斜沟煤矿选煤厂智能加药系统的研究与应用_刘小会.pdf

斜沟煤矿选煤厂智能加药系统的研究与应用 刘小会, 王建南 西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂, 山西 兴县 033602 摘 要 针对斜沟煤矿选煤厂自动加药系统加药量经验依赖性强、 岗位司机工作强度大、 加药系统功效低的问题, 进行了加药系统智能化升级改造。 通过增加污泥界面仪反馈浓缩机实 时澄清层高度、 采集设备实时运行参数, 结合大数据分析及软件后台算法, 实现了加药机智能 控制加药量。 加药系统智能化升级后, 实现了系统智能加药、 智能预警、 平板端远程控制功 能, 做到统筹管控, 减少了岗位人员需求, 大大降低了人为因素的影响, 减轻了岗位职工的劳 动强度, 提高了加药系统工作效率。 关键词 选煤厂; 智能化; 加药系统; 浓缩机; 煤泥水系统; 污泥界面仪 中图分类号 TD948. 9 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202008-0039-03 收稿日期 2020-03-15 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 08. 011 作者简介 刘小会1986, 男, 河南许昌人, 2010 年毕业于河南理工大学矿物加工工程专业, 工学学士, 西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂工程师。 引用格式 刘小会, 王建南. 斜沟煤矿选煤厂智能加药系统的研究与应用 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20208 39-41. 1 选煤厂概况 斜沟煤矿选煤厂隶属于山西西山晋兴能源有 限责任公司, 是一座处理能力15. 00 Mt/ a 的现代 化矿井型炼焦煤选煤厂, 分两期建设安装, 现 一、 二期系统均已投产运行。 主要工艺为 150 50 mm 块煤重介浅槽排矸, 501. 2 mm 末煤有 压两产品重介旋流器主再选, 1. 20. 2 mm 粗煤 泥分级旋流器底流 TCS 分选机分选, 0. 2 0. 045 mm 细煤泥浓缩旋流器底流沉降离心机 脱水回收, 小于 0. 045 mm 极细煤泥快开压滤机 脱水回收。 煤泥水处理系统是湿法选煤厂的重要工艺环 节, 系统紊乱轻则制约生产, 严重时造成生产瘫 痪和环境污染, 降低选煤厂经济效益, 因此, 煤 泥水系统是整个选煤工艺系统的核心[1]。 斜沟煤 矿选煤厂煤泥水工艺流程见图 1, 小于 0. 045 mm 极细粒极煤泥絮凝沉淀脱水回收系统主要由 4 台 ϕ38 m 的高效浓缩机每台配备1 台加药机和12 台 ZKGS550/2000-U 景津程控隔膜压滤机组成。 煤泥水进入浓缩池分配箱后通过入料管给入浓缩 机缓冲桶内, 通过加药机添加絮凝剂进入浓缩 机, 煤泥进行絮凝沉淀, 浓缩机底流由泵输送至 压滤机脱水回收, 溢流做为循环水循环复用[2]。 图 1 斜沟煤矿选煤厂煤泥水系统工艺流程 加药机由粉末产品测量传输系统和聚合物的 溶解储存系统组成, 主要包括固体喂料机、 气环 真空泵、 干燥漏斗、 文氏管排出器、 加药系统、 分散头、 供水控制阀、 搅拌器、 液位控制探传感 器、 传输阀、 加药泵等[3]。 加药机在自动运行启 动后, 通过浓缩池入料管浓度计监测到煤泥水达 93 煤炭加工与综合利用 No. 8, 2020 COAL PROCESSING 根据洗选方式和带煤 量的不同, 系统设定一个基准加药频率和加药时 间, 后根据污泥界面仪实时监测的数据与目标数 据的差值和变化趋势, 在原有泵频率和加药时间 的基础上进行自动调节, 保证澄清层高度在最佳 范围内的同时降低加药量[5]控制环如图 3 所 示, 代替人工向絮凝剂添加装置发出添加指令, 同时对整个浓缩机相关参数进行自动监控。 改造 后, 保证了调整及时准确, 实现了溢流煤泥水浓 度稳定、 沉淀层厚度稳定、 底流浓度稳定、 耙架 运行状态稳定, 避免了因澄清层变化加药量调节 不及时影响生产事故的发生。 图 3 智能加药系统控制环 3. 3 通过平板端实现对智能加药系统的全部监 测与控制 通过 PAD 操作既可实现浓缩机电流、 入料 浓度、 澄清层高度、 压滤机进料时间等数据的远 程监控, 又能远程操作加药泵、 飞力泵、 扫地泵 等设备启停, 调节加药泵频率和配药时间见图 4、 图 5, 极大地方便了岗位司机日常工作。 4 智能加药系统的应用效果 经过半年多的试用和改进, 智能加药模块功 04 煤炭加工与综合利用2020 年第 8 期 ChaoXing 图 4 平板移动端操作界面一 图 5 平板移动端操作界面二 能逐步趋于稳定, pad 智能终端起到了 “小上位 机” 的功能, 岗位司机通过 pad 端可以实现对加 药机的远程控制, 并了解到岗位相关的所有信 息, 对加药机和浓缩机的运行状态监测等减少了 操作人员操作以及和调度沟通的工作量。 美国哈 希公司的污泥界面仪提供的实时监测数据为系统 及时、 准确调整加药量奠定了基础, 设备的远程 控制、 实时生产数据的远程监控等大大降低了职 工的劳动强度[6], 岗位由原来的 2 人到现在 1 人 轻松完成所有工作。 浓缩池澄清层的高度稳定在 合理的范围2. 83. 2 m内, 保证了安全生产。 改造前后浓缩机工艺效果评价见表 1。 改造 前后的药剂消耗对比见表 2。 从表中可以看出, 通过改造升级, 提高了浓缩机的浓缩效率, 有效 降低了药剂消耗。 每吨干煤泥絮凝剂的消耗量由 原来的 61. 05 g 降低到 48. 84 g。 斜沟煤矿选煤厂 年入选原煤 15. 00 Mt, 按煤泥产率 8. 5, 絮凝 剂 14 000 元/ t 计, 年可节约资金 1500 万 8. 512. 21g/ t10 -6 14000 元/ t 21. 8 万元, 经济效益可观, 改造效果显著。 表 1 改造前后 2601 浓缩机工艺效果评价 项目 规格 型号 检测项目 入料 浓度/ 溢流 浓度/ 底流 浓度/ 浓缩 效率 / 底流固 体回收 率/ 改造前ATC-384. 880. 1133. 8088. 2198. 06 改造后ATC-384. 780. 0839. 5590. 9698. 53 表 2 改造前后药剂消耗对比 项目原煤/ t 煤泥 产量/ t 总药 耗/ t 药耗/ gt -1 改造前6 个月7 483 890636 13038. 8461. 05 改造后6 个月7 603 250646 27631. 5748. 84 5 结 语 斜沟煤矿选煤厂针对自动加药系统加药量经 验依赖性强、 岗位司机工作强度大、 加药系统功 效低的问题, 进行了加药系统智能化升级改造。 通过增加污泥界面仪反馈浓缩机实时澄清层高 度、 采集设备实时运行参数, 结合大数据分析及 软件后台算法, 实现了加药机智能控制加药量。 加药系统智能化升级后, 实现了系统智能加药、 智能预警、 平板端远程控制功能, 做到统筹管 控, 吨煤泥的药剂消耗量降低了 12. 21g, 节省了 选煤成本, 提高了经济效益, 减少了岗位人员数 量, 大大降低了人为因素的影响, 减轻了岗位职 工的劳动强度, 提高了加药系统工作效率和浓缩 机的浓缩效率。 参考文献 [1] 谢广元, 等.选矿学 [M].徐州 中国矿业大学出版 社, 2011, 45-47. [2] 王建南, 刘小会. 斜沟煤矿选煤厂煤泥水处理工艺浅析 [J]. 水力采煤与管道运输, 20152 65-68. [3] 昝银忠, 贝太伟, 周俊喜.MNS1000 絮凝剂自动加药系 统在蒋庄矿选煤厂的应用 [J].煤炭加工与综合利用, 20091 24-25. [4] 黄健华. 斜沟煤矿选煤厂产品结构优化探析 [J].山西 焦煤科技, 2016, 402 4-5, 19. [5] 方瑞新. 斜沟选煤厂煤泥水处理系统的改造 [J].山西 焦煤科技, 2013, 371 35-36. [6] 邢艳慧, 杨海鹏, 纪玉华, 等.自动加药系统在高庄煤 矿选煤厂的应用 [J]. 选煤技术, 20095 64-67. 14 2020 年第 8 期刘小会, 等 斜沟煤矿选煤厂智能加药系统的研究与应用 ChaoXing