该监控设备确定该操作参数需要被调整以获得固体燃料关键特性，则该监控设备134可以将已调整的该操作参数传送到该控制器144。在实施例中，该控制器144可以针对该操作参数控制处理固体燃料的带设备130组件。
[0538] 在实施例中，使用监控设备134、控制器144和传感器142的处理反馈回路，该固体燃料处理设备132将原固体燃料处理成端使用设备需要的固体燃料。在实施例中，可以使用连续处理过程、分批过程、连续处理和分批过程的结合等方式处理固体燃料。 [0539] 在实施例中，在处理过程的结尾，可以在测试设备170处测试该最终的经处理的固体燃料以确定该最终的经处理的固体燃料的特性。在实施例中，该被测试的固体燃料的特性可以与最初的端使用设备固体燃料特性比较。在实施例中，被比较的特性可以是关键特性、所有的固体燃料特性、或其组合或子集。在实施例中，该测试设备170可以确定该最终的经处理的固体燃料是否在端使用设备需要的固体燃料的所需要的特性之内。在实施例中，当固体燃料被处理时，该测试特征可以被传送到该监控设备134。在实施例中，该监控设备134可以根据测 试设备170所提供的特性调整操作参数。
[0540] 在实施例中，如果确定该最终的经处理的固体燃料不满足端使用设备的需求，则该最终的经处理的固体燃料可以在该固体燃料处理设备132中经受进一步处理。在实施例中，当固体燃料被处理时，该最终的经处理的固体燃料可以被存储在临时存储区直到确定它满足该端使用设备的需求。当确定该最终的经处理的固体燃料满足端使用设备需求时，该最终的固体燃料可以被输送到该端使用设备。
[0541] 在实施例中，可以用煤输出参数172存储该最终的经处理的固体燃料的测试特性。在实施例中，该被存储的最终的经处理的固体燃料测试特性可以为下述目的而被使用：历史目的、作为希望的固体燃料由端使用设备的将来选择、原固体燃料到端使用设备需要的固体燃料的完全处理的最终验证、或正如本领域技术人员将预见的其它用途。 [0542] 在实施例中，交易可以被执行以用来为特定端使用设备而处理原固体燃料。在实施例中，该交易可以是为端使用设备而处理原固体燃料的成本的计算。在实施例中，处理原固体燃料的成本可以包括与电、气、油、惰性气体、释放的固体燃料产物的处置、原固体燃料的运输、最终的经处理的固体燃料到端使用设备的运输等有关的成本。在实施例中，该交易可以包括从固体燃料的处理所获得的收入，包括来自释放的固体燃料产物或最终的经处理的固体燃料的销售。
[0543] 在实施例中，每个对经处理的固体燃料的端使用设备请求可以被处理为交易。在实施例中，一旦端使用设备传达了希望的最终的经处理的固体燃料的特性，该定价/交易设备178可以开始聚合处理原固体燃料的财务计量以获得希望特性。例如，该定价/交易设备178可以打开成本文件、总帐、数据库、电子表格等来聚合与原始固体燃料的处理相关联的财务计量(例如成本、收入、利润和损失)。
[0544] 在实施例中，一旦参数生成设备128已经选择了原固体燃料，该原固体燃料标识可以被送给该定价/交易设备178。使用该原固体燃料标识，该定价/交易设备178可以从煤样品数据120检索原固体燃料成本信息。在实施例中，该定价/交易设备178可以将原固体燃料成本信息存储到针对特定处理运行的成本文件。该成本信息可以包括每单位成本(例如成本/吨)、原固体燃料的总成本、可用的总单位数等。根据端使用设备所需要的处理的固体燃料的量，该定价/交易设备178或许能够 计算按照端使用设备的需要生产固体燃料所需要的原固体燃料的成本和成本比率。
[0545] 如前所描述的，该参数生成设备128可以生成处理原固体燃料的操作参数并且可以将该操作参数传送到该监控设备134、控制器144等。该监控设备134、控制器144等可以通过将操作信息提供给诸如加热器、带、微波系统148、通风孔、泵、去除系统150等组件来控制该原固体燃料的处理。在该原固体燃料的处理期间，操作消耗电、气、油等的各组件可以发生能源成本。在实施例中，固体燃料处理设备132可以具有传感器142，该传感器142可以测量该各组件的操作。在实施例中，该传感器142也可以测量原固体燃料的处理期间每个组件消耗的能量。
[0546] 在实施例中，该传感器可以在原固体燃料的处理期间将每个组件的能量使用传送到该定价/交易设备178。在实施例中，该定价/交易设备178可以存储各种能量类型的每单位成本并且或许能够将固体燃料处理设备132的能量使用转化为成本价值。例如，该传感器可以将关于微波系统148使用的千瓦数的数据传送到该定价/交易设备178，该定价/交易设备178可以访问关于每千瓦成本的信息。使用这些使用数据和该定价信息，该定价/交易设备178可以计算操作微波系统148处理指定批(lot)的原固体燃料的成本。在实施例中，该定价交易设备178为端使用设备固体燃料处理可以在处理运行期间聚合处理原固体燃料的成本并且可以在成本文件中存储这些聚合的成本。在实施例中，该定价/交易设备178可以聚和与处理运行的数目有关的成本以供进一步计算和分析。
[0547] 在实施例中，额外费用和利润/损失可能与原固体燃料的处理期间所收集的非燃料产物相关联。在实施例中，在原固体燃料的处理期间，可以获得非燃料产物，诸如水、硫、灰等。这些收集的非燃料产物中的一些可能具有市场价值，因此它们可以被出售(例如硫)。对于某其它非煤产物可能没有市场，因此它们需要成本来处置。
[0548] 在实施例中，传感器142可以测量在收容设备162、处理设备160、处置设备158等中收集的释放非燃料产物的量。这些传感器142然后可以将关于这样的产物的量的数据传送到该定价/交易设备178。在实施例中，该定价/交易设备178可以存储关于该各非燃料产物的市场价 值、处置成本等的信息并且可以计算与每个释放的产物的每个利润或成本相关联的成本和利润/损失。例如，该监控设备134、控制器144、传感器142等可以指示该定价/交易设备178一定量的硫(非燃料产物)已经被收集并且可用来出售。该定价/交易设备178可以安排所收集的硫的销售以及它到硫使用企业的随后的转送。因此，该定价/交易设备178可以计算该煤处理设备132生产该硫的成本，或者可以计算作为生产成本的函数的硫销售的收入，或者可以执行对本领域技术人员显而易见的其它财务计算。 [0549] 也可以在收集非燃料产物时，例如使用关于正被跟踪的非燃料产物的市场价格的实际数据或预测，在煤处理期间的任何点执行关于成本、利润/损失、预期收入等的计算，因此可以获得生产成本、收入、利润/损失等的预测集。在非燃料产物的销售和/或转送之后所获得的实际数字可以与预测比较，或者预测可以与历史实际数字比较。实时的财务信息、预测的财务信息和历史的财务信息及其组合的其它使用对本领域技术人员将会是显而易见的。在实施例中，该定价/交易设备178可以在用于端使用设备固体燃料处理的成本文件中存储关于非燃料产物的财务信息(包括生产成本、收入等等)。
[0550] 在实施例中，根据端使用设备位置、最终的经处理的固体燃料的量、运输固体燃料的运输方法等，该定价/交易设备178可以计算将处理的燃料运输到端使用设备的运输成本。在实施例中，该定价/交易设备178可以使用关于运输成本的数据计算端使用设备固体燃料的总成本。在实施例中，该定价/交易设备178可以在用于端使用设备固体燃料处理的成本文件中存储运输成本。
[0551] 在实施例中，该定价/交易设备178可以确定将原固体燃料处理成被需要的端使用设备固体燃料的操作利润/损失。多个算法可用来确定该操作利润/损失，正如本领域技术人员将理解的。例如，该操作利润/损失可以被确定为处理原固体燃料的总成本的百分比，或者被确定为每单位处理的固体燃料的设定利润/损失(set profit/loss)。在实施例中，该定价/交易设备178可以在用于端使用设备固体燃料处理的成本文件中存储操作利润。
[0552] 在实施例中，该定价/交易设备178可以从该监控设备134、控制器144、传感器142等接收针对端使用设备的原固体燃料的处理完 成的指示。在实施例中，在该原固体燃料处理完成的指示下，该定价/交易设备178可以聚合所有的固体燃料成本和利润/损失以获得最终的端使用设备固体燃料价值。在实施例中，该成本和利润的聚合可以使用标准会计实务。在实施例中，该最终的端使用固体燃料价值可以被传送到端使用设备。可替换地，如上所描述的，该定价/交易设备178可以在处理的整个过程提供关于成本、利润/损失、预期收入等的预测，从而允许端使用设备自己在处理期间做经济决策。 [0553] 在实施例中，固体燃料信息可以存储在作为数据库的至少一个存储设备中。在实施例中，该至少一个存储设备可以是硬驱动器、CD驱动器、DVD驱动器、快速驱动器、压缩(zip)驱动器、磁带驱动器等。在实施例中，该至少一个存储设备可以是单个存储设备、多个局部存储设备、多个分布式存储设备、局部和分布式存储设备的组合等。在实施例中，该数据库可以是数据库、关系数据库、SQL数据库、表、文档、平面文件、ASCII文件、文件、XML文件等。
[0554] 在实施例中，该固体燃料信息可以是与原接收的固体燃料、端使用设备希望的固体燃料特性、固体燃料处理设备132操作参数、最终的经处理的固体燃料测试信息等有关的信息。固体燃料信息可以存储在诸如煤样品数据120、煤希望特性122、煤输出参数172、参数生成设备128、监控设备134、控制器144等设备中。
[0555] 在实施例中，该煤样品数据120可以以数据库的形式存储该原固体燃料特性，该数据库由诸如该参数生成设备128、该煤希望特性122、该定价/交易设备178等设备访问。在实施例中，该煤特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。这些固体燃料特性可以由矿山102、存储设备112、测试设备
170等提供。在实施例中，数据库中的特性可以描述固体燃料在处理成端使用设备固体燃料之前的起始状况。
[0556] 在实施例中，煤样品数据120数据库可以是可搜索的以允许检索原固体燃料信息。在实施例中，可以由该参数生成设备128检索该原固体燃料信息以选择用于至端使用设备固体燃料的处理转化所使用的原固体燃料。在实施例中，该存储的原固体燃料信息数据库可以包括 每个原固体燃料的单个记录或每个原固体燃料的多个记录。在实施例中，由于原固体燃料定期的样品、统计样品、随机样品等的原因，可以有多个记录。在实施例中，当搜索煤样品数据120时，针对每个原固体燃料而言，可以返回一个以上的匹配记录。 [0557] 在实施例中，煤希望特性122可以以由参数生成设备128、煤的样品数据120、煤输出参数172等可访问的数据库的形式存储该端用户固体燃料特性、基于可用的原固体燃料的经处理的固体燃料的特性、历史的经处理的固体燃料特性等。在实施例中，煤特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。这些固体燃料特性可以由诸如参数生成设备128、煤输出参数172、端使用设备等设备提供。在实施例中，数据库中的特性可以描述原固体燃料的处理之后的经处理的固体燃料的最终状况。
[0558] 在实施例中，煤希望特性122数据库可以是可搜索的以允许检索最终的经处理的固体燃料信息。在实施例中，最终的经处理的固体燃料信息可以由参数生成设备128检索，该参数成设备128选择固体燃料处理设备132操作参数以供端使用设备固体燃料特性的生成。在实施例中，所存储的最终的经处理的固体燃料信息数据库可以包括每个固体燃料的单个记录或每个固体燃料的多个记录。在实施例中，由于定期的样品、统计样品、随机样品等的原因，可以有多个记录。在实施例中，当搜索煤希望特性122时，针对每个原固体燃料而言，可以返回一个以上的匹配记录。
[0559] 在实施例中，使用煤样品数据120和煤希望特性122，该参数生成设备128可以生成固体燃料处理设备132操作参数。该操作参数可以是用于控制固体燃料处理设备132的各组件的数据集，该固体燃料处理设备132用于将原固体燃料处理成端使用设备固体燃料。该操作参数可以存储在任何相关设备中的数据库中，该相关设备包括该参数生成设备128、监控设备134或控制器144。除了操作参数之外，该参数生成设备128可以为每个功能(functionality)生成公差集，该公差集可以存储在与操作参数相同的数据库中或者可以存储在相分离的数据库中。在实施例中，该操作参数和公差的组合数据集可以基本上提供了对固体 燃料处理的控制的所有需求。
[0560] 在实施例中，该处理过程可以由操作参数指引，其中，传感器142测量被用来确定特定的固体燃料处理设备132组件是否运行在预置公差之内。根据传感器142测量，特定组件的操作可以被调整使得它落入公差限制之内。另外，操作参数可以被调整使得特定组件的功能(function)落入预置限制之内。例如，如果传感器142测量在微波系统148的公差下限或上限之外，则可以根据最初的操作参数来调整微波系统148的操作参数。在实施例中，该操作参数数据库可以被修改成以匹配于对发送到该组件的操作参数的调整。 [0561] 在实施例中，在固体燃料的最终处理完成之后，该监控设备134可以将最终的修改的操作参数数据库发送到该参数生成设备128，在该参数生成设备128中可以存储该修改的操作参数。在实施例中，该存储的修改的操作参数可以与存储的使用该修改的操作参数来处理的原固体燃料的特性相关联。根据该实施例，当将要处理类似的未来原固体燃料时，该参数生成设备128可以搜索存储的已修改的操作数据库来检索用作初始操作参数的数据集。在实施例中，可以检索单个操作参数记录、可以检索修改的操作参数的范围、或者可以检索修改的操作参数集，因此用来处理新的原固体燃料的初始操作参数可以使用各修改的操作参数的平均、单个操作参数记录、修改的操作文件的统计集合等等。 [0562] 如上所描述的，在固体燃料在固体燃料处理设备132中被处理之后，可以在测试设备170处测试该经处理的固体燃料以确定最终的经处理的固体燃料处理特性。在实施例中，该最终的经处理的特性可以包括湿度百分比、灰百分比、挥发物的百分比、固定碳百分比、BTU/lb、无M-A BTU/lb、硫的形式、哈氏可磨性指数(HGI)、总汞、灰熔温度、灰矿石分析、电磁吸收/反射、介电性质等。在实施例中，该最终的固体燃料特性可以存储在该煤输出参数172中。在实施例中，该特性数据可以被用来提供反馈给该监控设备134以用于固体燃料处理过程的控制、可以与煤希望特性122联合、可以提供数据给该定价/交易设备178等。 [0563] 在实施例中，在固体燃料处理运行期间，可以在该煤输出参数172中存储至少一组最终的经处理的固体燃料处理特性数据。如先前该，该最终的经处理的固体燃料处理特性可以被传送到该监控设备134 以作为该监控设备134在调整固体燃料处理设备132的操作参数时考虑的附加数据组。在实施例中，该最终的经处理的固体燃料处理特性可以与煤希望特性联合用来确定特定原固体燃料的操作参数。
[0564] 例如，可以请求该参数生成设备128来确定用来处理特定原固体燃料的操作参数。该参数生成设备128可以搜索从先前对所选择的原固体燃料的处理而得到的最终的经处理的固体燃料的煤希望特性122。该参数生成设备128也可以从可能已经生产了最终的经处理的固体燃料的固体燃料运行检索最终测试特征。当确定原固体燃料操作参数时，参数生成设备128可以考虑该信息的全部。
[0565] 在实施例中，该参数生成设备128可以为多个固体燃料样品聚合固体燃料特性集、为端用户设备所使用的固体燃料物质聚合规格集、聚合用来将原固体燃料转化成端使用设备使用的固体燃料的操作参数集等。在实施例中，数据库的聚合可以导致多个预定固体燃料处理设备132操作参数的生成。该预定的多个操作参数可以被用来稍后被固体燃料处理设备132选择以供为端使用设备而对原固体燃料的处理。在实施例中，该数据库可以是数据库、关系数据库、SQL数据库、表、文档、平面文件、ASCII文件、文件、XML文件等。如以上该以及图1和2中所描绘的，该端使用设备可以是煤燃烧设备200、煤转化设备210、煤副产品设备212等。
[0566] 在实施例中，该参数生成设备128可以为来自煤样品数据120的多个固体燃料样品聚合原固体燃料特征集。在实施例中，该煤样品数据120可以包括或许对固体燃料处理设备132可用的原固体燃料的信息、可以包括已经被固体燃料处理设备132使用的历史原固体燃料的信息等。对于从具有多个样品测试结果的相同的原固体燃料得到的煤样品数据120中的每个原固体燃料可以存在一个以上的数据记录。在实施例中，该参数生成设备128可以根据可用的原固体燃料、最近处理的原固体燃料、由固体燃料处理设备132选择的原固体燃料集等聚合该原固体燃料特性集。
[0567] 在实施例中，聚合的原固体燃料特性的数据库可以包括包含来自相同的原固体燃料的信息的多个重复记录；该多个重复记录可以是取自相同的原固体燃料的多个样品的结果。在实施例中，原固体燃料特性的数据库的聚合可以具有若干步骤。第一步骤可以包括将样品固体燃 料数据全部聚合成聚合的原固体燃料数据库。在第二步骤中，该参数生成设备128可以利用算法对记录进行分类(sort)、处理重复记录、将最终定下来的原固体燃料数据库存储到存储装置等。在实施例中，该重复记录可以从原固体燃料数据库中删除，可以对该重复记录求平均、可以统计地选择该重复记录等。在实施例中，最终定下来的原固体燃料数据库可以包括可以被转化成端使用设备固体燃料的原固体燃料的所有记录。 [0568] 以类似的方式，该端使用设备固体燃料信息可以被聚合成最终的经处理的固体燃料数据库。在实施例中，该端使用设备固体燃料信息可以存储在煤希望特性122数据库中。在实施例中，煤希望特性122数据库可以包括关于端使用设备所需要的最终的经处理的固体燃料的特征信息、先前的最终的经处理的固体燃料的历史特征信息等。在实施例中，聚合的最终的经处理的固体燃料数据库可以包括多个记录，该多个记录包括关于相同的最终的经处理固体燃料的信息；该多个重复记录可以是取自在固体燃料处理期间获得的相同的最终的经处理的固体燃料的多个样品的结果。
[0569] 在实施例中，该最终的经处理的固体燃料数据库的聚合可以具有若干步骤。第一步骤可以包括将样品固体燃料数据全部聚合成最终的经处理的固体燃料数据库。在第二步骤中，该参数生成设备128可以使用算法对记录进行分类、处理重复记录、将最终定下来的最终的经处理的固体燃料数据库存储到存储装置等。在实施例中，可以从最终的经处理的固体燃料数据库中删除该重复记录、可以对该重复记录进行求平均、可以统计地选择该重复记录等。在实施例中，最终定下来的最终的经处理的固体燃料数据库可以包括已经被固体燃料处理设备132处理的最终的经处理的固体燃料的所有记录。
[0570] 在实施例中，该参数生成设备128可以使用该聚合的原固体燃料数据库和该聚合的最终的经处理的数据库来获得被用来将原固体燃料转化成由端使用设备使用的最终的经处理的固体燃料的操作参数集。
[0571] 在实施例中，该操作参数可以通过参数生成设备128从该聚合的原固体燃料数据库中选择原固体燃料特性记录并且将它与最终的经处理的固体燃料聚合数据库记录中的每一个匹配以为每一个匹配的 记录计算操作参数来予以确定。在实施例中，当为匹配的记录确定了操作参数时，该操作参数可以存储在聚合的操作参数数据库中。例如，如果在原固体燃料聚合数据库中有五十个原固体燃料并且在最终固体燃料聚合数据库中有一百个最终的经处理的固体燃料，则可以使该五十个原固体燃料中的每一个与该一百个最终固体燃料中的每一个匹配用来确定将该原固体燃料转化成希望固体燃料所需要的操作参数。这可以导致五千个聚合的操作参数记录。
[0572] 在实施例中，该参数生成设备128可以确定，某原固体燃料不能被转化成最终的经处理的固体燃料并且因此不能为固体燃料的该特定匹配确定操作参数。
[0573] 在另一个实施例中，该参数生成设备128可以从聚合的原固体燃料数据库选择原固体燃料特性记录并且确定可以被固体燃料处理设备132转化的最终的经处理的固体燃料。在实施例中，该参数生成设备128可以为在聚合的原固体燃料数据库中的每一个原固体燃料特性记录确定操作参数。在实施例中，该操作参数可以根据固体燃料处理设备132的操作能力予以确定。在实施例中，每一个原固体燃料特性记录的操作参数可以存储在该聚合的操作参数数据库中。
[0574] 在实施例中，该参数生成设备128可以通过下述来确定操作参数：匹配原固体燃料特性与最终的经处理的特性、使用固体燃料处理设备132能力从原固体燃料特性确定操作特性等。在实施例中，各操作参数确定方法可以单独使用或结合使用。
[0575] 在实施例中，该聚合的操作参数可以被存储以在以后时间被选择用来将原固体燃料处理成端使用设备固体燃料。在实施例中，该聚合的操作参数数据库也可以存储用来产生操作参数的原固体燃料和最终的经处理的固体燃料信息。因此，该聚合的操作参数数据库可以包括操作参数、原固体燃料特性、最终的经处理的固体燃料特性等。原固体燃料特性和最终的经处理的固体燃料特性可以包括固体燃料的标识。
[0576] 在实施例中，如果端使用设备从固体燃料处理设备132请求某最终固体燃料，则参数生成设备128可以将所请求的最终固体燃料特性与最终的经处理的固体燃料中的一个进行匹配，该最终的经处理的固体燃料的特性已经被存储在适合的数据库中。在实施例中，端使用设备请求的固体燃料与该聚合的最终的经处理的固体燃料的匹配可以是根 据最佳匹配、根据关键特性、根据最重要的固体燃料特性的排名等。
[0577] 在实施例中，在为端使用设备请求的固体燃料找到匹配之后，该参数生成设备128可以选择可以用来产生端使用设备固体燃料的所有可能的原固体燃料、可以选择可以用来产生端使用固体燃料的所有可能的操作参数等。在实施例中，使用可以用来产生端使用设备固体燃料的所有可能的原固体燃料，该参数生成设备128可以搜索煤样品数据120以确定(如果有的话)该可能的原固体燃料中的哪些是可利用的。在实施例中，该参数生成设备128可以从煤样品数据120选择在所需的原固体燃料的某公差之内的原固体燃料。如果该原固体燃料中的至少一个可用于固体燃料处理设备132，则参数生成设备128可以选择所存储的、匹配原固体燃料和端使用设备固体燃料的操作参数。为了将所选的原固体燃料处理成端使用设备固体燃料，所选择的操作参数可以被传送到该监控设备134和该控制器144。
[0578] 在实施例中，对与为特定端使用设备而处理固体燃料相关联的成本进行建模的方法可以通过提供数据库来执行，该数据库包括多个固体燃料样品的固体燃料特性集、被端用户设备集所使用的固体燃料物质的规格集、用来将固体燃料样品转化成被端用户使用的固体燃料物质的操作参数集、与该操作参数集的执行相关联的成本集等。在实施例中，成本建模可以被用来提供多个成本报告，诸如给端使用设备的用于固体燃料处理的的发票估计、与实际处理成本比较的内部成本估计、成本/价值预测、固体燃料处理设备132效率等。在实施例中，该数据库可以是数据库、关系数据库、SQL数据库、表、文档、平面文件、ASCII文件、文件、XML文件等。
[0579] 在实施例中，端使用设备可以是煤燃烧设备200、煤转化设备210、煤副产品设备212等。
[0580] 固体燃料处理设备132可以利用对针对特定端使用设备的处理固体燃料的价值进行建模的方法。在实施例中，端使用设备可以请求固体燃料处理设备将原固体燃料处理成具有特定特性的最终固体燃料。该端使用设备可以不指示使用的起始原固体燃料；固体燃料处理设备132可以根据端使用设备固体燃料特性选择适合的原固体燃料。 [0581] 在实施例中，该端使用设备特性可以被传送并且存储在该煤希望特性122中。该定价/交易设备可以接收到该特性已经被传送到该煤 希望特性122的通知。
[0582] 在实施例中，一旦存在已经接收到固体燃料特性的通知，该定价/交易设备178可以请求该参数生成设备128标识用于转化成端使用设备固体燃料的该原固体燃料。如先前所述，参数生成设备128可以通过下述来确定适当的原固体燃料：通过知道所需要的特性和固体燃料处理设备132能力、通过检索固体燃料处理历史来确定起始原固体燃料、通过查询可能的原固体燃料的数据库和来自预定的数据库的操作参数等。
[0583] 在实施例中，一旦参数生成设备128已经选择适合转化成端使用设备固体燃料的可用原固体燃料，该参数生成设备128可以为该可用的原固体燃料特性查询煤样品数据120。
[0584] 在实施例中，该参数生成设备128可以将原固体燃料的标识和特性信息、端用户设备固体燃料的标识和特性信息、将原固体燃料转化成端使用设备固体燃料的操作参数等传送到该定价/交易设备178。在实施例中，该定价/交易设备178可以具有将特定固体燃料集的操作成本与操作参数相关联的数据库。在实施例中，该定价/交易设备178或许能够对固体燃料处理设备132的操作进行建模，从而使用来自参数生成设备128的操作参数提供了使原固体燃料成为端使用固体燃料的虚拟处理。使用该操作参数，该定价/交易设备178或许能够确定每个时间周期所处理的固体燃料的量、使用的能量的量、使用的惰性气体的量、释放的固体燃料产物的量等。例如，通过使用该带速度或分批设备的尺寸的给定操作参数，该模型或许能够确定每小时生产的固体燃料吨数。在另一个实例中，该模型或许能够根据操作参数设置计算微波系统148所需要的电量。
[0585] 在实施例中，使用该操作参数，该定价/交易设备178模型可以确定将原固体燃料完全转化成端使用设备固体燃料的估价、在固体燃料转化期间的任何时间的瞬时值、由该各固体燃料处理设备132组件中的任何一个增加的增值等。
[0586] 在实施例中，该定价/交易设备178可以在计算机装置上的用户界面上对固体燃料处理设备132进行建模。在实施例中，用户界面可以呈现工具以允许消费者运行该模型、停止该模型、暂停该模型、重新开始该模型、倒转该模型、以较慢的节拍(time)运行该模型、以较 快的节拍运行该模型、集中在特定组件上等。在实施例中，在特定组件上的集中可以向用户提供额外的信息，例如特定组件的往地下深钻的信息。在实施例中，由建模得来的信息可以以图形形式或以用户要求的任何其它输出格式予以呈现。
[0587] 在实施例中，该定价/交易设备178或许能够根据该模型报告将原固体燃料完全转化成端使用设备固体燃料的估价、在固体燃料转化期间的任何时间的瞬时值、由该各固体燃料处理设备132组件中的任何一个增加的增值等的信息。在实施例中，该报告可以是印刷报告、视图报告、文档报告、数据库、电子表格、文件等。该报告可以示出摘要、时间细节、组件细节等。
[0588] 在实施例中，该定价/交易设备178可以具有至少一个包括与固体燃料处理的模型相关联的成本假定的数据库。例如，该数据库可以具有微波系统148的电价(electrical rates)、每立方英尺惰性气体的成本、监控固体燃料设备132的人力资源成本、由去除系统150回收的释放的固体燃料产物的成本/价值、使用的原固体燃料的成本/价值等。这些成本可以表示在建模中所使用的假定。在实施例中，该定价/交易设备178可以将该成本假定应用于该模型以用来确定经处理的端使用设备固体燃料的成本/价值。
[0589] 在实施例中，该定价/交易设备178可以使用固体燃料处理设备132模型给端使用设备提供所要求的经处理的固体燃料的定价值的估计。该估计可以以使用操作参数、针对操作参数的成本和定价值等的模型为基础。在实施例中，所估计的定价值可以是针对使用特定原固体燃料的特定端使用设备所要求的固体燃料。
[0590] 虽然已经结合详细示出和描述的优选实施例公开了本发明，但是对于本领域技术人员而言在其上的各种修改和改善将是显而易见。因此，本发明的精神和范围并不由前述实例所限制，而是应当理解为在法律允许的最广泛的意义上。
[0591] 由此引入在这里所参考的所有文献以供参考。
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