電氣自動化在凱博達選煤廠生產的應用

電氣自動化在凱博達選煤廠生產的應用

　　前言

　　凱博達選煤廠建于2003年,該廠洗煤工藝為重介選煤,最初生產過程中經本人實地考察,該洗煤廠無反映密度傳感器,這樣工人取樣化驗時間太長,因此不能及時糾正洗選密度指標,僅憑經驗和感觀調控,讓人感覺近似盲洗,這會造成指標波動和精煤浪費。不但人工測量密度不能實時反映生產實際情況,而且分流加水環節同樣是人工操作,工藝粗糙,工人勞動強度大。而密控系統只需幾分鐘就可調控到合理指標,提高了洗選效果。該廠設備起停車,均由接觸器互鎖,電工查找故障點費時費力,人工啟停設備造成電力資源浪費,操作工人增多,而集控系統能有效解決人力,物力等資源浪費問題。則用來進行事故或故障分析。

　　1、集中控制系統中可編程控制器PLC的應用

　　為滿足生產工藝要求,根據可靠、實用、先進、合理的原則,采用以可編程序控制器(PLC)為主要控制元件的集中控制系統,以實現對全廠主要動力設備的集中控制和設備運轉狀態的集中監視、設備故障自動處理和報警,以及全廠主要工藝參數的采集、動態顯示、同時作為主控機實現與重介質密度自動控制系統的信號聯絡及數據傳送。該集控系統以進口PLC為控制核心,鑲嵌式模擬屏動態顯示設備的運行狀態,形象直觀,經濟適用,可視性好。

　　1.1集中控制系統的主要功能

　　(1)按照逆煤流方向順序啟車,通過合理的設計設備間的啟動時間間隔,在供電系統的能力范圍內,以最短的時間完成全廠設備啟動及時投入生產。減少設備空運轉時間,節約電耗;

　　(2)按照順煤流方向順序停車,以設備中物料排空為前提及時停車;

　　(3)在運行過程中,參加集控的任一臺設備故障偷停時,按照逆流方向實施緊急停車,避免事故擴大和造成跑煤、跑介、跑水等浪費現象;

　　(4)在運行過程中如發現可能產生危急情況時,如人身傷害、設備嚴重損壞等,可在集控室實施全廠緊急停車;

　　(5)系統采用允啟制;

　　(6)具有手動/自動功能轉換。當打到手動位置時,納入集中控制的設備可就地啟動、停止操作。打到集中位置時,參控設備的啟動、停止由集控系統集中控制,不可就地啟車,但可就地停車。

　　1.2集控系統優越性

　　它是一個現代化的生產過程、集控系統是節能降耗,減員提效的基本生產保障。首先通過減小啟、停車時間,可以節約用電、用水。通過故障邏輯連鎖停車,防止事故擴大化(例如,旋流堵塞的維修時間大約需要一個班的工作量),盡快恢復生產。還可以減少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些設備可以由專人看守改為巡檢制,提高全員勞動生產效率。因此,一套設計合理、操作方便的集中控制系統,可以正確的操作,及時的維護,對提高選煤廠生產效率、節能降耗是必不可少的。

　　2、選煤廠密度自動控制系統

　　在重介質選煤生產過程中,重介質密度的高低及穩定性、重介質懸浮液中的煤泥含量、旋流器入口壓力對選煤生產過程、精煤產品的質量和產率起著決定性的作用。因此應針對具體的工藝過程,對這些主要工藝參數進行控制,以達到提高產品的質量、增加精煤產率,降低成本,減少噸煤介耗的目的,為選煤廠創造更大的經濟效益。

　　2.1密度自動控制系統

　　(1)密度控制

　　1)在生產中,根據選煤廠采用的具體工藝,確定密度計安裝位置,對于無壓工藝,密度計可以安裝在上料管道或回流管道上均可;對于有壓工藝,介質泵所輸送的是重介質和原煤的混合物,在上料管中不代表重介質制密度。但根據計算由此引起的偏差甚小,重介質制密度檢測計可以安裝在上料管道;

　　2)在生產準備階段調節過程(包括人工加介)可在數分鐘內完成,即介質密度達到工藝要求的設定值,這時,原煤部分啟車,生產開始;

　　3)在介質添加過程中,懸浮液密度將均勻上升,一旦超過設定值,控制系統將自動加水,液位合格后,停止加介加水。

　　(2)壓力控制

　　重介質旋流器分選技術:本系統設有旋流器入口壓力控制系統,通過檢測旋流器入口壓力反饋控制上料泵轉速。當然,泵轉速與壓力并不是線性關系,但在工作點附近可以按線性處理。

　　(3)煤泥量含量的控制

　　在不脫泥入選的重介質選煤工藝中,煤泥量會上升很快,對分選精度影響較大。本系統中通過磁性物含量計檢測磁性物含量,計算出煤泥含量,當煤含量超設定值時,控制打分流,將煤泥通過磁選機排入尾礦。打分流的結果將導致密度上升。這是密度控制系統將自動進行密度控制,保證系統動態平衡。

　　2.2密度自動控制系統功能

　　重介質選煤過程自動控制系統是以可編程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色觸摸操作屏或工控機為人機接口,集監測、控制、操作等功能于一體的工業控制系統。根據選煤廠的工藝系統特點及要求,系統可設計為原煤重介與煤泥重介控制系統兩部分,分別實現懸浮液密度、煤泥含量、旋流器入口壓力、煤泥桶液位等工藝參數的實時調節。系統主要功能如下:

　　(1)實現合格介質懸浮液密度的自動測量、顯示,并根據密度的設定值控制加水閥門的開度以實現密度值的穩定;

　　(2)實現合格介質懸浮液磁性物含量的在線檢測、顯示,并根據煤泥量的設定值調節分流量的大小,以實現煤泥含量的穩定控制,測控范圍滿足工藝生產要求;

　　(3)實現煤泥重介旋流器入口壓力的自動測量、顯示,并通過調節煤泥重介旋流器上料泵的轉速,實現煤泥重介旋流器入口壓力的穩定控制,測控范圍滿足旋流器分選要求;

　　(4)實現煤泥介質桶液位的自動檢測、顯示、上下報警,并通過控制煤泥重介旋流器組其中一臺的開、關(由電動閥實現),以實現煤泥介質桶液位的控制;

　　(5)實現煤泥介質桶密度的在線檢測、顯示,并通過調節稀介質閥門的開度實現煤泥介質密度的穩定控制,密度控制精度滿足旋流器分選要求;

　　(6)通過彩色觸摸操作屏或工控機實時顯示末原煤重介及煤泥重介選煤系統主要工藝流程圖、各設備啟停狀態,以及各調節參數的趨勢曲線或柱狀圖顯示、報警等;

　　(7)對于各種操作均給出漢字操作指導,操作方便、簡單易學。

　　3、經濟效益分析

　　凱博達選煤廠自生產自動控制及數據信息管理集成系統投入使用以后,每年都創造了可觀的經濟效益,經過經濟分析,一般120萬t選煤廠建設本系統只需投入60-100萬元。半年可回收成本。

　　從以上的經濟效益分析可以看出信息化管理的使用將給我們帶來巨大的經濟效益和社會效益,它的投資回報率極高。也使凱博達選煤廠晉級十佳選煤廠和優質高效選煤廠的行列。

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