煤泥界面仪在斜沟选煤厂浓缩池工况监测中的应用实践_曹令.pdf

煤泥界面仪在斜沟选煤厂浓缩池 工况监测中的应用实践 曹 令 山西西山晋兴能源 斜沟煤矿选煤厂, 山西 吕梁 033602 摘 要 概述了山西西山晋兴能源斜沟煤矿选煤厂煤泥水浓缩回收工艺流程以及浓缩池煤 泥水工况监测中存在的问题; 采用煤泥界面仪完善了浓缩池监测数据系统, 应用实践表明, 超 声波煤泥界面仪可直接代替人工, 实现精准的液面数据测量, 为辅助调控生产提供精准的数据 参考。 关键词 选煤厂; 超声波煤泥界面仪; 浓缩池; 监测 中图分类号 TD946. 2 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202009-0014-03 收稿日期 2020-04-10 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 09. 004 作者简介 曹 令1986, 男, 四川达州人, 2010 年毕业于河南理工大学矿物加工工程专业, 工学学士, 山西西山晋兴能源斜沟煤矿 选煤厂工程师。 引用格式 曹 令. 煤泥界面仪在斜沟选煤厂浓缩池工况监测中的应用实践 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20209 14-16. 1 概 述 山西西山晋兴能源斜沟煤矿选煤厂为矿井配 套选煤厂, 年入洗能力 15. 00 Mt, 主要选煤工艺 为重介质浅槽有压两产品重介质旋流器TCS 粗 煤泥分选。 其煤泥水回收系统最终把关的环节是 浓缩池, 煤泥水经浓缩池絮凝沉降再由压滤机脱 水回收。 进入浓缩池的煤泥以高灰细泥为主, 小 于 0. 045 mm 粒级细煤泥占比可达 65以上表 1, 因大量高灰细泥易呈悬浮状态, 自由沉降速 度慢, 而且会干扰粗颗粒的快速沉降[1]。 所以, 对浓缩池中煤泥水絮团分层、 沉降浓缩等工况进 行准确监测是实现煤泥高效稳定回收、 水资源循 环处理的前提保障。 表 1 压滤煤泥小筛分试验 粒度/ mm质量/ g产率/ 灰分/ 0. 5000. 2501. 30. 6521. 56 0. 2500. 1251. 970. 9916. 42 0. 1250. 0753. 271. 6412. 82 0. 0750. 04556. 2228. 1315. 38 0. 045137. 1168. 6028. 04 合计199. 87100. 0024. 07 斜沟选煤厂煤泥水实现了一级闭路循环, 其 煤泥水浓缩回收流程如图 1 所示。 煤泥水由管道 进入浓缩机, 经加药絮凝沉降后, 浓缩池溢流澄 清水作为脱介、 脱泥以及清扫等用途的循环水厂 内使用, 浓缩机底流为高浓度煤泥浆, 经过渣浆 泵输送至压滤环节, 通过快开压滤脱水形成煤泥 产品。 图 1 煤泥水浓缩回收流程 2 存在问题 斜沟选煤厂对浓缩池内煤泥水工况的监测主 要以下几项内容 浓缩主电机耙子电流、 管道 中浓缩池来料浓度、 人工测量清水层厚度以及压 滤信息反馈等, 其中人工测量使用的是探杆, 操 作不便、 人员工作量大, 且探杆测定的是估计值 会因操作人员经验不同而有所偏差, 数据不够准 确。 对此, 斜沟选煤厂通过增设煤泥界面仪来完 善浓缩池监测数据系统, 使其测量更快捷、 精 41 煤炭加工与综合利用 COAL PROCESSING 2煤泥絮凝扩散距离充分有形成足够絮团 的时间且耙架转动干扰分层较小的区域。 经反复 尝试对比、 参考, 选定距浓缩机中心轴 9. 0 m 位 置, 距离药剂与煤泥混合区超过 6. 0 m[7]。 选点后抽检正常生产班次时的测值波动情况 如图 5 所示。 由图 5 中可看出, 受耙架转动、 水 流等影响, 澄清区测值有起伏, 停煤未生产时基 本维持在 4. 0 m 左右的澄清区, 生产时保持在设 定值 3. 6 m 波动, 即使出现煤泥层扩散加速也会 因及时反馈加大药量很快恢复到正常值范围。 4. 2 检测数据对比及效果 抽检生产过程中的 8 个班次人工与界面仪测 51 2020 年第 9 期曹 令 煤泥界面仪在斜沟选煤厂浓缩池工况监测中的应用实践 定数据对比见表 3。 图 5 澄清区厚度检测波动情况 表 3 人工与煤泥界面仪测定数据对比 人工测清水层/ m界面仪显示/ m浓缩机电流/ A 4. 13. 765. 0 3. 63. 315. 1 3. 53. 205. 0 3. 93. 565. 0 3. 73. 425. 0 3. 22. 995. 1 3. 83. 525. 0 3. 73. 365. 0 根据表 3 可知, 人工测值比界面仪测值平均 高约 0. 3 m, 与试验标校后的设定值一致。 煤泥 界面仪能准确测定清水层厚度, 为煤泥水系统监 测提供准确的数据参考。 其中, 经生产反复验证 所设置的 0. 3 m 过渡区缓冲距离, 为煤泥突增、 给药不足等异常情况预留反应时间[8], 煤泥水系 统控制更符合生产实际、 更有效。 另外, 因所设 探测点液面垂直到池底净高 4. 85 m, 正常情况下 浓缩区煤泥厚度约 0. 51. 0 m, 根据界面仪检测 值可知, 过渡区煤泥水厚度控制在0. 30. 8 m 范 围波动。 通过与日常生产时段的煤泥水厚度进行 比对, 可知不同生产工况条件下过渡区煤泥扩散 速度和状态, 以此作为加药絮凝剂设备给药频 率和时间的设定参考[9], 为后续生产调整、 预处 理提供依据。 同时借助网络平台与生产调度系统 共享数据[10], 辅助参考原煤入洗量、 浓缩机主 电流、 压滤进料泵运行电流和循环时间参数等与 煤泥层厚、 缩减速率之间的关联、 对比, 可为后 续完善生产及监测系统提供可靠指导。 5 结 语 随着自动化、 智能化选煤厂不断推广发展, 煤泥水系统的监测、 处理智能化是未来重要的发 展趋势。 斜沟选煤厂通过引进新设备、 融入大数 据等手段, 使监测参数更准确、 可靠性更强, 也 能真实的反映浓缩池内煤泥水系统工况, 能较好 的进行实时监测, 为保障厂内煤泥的高效、 稳定 回收提供了基础信息支撑。 参考文献 [1] 王成勇. 煤泥水悬浮颗粒混凝沉降影响因素研究 [J]. 煤炭技术, 2018, 3710 328-330. [2] 胡建恺, 张谦琳. 超声检测原理和方法第一版 [M]. 合肥 中国科学技术大学出版社, 1993. [3] 冯 莉, 刘炯天, 张明青, 等. 煤泥水沉降特性的影响 因素分析 [ J].中国矿业大学学报, 2010, 39 5 671-675. [4] 栾松义, 董建华, 马贺.基于西门子 S7-300PLC 的自 动加药系统及应用 [J]. 黄金, 2019, 403 50-52. [5] 刘红梅, 熊晓红. ϕ30m 中心传动浓缩机的高效化改造 [J]. 矿山机械, 2009, 3722 55-56. [6] 陶亚东. 超声波煤泥沉积界面检测系统在煤制油选煤厂 的试验研究 [J].煤炭加工与综合利用, 2018S1 9-12. [7] 汲万雷. 煤泥水的性质及絮凝沉降的影响因素 [J]. 选 煤技术, 20194 64-66, 70. [8] 司亚梅. 耙式浓缩机溢流水浊度测控系统在选煤厂煤泥 水处理中的主要应用 [ J].内蒙古煤炭经济, 2017 Z1 9, 11. [9] 李一鑫. 絮凝剂自动加药装置在煤泥水处理中的应用分 析 [J]. 自动化应用, 20193 48-49. [10] 纪洪准. 煤泥压滤机自动控制系统智能化和信息化的建 设与应用 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20173 20- 21, 24. 61 煤炭加工与综合利用2020 年第 9 期