渦北選煤廠智能化選煤系統(tǒng)探索與實踐

劉大虎 朱干彬 陳偉

背景簡介

渦北選煤廠是淮北礦業(yè)集團所屬的中心型選煤廠，是安徽省“861”重點項目之一，設計規(guī)模為年入選原煤量1200萬噸。渦北選煤廠重介選煤系統(tǒng)的智能化探索，為行業(yè)提供了智能化發(fā)展的新道路，向各大選煤廠展示了一種可行、可靠、高效、便捷的智能化實施方案，具有較強的推廣借鑒意義。

改造原因

渦北選煤廠生產過程中，經(jīng)常出現(xiàn)原煤蓬倉現(xiàn)象，導致原煤下料不暢，原煤煤流穩(wěn)定性難以保證;傳統(tǒng)操作模式依靠人工化驗精煤灰分值作為檢驗和調節(jié)的依據(jù)，滯后生產約1.5小時以上，實時性差，指導生產的及時性嚴重不足;精煤倉定點配倉使倉內精煤呈現(xiàn)錐形分布，易造成虛假倉位，無法最大限度利用倉存能力。

智能化改造

原煤空氣炮智能化改造

在每個下料口增加兩個9.5m的炮口，增強低層空氣炮工作效果，解決生產過程中，原煤倉下容易蓬倉的問題。同時，增加智能放炮功能，根據(jù)設置的煤量上下限動態(tài)控制空氣炮開關，當皮帶秤讀數(shù)低于預設煤量時，空氣炮智能分層動作，改變原煤下料量，煤量超過上限時，空氣炮停止作業(yè)，當出現(xiàn)所有空氣炮開啟后依然達不到預設煤量時，發(fā)出“煤量異常”預警，通知操作人員安排維修處理，問題解決后，繼續(xù)執(zhí)行智能空氣炮程序。

引入重介閉環(huán)控制系統(tǒng)

重介閉環(huán)控制系統(tǒng)將重介精煤在線測灰儀裝置加入到控制系統(tǒng)中作為外環(huán);將原有的密度控制系統(tǒng)作為灰分閉環(huán)控制系統(tǒng)的內環(huán);形成了以灰分在線檢測為依據(jù)，以重介精煤灰分控制為目標，以密度調節(jié)作為手段的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)對ZZ-890在線測灰儀系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務器傳回的數(shù)據(jù)進行分析，若出現(xiàn)皮帶秤未啟動、煤層厚度太薄、灰分太低的數(shù)據(jù)，則將這些數(shù)據(jù)丟棄;若數(shù)據(jù)滿足要求，則上位機RS232接收1分鐘平均灰分數(shù)據(jù)，將其分解為轉載皮帶上灰分，之后將灰分數(shù)據(jù)寫入PLC，從而控制灰分閉環(huán)控制系統(tǒng)。

精煤倉上智能配倉系統(tǒng)

渦北選煤廠精煤倉上智能配倉系統(tǒng)采用液壓站配高低雙速馬達代替原移動皮帶的行走電機，可在控制室內遠程實現(xiàn)移動皮帶快速度換倉作業(yè)，和生產中移動皮帶低速度智能往復配倉作業(yè)。在每個精煤倉上安裝多個料位計，并通過程序設置能夠實時檢測倉位，并顯示3D倉位，在倉滿時自動報警。

改造效果

智能空氣炮系統(tǒng)改造效果

通過空氣炮的智能化改造保證了原煤連續(xù)下料，使得原煤處理量穩(wěn)定在750±20t/h左右，提高了旋流器的分選精度，提高了混精煤合格率。同時降低了職工勞動強度，原煤蓬倉現(xiàn)象得到改善，基本不需要人工捅倉，降低安全風險。

重介閉環(huán)控制系統(tǒng)改造效果

重介閉環(huán)控制系統(tǒng)的使用，革命性地提高了重介洗選過程穩(wěn)定性，減少精煤流失，提高精煤產率，顯著提高煤炭利用效率，提高煤炭質量，減少燃煤污染物排放，節(jié)約能源。

精煤倉上智能配倉系統(tǒng)改造效果

通過增設設備和程序設置，改造后的精煤倉上智能配倉系統(tǒng)可以在控制室內遠程完成智能定位換倉和智能往復配倉作業(yè)。系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，投資少，效果佳，真正實現(xiàn)減員分流，崗位司機巡崗作業(yè)。

經(jīng)濟效益

通過改造，混精煤產率約提升0.7%。以渦北選煤廠年入洗原煤量330萬噸，焦肥煤精煤綜合價格1000元/噸，同時考慮剔除煤泥和中煤減少帶來的利潤降低以及洗選成本增加，中煤約0.06%產率，中煤價格約250元/噸，煤泥約0.14%產率核算，煤泥價格約100元/噸計算，則每年約增加效益：330萬噸*（1000元/噸*0.2%-250元/噸*0.06%-100元/噸*0.14%）≈1970萬元

結論

渦北選煤廠重介系統(tǒng)經(jīng)過不斷的優(yōu)化改造，解決了許多選煤廠在智能化建設道路上遇到的“難題”，完善了生產工藝，保障原煤供應穩(wěn)定性，提升重介洗選效果，解決精煤布倉不均的問題，降低了操作難度，增加了經(jīng)濟效益，真正實現(xiàn)了質量和產量的雙贏。

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第一作者：劉大虎（1965—），安徽利辛人，車間主任，助理工程師，現(xiàn)就職于淮北礦業(yè)集團渦北選煤廠。