王灿辉
国家能源投资集团泉州热电有限公司 福建泉州 362801
摘要:在本篇文章中对于东曲选煤厂原煤仓下的给煤机提出了自动化改造的方案,传统的给煤机使用的是手动给煤,所以,应该对给煤机进行改造来提高原煤配洗的精度。往复式给煤机提高洗煤厂生产效率一般采用的是PLC控制的方法,从而来实现远程操控自动化控制。
关键词:控制系统;改造工艺;给煤机;自动化
引言
东曲选煤厂原煤仓下的给煤机的开关以及给煤量的大小目前一直使用的都是现场工作人员进行手动控制,这样就导致工作人员的劳动强度比较高,而且选煤厂的生产系统具有比较复杂的环节,各个环节之间的沟通相对来说不是特别方便,所以调度人员就不能及时的知道生产系统中设备的运行情况,致使整个生产系统中开车的时间过长,与此同时,其他环节的设备处在一个空转的状态,就会出现一些不必要的电量损耗和设备损耗,然后影响整个洗煤系统过程。原煤仓下改造给煤机自动化控制可以有效的减少系统启动的时间,减少设备的损耗,从而提高系统的生产效率,实现调度统一。自动化控制系统的改造还可以减少现场的工作人员,降低工作人员的劳动强度以及可以更好地提高原煤配洗的精度。
一、给煤机控制系统现状
以往原煤仓下给煤机的控制方式都是直接启动,和主洗系统的控制方式是分开的,不进行统一控制。给煤机的开启和停止都是由现场工作人员和控制室进行电话联络,然后控制室司机把磁性物质含量、浮选液密度以及介质泵工作压力等各个数据调节完之后,通过电话让现场工作人员来开启和停止给煤机。利用手动控制来开启或者是停止采煤机根本就不能使原煤进行精准的入洗,因为给煤量的控制大都是以现场工作人员的经验来判断的,而且原煤仓工作的环境也比较阴暗潮湿,长期工作会严重影响现场工作人员的身心健康。在夜班生产的时候,现场工作人员通过调节圆环链节的数量来调节煤量,但是会有一定的安全隐患。针对现场生产的实际情况以及对机电设备精准的控制要求,最重要的还是对现场工作人员的身心健康的要求,这些都是为了满足原煤仓下给煤机实现自动化控制的要求。
二、给煤机的控制自动化改造方案
以往选煤厂的生产过程中的给煤机就存在或多或少的问题,给煤机的远程自动化控制主要是通过对给煤机加可编程控制器PLC和变频器来实现的。但是对于现在的实际生产情况来说,原煤的入洗量基本上都是通过控制室和现场工作人员通过电话联络实施具体调配,但是自动化控制改造完之后的给煤量就是由控制室来控制了,省去了人工给煤的部分,可以减少一定的人员配置。具体的实施过程是在控制室安装一个变频器减速按钮对给煤机的给煤量进行控制,利用可编程控制器PLC对变频器的开启和停止进行控制,同时还要安装一个频率显示仪对给煤机的实时运行情况来进行监测。给煤机完成自动化控制后是一个集中控制系统,具有可以在现场控制箱上进行切换的集控和就地两种形式。
MICROMASTER440型的变频器具有很强的过载能力,而且运用的也是高性能的矢量控制技术,该煤厂就是运用的这种变频器,很多的工业应用的都是这种变频器。改造工艺核心的主要功率输出器件采用的是比较先进的绝缘栅双极型晶体管,运行的可靠性比较高,并且具有多种不同的功能,还可以保护电动机过热和变频器过热等。
给煤量的多少是根据给煤机下部安装的电子秤给出具体煤量的数值,运用单台或者多台给煤机的频率对此进行适当的调整,然后改变电机的转速对给煤机的曲柄快慢进行调节,及时的调整给煤机的给煤量。
变频器的开启停止和给煤机的集中控制一般是通过可编程控制器PLC来实现的。让原煤仓中所有的给煤机都参与到主洗集中控制系统中去,不但可以提高设备的远程控制能力,还可以降低现场工作人员的劳动强度。施耐德ModiconM340的抗电磁干扰能力非常强,具有一定的可靠性,相对于其他变频器来说更适合比较复杂的洗煤厂环境;PLC运用的是内部自定义的辅助继电器,和传统的机械继电器比较的话反应速度更快,可以有效地节省节点变位的时间;PLC控制技术可以通过简单的命令对现场操作进行有效的控制,相对简单的操作方式可以尽量的避免现场工作人员因为失误而带来的不必要的损失。
在原煤仓下为给煤机主要又配备了4套配电柜和一套备用的配电柜以及1台PC柜,完全替换了以往原煤仓中的15台给煤机。各个配电点都设置了一个集中控制系统分站,构成了一个分散型的控制系统结构,这样就可以保证如果某个独立分站出现问题的时候其他分站的控制系统还可以继续使用,保证生产系统的顺利进行。最后,每个独立的控制分站都有自己独特的控制功能,如果自己所在的区域设备出现问题的时候,可以立即发出警报触发故障保护,然后同时把故障问题信息提供给上位机,增强整个生产系统的检修速度。
三、给煤机自动化控制改造后的应用效果
(1)节能的效果非常明显。单台给煤机的功率是3千瓦,这次一共要改造15台,所以总功率是45千瓦。每年12个月,每天用电30度,电费的价格是5毛钱每千瓦时,所以每年大概节约是45×12×30×30=486000度的电,可以节约486000×0.5=243000元的电费,经济效益非常明显。
(2)通过控制室工作人员改变变频器的频率控制给煤量,多台给煤机进行集中控制,如果出现意外可以进行连锁停车,可以把设备的损坏程度减少到最小。而且变频器的调速范围比较广泛,出现故障的机率低,操作也比较简单,这些也可以有效的减少设备其他的机械磨损。
(3)满足给煤机远程自动化控制的要求。控制室自动结合皮带秤的显示量和配煤比例,然后调节变频器的频率改变给煤机的转速,这样不但可以降低现场工作人员的劳动强度,而且还可以增强现场工作人员的安全保障。
四、结论
在改造本次给煤机自动化控制系统的过程中,施耐德ModiconM340让给煤机实现了控制室以及现场工作人员的集中控制,更加的简化了给煤机的控制系统,使设备更加可靠的运行。通过原煤仓的现场实际情况自动调节给煤量,不但提高了原煤的配洗效率,而且还增加了该煤厂的经济效益。该自动化控制系统总从投入到应用中,整个系统的运行非常良好,控制程序也比较简单,也方便工作人员进行日常维护。
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