選煤廠跳汰機自動給煤新技術
1 概 述
在未“使用測灰儀實現灰分閉環控制”的條件下對非易選煤進行跳汰分選低灰精煤時,入選原煤煤質的變化是影響精煤灰分穩定的重要擾動源。又由于現場跳汰機排料及脫水提斗能力的限制,以及對精煤灰分穩定、提高跳汰機數量效率和原煤處理量的操作要求,人們越來越認識到:“單一的自動排料控制”難以適應上述生產需要。對此,本文提出“根據原煤煤質控制自動給煤”(簡稱“煤質給煤”)的新方法:“根據跳汰機一、二段重物料層厚度控制給煤量”,構成給煤、排料相結合的自動控制模式。在老虎臺礦選煤廠兩年來的現場連續應用證明,該新技術是切實可行的,使上述問題得到了緩解或解決。
2 現場條件
老虎臺礦選煤廠跳汰車間采用主、再、三選工藝流程,3臺主洗跳汰機、1臺再洗、1臺三洗,均為SKT93—14型跳汰機,入洗量為3.0Mt/a;入選原煤為2號氣煤,粒度范圍為60~0.5mm,矸石含量約為22%。“煤質給煤”試驗在主洗跳汰機上進行,主洗機生產灰分為5.51%~6.00%的二級精煤,±0.1含量為12%~18%,跳汰機二段實際分選密度δP=1.31~1.35g/cm3;變頻器控制往復式電振給煤;采用TKX—Ⅰ型跳汰機自動控制系統的功能框圖如圖1所示。
3 “煤質給煤”的主導論點
(1)從跳汰機自動控制的角度來看,“原煤煤質變化”由兩部分構成:一是原煤的“精、中、矸”比例變化及原煤的粘滯程度(細粒煤中含水量不同引起)變化;二是原煤的其它因素,如原煤的低密度物含量及灰分、粒度組成、泥化程度等等對跳汰機二段最佳分選密度的影響。實施“煤質給煤”后,可以從給煤的角度來減少原煤的比例變化及粘滯程度變化對一、二段重物料層厚度穩定的影響。
(2)精煤灰分的穩定與二段重物料層的厚度及穩定程度有關。由于排料能力及脫水提斗能力的限制,要保持二段重物料層厚度穩定,必須使給煤與排料相匹配。
(3)在跳汰機內,原煤在風、水的合理搭配作用下按密度分層,同時,在給煤與排料的動態平衡作用下,原煤中的矸石、中煤比例變化以及原煤的粘滯程度變化通過一、二段重物料層的厚度動態地反映出來。因此,可以根據跳汰機的一、二段重物料層厚度對給煤量進行回控,構成“按原煤煤質的比例變化自動給煤”。
(4)原煤的低密度物含量及其灰分等因素對跳汰機二段最佳分選密度的影響:①在不具備灰分閉環控制的條件下,可由操作人員根據原煤在跳汰機內的運行狀態、精煤快灰等,粗調二段配重砝碼、細調工控機內二段設定值來調整跳汰機二段浮標的分選密度來追蹤跳汰機二段的最佳分選密度,形成給煤、排料、操作配合的三重調節,最終使精煤灰分得到穩定。②在具備灰分閉環控制的條件下,操作人員調整好二段配重砝碼后,由工控機根據測灰儀的灰分信號與設定灰分的偏差值自動改變工控機內二段設定值來細調跳汰機二段浮標的分選密度以達到最佳分選密度,構成灰分閉環控制,形成給煤、排料、灰分三重閉環調節,最終使精煤灰分得到穩定。
4 “煤質給煤”的實施方法
在工控機內,“煤質給煤”與“自動排料”兩個功能塊共同對一、二段重物料層的檢測厚度值(圖1)分別進行分析決策。“煤質給煤”功能塊將對應的決策結果轉換為一模擬信號輸出,控制自動給煤。
4.1 停車狀態
在停車狀態,工業控制機停止給煤與排料,并在程序中樹立停車狀態標識,為起車做好準備。
4.2 起車狀態
當按下起/停按鈕,工控機開始給煤,這時控制的給煤量應接近于正常給煤工作值。起車延時——形成一、二段床層后,進入正常調節狀態。
4.3 工作調節狀態
在工作調節狀態,根據跳汰機的一、二段重物料層厚度,對給煤量進行大、中、小步長增/減量、定時間隔、高低位限位綜合調節。
4.3.1 一、二段的關系
對給煤量的調節,必須同時兼顧一、二段的重物料層厚度。其基本原則是:①只要兩者有一超過各自的上限動作帶,給煤減量;②只有兩者都低于各自的下限動作帶,給煤增量;③兩者或兩者有一,既不高、又不低于各自的上、下限動作帶,給煤量不變。
4.3.2 定時間隔
定時間隔是指2次自動給煤調節的間隔時間。從給煤電控信號的發出到形成一、二段床層分布并檢測出重物料層的厚度,存在著很大的滯后,這是決定定時間隔長、短的主要因素。在老虎臺礦選煤廠,取增、減量檢測的定時間隔為13s。
4.3.3 上、下限動作帶與調節步長
上、下限動作帶的設定與跳汰機排料控制算法有關。這里采用的是類似于斜線控制的“折線PID”算法,排料控制功能在“設定值”以上實施,即重物料層厚度控制在設定值以上。對一、二段分別做出多重動作帶。
在“定時間隔”點,增/減調節步長隨被測重物料層的厚度變化:①當被測重物料層厚度小于1,給煤量中增量;②當被測重物料層厚度在1~2之間,給煤量小增量;③當被測重物料層厚度在非增/減量工作區2~3之間,給煤量不變;④當被測重物料層厚度在3~4之間,給煤量小減量;⑤當被測重物料層厚度在4~5之間,給煤量中減量;⑥當被測重物料層厚度大于5,給煤量大減量。
圖2中,非增/減量工作區的寬度,比其它控制區設置的要寬,這對于給煤調節系統的穩定、防止振蕩,起著重要的作用;重物料層多重動作帶的位置相對于“設定值”之上而固定,不僅與跳汰機排料控制的“折線PID”算法有關,更重要的是同時獲得了“重物料層多重動作帶隨設定值的改變而移動”的特性,與現場控制調節的需求相吻合。
應用時,動作帶、調節步長與一、二段的關系要進行綜合決策后實施控制。
4.3.4 高、低位限位
自動給煤的高、低位限位,限定了給煤控制的范圍。由于現場工況多變,給煤的高、低位限位設為手動可調,由操作人員根據現場實際需求進行設定。
4.4 停車過程
設置了2種停車方式:手動停車和自動停車。在非停車狀態按下起/停按鈕,即為手動停車,工業控制機停止給煤和排料。在運行過程中,一旦跳汰機的一、二段重物料層厚度都低于各自的設定值后,工業控制機進入自動停車過程:這種狀態如能保持28s,就自動停車;若在此時間內自動停車過程的條件被破壞,則工控機自動返回到工作調節狀態。
5 “煤質給煤”的運行效果
兩年來的現場連續運行是在未實現灰分閉環控制的條件下進行的,“煤質給煤”的應用率接近100%,并且體現出了5個顯著的效果:
(1)使跳汰機具備了對原煤煤質變化的適應性。在老虎臺礦選煤廠原煤煤質的比例及粘滯程度變化約占原煤煤質變化的70%,原煤煤質的其它因素對跳汰機二段最佳分選密度的影響約占30%。因此,采用“煤質給煤”后可使跳汰機對原煤煤質變化的適應性達到70%左右。
(2)二段重物料層厚度穩定在對應“動作帶的非增/減量工作區”,為精煤灰分的穩定奠定了基礎。
(3)與自動排料相配合,有效地緩解了在非易選煤條件下分選低灰精煤遇到的“保持精煤灰分穩定與增加原煤處理量”的矛盾,使處理量根據原煤煤質比例變化合理地自動調節,間接達到按一、二段排料提斗的最大負荷量進行自動給煤控制的目的。
(4)跳汰機自動化程度的提高,使工人的操作簡化,跳汰機的工作狀態改善,數量效率提高。
(5)有效地解決了浮標被重物料層壓住的問題,提高了檢測系統工作的可靠性。
6 技術檢查結果
通過現場多次單機檢查證明,在老虎臺礦選煤廠目前的煤質條件下,實現自動排料、自動給煤后與原來手動控制給煤、排料相比,跳汰機的數量效率可提高6%。
結束語
此份報告雖然詳細的介紹了撫順選煤廠跳汰機自動給煤新技術的前前后后,此技術大大提高撫順洗煤廠的經濟效益和產量產出。本人希望廣大洗煤廠充分利用撫順洗煤廠跳汰機自動給煤新技術,來幫助各地的洗煤廠拜托現在洗煤行業的困境和局面。
關于“煤質給煤 ”的資訊
- 準能集團哈爾烏素選煤廠智能干選系統成功完成空載聯合試運轉...(2018-10-29)
- 陜西黃陵二號煤礦:制作“便攜式神器”讓皮帶輸送機托輥更換輕而易舉...(2018-10-24)
- 陽煤集團一礦選煤廠多措并舉抓環保(2018-10-10)
- 兗礦集團:從礦務局到國有特大型企業(2018-09-10)
- 株洲選煤廠建成(2018-09-10)
- 榆林兩家選煤廠擅自開工污染環境 被查封處罰(2018-09-06)
- 淮北選煤廠淘汰落后選煤工藝 先后引入多層高頻篩、矸石篩等設備改造升級...(2018-08-31)