選煤廠重介質自動加藥系統設計

馮文龍 杜赟佳 郭連倉

(中煤平朔集團公司洗選中心，山西朔州 036002)

選煤廠重介質自動加藥系統設計

馮文龍 杜赟佳 郭連倉

(中煤平朔集團公司洗選中心，山西朔州 036002)

煤炭洗選技術對于發展潔凈煤具有重要意義，本文設計了一種選煤廠重介質自動加藥控制系統，分析了加藥系統的管理層、控制層、設備層三級控制體系結構，繼而設計了重介質分選工藝及其控制流程。

選煤廠；重介質分選；自動加藥；系統

1 前言

煤炭資源是我國主要的能源，約占到整個能源結構的70%左右[1]。原煤未經洗選而直接燃燒容易產生碳硫化合物而形成酸雨，而且原煤直接長距離運輸同樣增加鐵路運輸負擔。因此，國家積極倡導和鼓勵發展潔凈煤技術，選煤是實現煤炭高效利用的首選方案，正在起草規劃的《煤炭發展“十二五”規劃》草稿中，國家鼓勵原煤的全部入洗，大力發展煤炭的洗選技術[2]。

目前我國選煤的主要工藝有重介質選煤、跳汰選煤、浮選、干法選煤及其他輔助工藝[3]。在洗選8級精煤情況下，跳汰分選難以選出合格的精煤產品，而重介質選煤工藝普遍采用磁鐵礦粉與水配制的懸浮液，利用阿基米德原理實現精煤與矸石的分選，具有較好的效果[4]。由于重介質選煤是一個復雜的分選過程，因此影響重介質選煤的因素較多，主要由原煤特性、給煤量、懸浮液密度、懸浮液流量等。本文利用煤泥分選技術、計算機技術、傳感器技術，根據入選煤泥量，對懸浮液的添加量進行控制，實現選煤廠重介質分選自動加藥。

2 自動加藥系統設計

重介質分選工藝涉及到介質密度、懸浮液液位、旋流器入選壓力等多種物理參數的監控和顯示，因此為了保障重介質分選生產過程的可靠性、穩定性和精確性，保證精煤質量及提高精煤產量[5]，本文設計了一種選煤廠重介質自動加藥控制系統。

重介質分選自動加藥系統主要由傳感器、控制器、執行器等儀器設備構成，形成管理層、控制層、設備層三級控制結構。管理層主要由帶組態軟件的觸摸屏組成，管理層能夠根據傳感器測量的參數調整控制參數，同時也能夠提供人機友好的操作界面；控制層主要為西門子PLC控制器，為控制系統的決策中心，主要數據存儲、邏輯判斷、自動運行等任務；而設備層主要由密度計、磁性物質含量計、電動閥、液位計、變頻計、執行器以及壓力變送器等組成，主要完成分選工藝參數的感知。

圖1 重介質自動加藥系統控制結構圖

煤泥由入料管直接給入一段旋流器中內旋流，在離心力作用下顆粒按密度大小沿旋流器中心到器壁進行分層，小于分選密度的物料向中心聚集，并隨內旋流進入溢流口，繼而流向弧形篩、磁選機等分選設備，并通過分流箱來控制重介質中的煤泥含量。對于重介質懸浮液，利用液位計來指示濃介質桶中重介質懸浮液的量，并利用電動閥來控制添加稀釋水的量來控制重介質懸浮液的密度，同時利用磁性物含量計檢測重介質懸浮液磁性物的濃度，并用于相關煤泥含量的計算。自動加藥系統能夠對重介質懸浮液的密度、重介質煤泥含量、重介質桶液位以及旋流器壓力進行實時檢測。

圖2 重介質分選工藝及其控制流程

3 結論

針對煤礦選煤廠的重介質加藥問題，本文對重介質自動加藥系統控制結構進行設計，并分析了重介分選工藝和控制流程，為選煤廠重介質加藥自動控制系統研制提供依據。

[1]錢鳴高.煤炭的科學開采[J].煤炭學報,2010,35(4):529-534.

[2]國家發展改革委員會.煤炭工業發展“十二五”規劃[R]. 2012.

[3]張明旭.選煤廠煤泥水處理[M].徐州:中國礦業大學出版社,2005.

[4]劉文秋,李海軍.渡市選煤廠工藝改造與實踐[J].煤炭工程,2009,4:19-21.

[5]龐科旺,李宗珠,周啟昆等.基于PLC網絡的選煤廠集散控制系統[J].江蘇科技大學學報,2005,19(6):61-63.

馮文龍(1986—)，北京人，2009年畢業于中國礦業大學機械工程及自動化專業，現任中煤平朔集團公司洗選中心二號井選煤廠技術主管，從事重介選煤技術工作。

TD948

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1003-5168(2014)04-0080-01