摘要：目前重介质选煤工艺在很多选煤厂中得到应用。在重介质选煤过程中, 选煤的工艺参数发生了变化, 这些参数对分选效果有显著影响, 如果单靠人工控制, 很难达到最佳控制效果。 因此,重介质选煤自动控制显得尤为重要。自动控制系统不仅能改善产品质量, 提高分选效率, 还能减少人员劳动力, 降低损耗, 提高选煤厂的经济效益。发达国家的重介质选煤几乎完全实现了自动控制,如选煤厂集中监控、悬浮液密度自动控制、悬浮液黏度自动控制、旋流器入口压力自动控制、灰分自动控制等。
关键词：重介质选煤；自动控制技术；发展
1重介质选煤自动控制系统存在的问题
(1) 由于黏度不仅与煤泥含量有关, 还与煤泥粒度组成及物理性质等有关, 所以, 现有技术用煤泥含量来间接测量黏度, 不能准确反应实际黏度。
(2) 现场的恶劣环境及繁重的控制任务易造成控制设备或现场总线网络故障, 最好设立监控系统冗余。
(3) 采集的数据信息不够丰富, 应该增加所采集的信息量, 如原料煤灰分、流量、粒度、水分、设备运行参数等, 以使重介质选煤控制系统更加准确、全面。
2重介质选煤自动控制技术
2.1采用设备集中连锁控制系统
集中连锁控制系统是由工艺系统、控制设备、生产设备组合而成,而工艺设备又可以分为煤的洗选系统、浓缩系统、原煤系统、压滤系统、密控系统,这些系统之间存在着互相联系又相对独立的关系,对于选煤系统的设计,根据选煤厂的情况以及对全自动化控制的要求,集中联锁控制系统一般采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统的主控设备,此控制系统的特点是,节省施工所用电缆,传输距离长、施工工程量小,工程成本低,大大提高了自动化控制的效率。集中控制系统的主要功能有以下几点, 一是具有数据采集功能, 采集出的数据主要有整个煤厂水系统的浓度、压力、流量等、精煤的水分、灰分、电动阀门与电动机的工作状态以及工作效率、主电机的电流量等等。二是其控制方式主要是就地解锁和集中联锁两种方式,可以集控所有的电气化设备,对其进行集中化的控制,对于不参与总控制系统的设备机器进行就地解锁控制,从而使控制系统实现条理、高效、规范化的控制。三是故障检测警报功能, 此功能基于集控系统对于所有设备扫描与检测从而可以及时发现设备出现的故障, 及时检测出故障发生的原因, 然后通过网络信号传播到集控中心对故障设备进行及时的停用或修理。 四是具有设备自动保护功能,主要体现在可以对设备实现报警停用功能,可以在事故发生时保护设备,降低损失。
2.2采用广播调度通信系统
重介质选煤自动控制技术中使用的广播调度通信系统是由有线通信、无线通信两种方式构成的,其有专门的控制室,整个系统是由控制室的调度键盘来控制,调度键盘可以通过无线有线相结合的方式向控制点传播信号消息,接收点有接收终端,接收终端可以收到通过此方式接收传来的控制命令,控制室命令的传播并不是单一的,而是可以同时传播多条命令,可以进行群体呼叫、小组呼叫,控制点与控制点之间的呼叫以及各个操作现场之间的通话,实现多通道的通话,而且在各个控制点上可以将信号消息通过广播的方式传播出来。
2.3采用重介质选煤工艺参数测控系统
重介质选煤工艺参数测控系统在重介质选煤中的主要作用是对选煤工艺参数整个过程中的生产、控制、管理、检验集中于一体,实现系统化的操作,在这个过程中会有许多的因素影响工艺系统的运行,其中主要有以下几个要素:一是介质悬浮液中的煤泥含量,二是介质悬浮液体自身的密度,三是介质容器中的液体高位,四是旋流器入口处的压力。这几个因素对工艺系统及工艺参数具有很大的影响, 所以必须对这几样因素有合理的控量。
2.3.1介质悬浮液中煤泥含量的控量
介质悬浮液中的煤泥含量必须要控制在一定值内,一般会有固定的上限值和下限值,在测控时检验煤泥含量值会有专门的仪器磁性物含量检测计,通过磁性物含量检测计可以检测出介质悬浮液中的磁性物含量,然后通过专门的计算得出悬浮液中的煤泥含量,如果这个含量达到上限值或者是低于下限值,可编程序控制器会发出信号进行控制使悬浮液更多的流向磁选机或者停止向磁选机分流,以此来控制液体中磁性物的含量。
2.3.2介质悬浮液自身密度的及时控量
介质悬浮液密度大小的控制对于选煤工艺质量高低有着重要的影响,所以必须要控制悬浮液的密度在一定的范围之内,如果液体的密度低于在限定值就会导致产量效率变低,影响企业的生产效率,反之密度高于限定值就会导致产出的产品中灰分含量过高,产品的质量达不到要求,返厂重制,同样会影响企业的生产效益,所以在生产过程中必须要控制好悬浮液自身的密度。
2.3.3介质容器中液体高位的控量
介质容器中液体高位也是影响选煤质量的一项工艺参数,而控制液位一般采用的方法是使用压力液位计或者是超声波液位计对其液位进行计量,在自动化控制技术中心,系统会采用这两种方式自行进行检验,一旦发生异常系统会自动发出警报。
2.3.4旋流器入口处压力的控量
旋流器入口处的压力对选煤的影响主要体现在它与多项因素有着直接的联系,一是它与介质所使用泵的出口处的压力有着直接的联系而且这种联系还会影响到介质泵的旋转速度及使用功能,所以应该及时通过控制器旋转器入口处的压力,保证介质泵的正常运行。
2.3.5实时化记录
重介质选煤工艺参数测控系统可以实现实时化的记录功能,对各项工艺参数及相关指标进行实时的显示记录,记录内容除上面四项参数以外还有工艺参数流程图,工艺参数走向趋势,工艺参数历史记录、执行器开度等等,而且可以及时对各项指标进行汇总打印报告。
2.4显示与电视监测系统
集中控制室的显示系统一般采用的是大屏幕墙,可以显示来自各个控制点的信号,具有稳定性强显示直观等特点,且使用一体化的处理系统,方便控制人员进行操作,电视监测系统主要通过多个多方面的监控摄像头实现,这些摄像头可以防水、防尘,将其安放在各个不同的流程处以及工况条件比较差的地方,实现生产流程全方位的监控覆盖,形成完整的监控体系。
3重介质选煤自动控制系统发展方向
3.1不断完善数据信息
采集到准确完善的数据是实现自动化技术的基础,所以在未来的发展中自动化控制技术应该致力于发展更加完善的数据系统,主要有设备运行的数据、生产工艺参数的数据、原料煤的数据,生产产品的数据等等,使这些数据更好的服务于重介质选煤自动化控制技术。
3.2开发适应我国自动化技术的控制软件
对于控制软件的开发方向主要有以下几点:一是更加适合我国的发展情况;二是更加精确化、标准化;三是与重介质选煤工艺的结合更加紧密;四是开发自动识别、自动调整、自动控制功能,使生产信息与企业管理的联系更加紧密。
结论
重介质选煤厂自动控制技术应用多学科和多领域的现代高新技术,包括传感器测量技术、控制理论、制造技术、数据库及计算机技术人工智能、网络及通讯等。重介质选煤自动控制技术的进一步完善将极大提高选煤企业的生产效率和科学管理水平, 增强企业的竞争力。其核心技术将引领我国煤炭行业生产及管理自动化技术的发展方向,对我国选煤行业的发展起到巨大的推动作用。
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