(1)简介
煤泥水健康运行是湿法分选的关键保障环节,煤泥水健康状况与否直接关系到能否实现清水洗煤、能否实现浓缩和压滤过程的负荷匹配,能否实现压滤群控优化排队卸料以保障后续刮板、皮带输送设备可靠高效无故障运行。针对现场浓缩过程不透明、药剂添加人工操作、压滤单机运行的实际现状,我公司开发了煤泥水健康保障系统,重点围绕浓缩机透明化、药剂协同添加经济模型和压滤过程群控三个关键环节开发了相应的智能化模块与系统,实现了煤泥水运行过程的健康保障。
(2)系统架构图
浓缩压滤协同控制逻辑总架构
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浓缩过程透明化技术
采用多相流流体动力学仿真建模和多传感器融合技术相结合,开发了可实时检测浓缩过程浓度梯度变化的浓缩过程透明化装置,为浓缩过程自动加药和选煤生产管理提供了坚实的技术支撑。
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基于计算流体动力学仿真技术
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基于传感器与试验验证的浓缩机浓度梯度测试曲线
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并行仿真与现场检测相结合实现浓缩过程透明化
基于经济指标的药剂协同优化控制模型
以节能降耗为系统设计目标,围绕浓缩过程凝聚剂、絮凝剂不同的作用机理和适用范围,开发了以药剂消耗最低为目标函数的控制模型,在保证清水洗煤、浓缩压滤负荷匹配的工艺优化基础上,实现了药耗最低的目标
药剂协同优化控制系统技术架构
压滤群控模型与系统架构
针对选煤厂压滤单机自动化导致的卸料随意,压滤煤泥经常堆料导致的刮板、皮带瞬间重载而引起的刮板皮带设备易损坏的现场实际,同时围绕选煤厂智能化建设提出的减人目标,借鉴移动通信压滤技术和自动化技术,开发了压滤机群控技术和移动操作。
为保障压滤群控和移动操作的,构建了基于无线传输网络的压滤群控系统架构。真正实现了压滤车间减人目标。
压滤机群控优化图
压滤机群控故障修正图
压滤群控智能排料控制网络图
(4)系统优势
实现浓缩、压滤过程透明化和全程监测监控,为清水洗煤、避免压耙、调配压滤负荷奠定了基础。
实现凝聚剂、絮凝剂、助滤剂协同优化控制,消除信息孤岛,协同完成药剂添加及经济模型寻优功能。
实现压滤群控和压滤智能排料。
采用移动智能终端实现随时监控,实现了有人巡视,无人值守。
(5)成功案例
上述系统在晋煤集团、焦煤集团所属选煤厂获得了成功应用,为煤泥水健康运行提供了新选择
某选煤厂药剂协同控制主界面
某选煤厂药剂协同控制主界面
压滤群控主界面
压滤群控移动端APP应用界面
(6)效益测算
经济效益:以500万吨动力煤选煤厂为例,煤泥按20%考虑,采用本公司煤泥水健康保障系统方案后,效益从停产、减人和药耗三方面来考虑。
停产效益:
如果由于浓缩机压耙等恶性事故发生并导致停产,损失巨大。以一次压耙为例,停产需要3天处理考虑,按500万吨考虑,每天生产15150吨,精煤回收率按60%考虑,精煤价格按600元,原煤成本按280元考虑。则压耙一次事故损失为:
(15150×60%×600-15150×280)×3=363.6万元。
减人效益:
采用煤泥水健康保障系统方案后,预计煤泥水及压滤车间减人4-5人人,员工年工资按6万计算,则减人增效为24-30万元。
药剂降耗效益:
按项目预期,药耗降低5-10%,絮凝剂12个月144吨,凝聚剂12个月720吨计算,按白药13000元/吨,黄药2000/吨计算(某选煤厂提供数据),则每年可节省药剂费用最多为:
(144×13000元/T+720×2000元/T)×10%=33万元。
煤泥水健康保障系统实施后,实现清水洗煤,对降低介耗也有显著效益。
社会效益:优化选煤厂分选环境的保障能力,有效降低浓缩、压滤过程药剂消耗,实现煤泥水运行有人巡检,无人值守,降低人员劳动强度,实现降本增效,提升选煤厂智能化水平,提升企业形象。