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電氣自動(dòng)化在凱博達(dá)選煤廠生產(chǎn)的應(yīng)用
前言
凱博達(dá)選煤廠建于2003年,該廠洗煤工藝為重介選煤,最初生產(chǎn)過程中經(jīng)本人實(shí)地考察,該洗煤廠無反映密度傳感器,這樣工人取樣化驗(yàn)時(shí)間太長(zhǎng),因此不能及時(shí)糾正洗選密度指標(biāo),僅憑經(jīng)驗(yàn)和感觀調(diào)控,讓人感覺近似盲洗,這會(huì)造成指標(biāo)波動(dòng)和精煤浪費(fèi)。不但人工測(cè)量密度不能實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)實(shí)際情況,而且分流加水環(huán)節(jié)同樣是人工操作,工藝粗糙,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。而密控系統(tǒng)只需幾分鐘就可調(diào)控到合理指標(biāo),提高了洗選效果。該廠設(shè)備起停車,均由接觸器互鎖,電工查找故障點(diǎn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,人工啟停設(shè)備造成電力資源浪費(fèi),操作工人增多,而集控系統(tǒng)能有效解決人力,物力等資源浪費(fèi)問題。則用來進(jìn)行事故或故障分析。
1、集中控制系統(tǒng)中可編程控制器PLC的應(yīng)用
為滿足生產(chǎn)工藝要求,根據(jù)可靠、實(shí)用、先進(jìn)、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(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠主要?jiǎng)恿υO(shè)備的集中控制和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的集中監(jiān)視、設(shè)備故障自動(dòng)處理和報(bào)警,以及全廠主要工藝參數(shù)的采集、動(dòng)態(tài)顯示、同時(shí)作為主控機(jī)實(shí)現(xiàn)與重介質(zhì)密度自動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及數(shù)據(jù)傳送。該集控系統(tǒng)以進(jìn)口PLC為控制核心,鑲嵌式模擬屏動(dòng)態(tài)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),形象直觀,經(jīng)濟(jì)適用,可視性好。
1.1集中控制系統(tǒng)的主要功能
(1)按照逆煤流方向順序啟車,通過合理的設(shè)計(jì)設(shè)備間的啟動(dòng)時(shí)間間隔,在供電系統(tǒng)的能力范圍內(nèi),以最短的時(shí)間完成全廠設(shè)備啟動(dòng)及時(shí)投入生產(chǎn)。減少設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,節(jié)約電耗;
(2)按照順煤流方向順序停車,以設(shè)備中物料排空為前提及時(shí)停車;
(3)在運(yùn)行過程中,參加集控的任一臺(tái)設(shè)備故障偷停時(shí),按照逆流方向?qū)嵤┚o急停車,避免事故擴(kuò)大和造成跑煤、跑介、跑水等浪費(fèi)現(xiàn)象;
(4)在運(yùn)行過程中如發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生危急情況時(shí),如人身傷害、設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞等,可在集控室實(shí)施全廠緊急停車;
(5)系統(tǒng)采用允啟制;
(6)具有手動(dòng)/自動(dòng)功能轉(zhuǎn)換。當(dāng)打到手動(dòng)位置時(shí),納入集中控制的設(shè)備可就地啟動(dòng)、停止操作。打到集中位置時(shí),參控設(shè)備的啟動(dòng)、停止由集控系統(tǒng)集中控制,不可就地啟車,但可就地停車。
1.2集控系統(tǒng)優(yōu)越性
它是一個(gè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)過程、集控系統(tǒng)是節(jié)能降耗,減員提效的基本生產(chǎn)保障。首先通過減小啟、停車時(shí)間,可以節(jié)約用電、用水。通過故障邏輯連鎖停車,防止事故擴(kuò)大化(例如,旋流堵塞的維修時(shí)間大約需要一個(gè)班的工作量),盡快恢復(fù)生產(chǎn)。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(shè)備可以由專人看守改為巡檢制,提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)效率。因此,一套設(shè)計(jì)合理、操作方便的集中控制系統(tǒng),可以正確的操作,及時(shí)的維護(hù),對(duì)提高選煤廠生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗是必不可少的。
2、選煤廠密度自動(dòng)控制系統(tǒng)
在重介質(zhì)選煤生產(chǎn)過程中,重介質(zhì)密度的高低及穩(wěn)定性、重介質(zhì)懸浮液中的煤泥含量、旋流器入口壓力對(duì)選煤生產(chǎn)過程、精煤產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率起著決定性的作用。因此應(yīng)針對(duì)具體的工藝過程,對(duì)這些主要工藝參數(shù)進(jìn)行控制,以達(dá)到提高產(chǎn)品的質(zhì)量、增加精煤產(chǎn)率,降低成本,減少噸煤介耗的目的,為選煤廠創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.1密度自動(dòng)控制系統(tǒng)
(1)密度控制
1)在生產(chǎn)中,根據(jù)選煤廠采用的具體工藝,確定密度計(jì)安裝位置,對(duì)于無壓工藝,密度計(jì)可以安裝在上料管道或回流管道上均可;對(duì)于有壓工藝,介質(zhì)泵所輸送的是重介質(zhì)和原煤的混合物,在上料管中不代表重介質(zhì)制密度。但根據(jù)計(jì)算由此引起的偏差甚小,重介質(zhì)制密度檢測(cè)計(jì)可以安裝在上料管道;
2)在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段調(diào)節(jié)過程(包括人工加介)可在數(shù)分鐘內(nèi)完成,即介質(zhì)密度達(dá)到工藝要求的設(shè)定值,這時(shí),原煤部分啟車,生產(chǎn)開始;
3)在介質(zhì)添加過程中,懸浮液密度將均勻上升,一旦超過設(shè)定值,控制系統(tǒng)將自動(dòng)加水,液位合格后,停止加介加水。
(2)壓力控制
重介質(zhì)旋流器分選技術(shù):本系統(tǒng)設(shè)有旋流器入口壓力控制系統(tǒng),通過檢測(cè)旋流器入口壓力反饋控制上料泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)然,泵轉(zhuǎn)速與壓力并不是線性關(guān)系,但在工作點(diǎn)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(zhì)選煤工藝中,煤泥量會(huì)上升很快,對(duì)分選精度影響較大。本系統(tǒng)中通過磁性物含量計(jì)檢測(cè)磁性物含量,計(jì)算出煤泥含量,當(dāng)煤含量超設(shè)定值時(shí),控制打分流,將煤泥通過磁選機(jī)排入尾礦。打分流的結(jié)果將導(dǎo)致密度上升。這是密度控制系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行密度控制,保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡。
2.2密度自動(dòng)控制系統(tǒng)功能
重介質(zhì)選煤過程自動(dòng)控制系統(tǒng)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(jī)為人機(jī)接口,集監(jiān)測(cè)、控制、操作等功能于一體的工業(yè)控制系統(tǒng)。根據(jù)選煤廠的工藝系統(tǒng)特點(diǎn)及要求,系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為原煤重介與煤泥重介控制系統(tǒng)兩部分,分別實(shí)現(xiàn)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(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)主要功能如下:
(1)實(shí)現(xiàn)合格介質(zhì)懸浮液密度的自動(dòng)測(cè)量、顯示,并根據(jù)密度的設(shè)定值控制加水閥門的開度以實(shí)現(xiàn)密度值的穩(wěn)定;
(2)實(shí)現(xiàn)合格介質(zhì)懸浮液磁性物含量的在線檢測(cè)、顯示,并根據(jù)煤泥量的設(shè)定值調(diào)節(jié)分流量的大小,以實(shí)現(xiàn)煤泥含量的穩(wěn)定控制,測(cè)控范圍滿足工藝生產(chǎn)要求;
(3)實(shí)現(xiàn)煤泥重介旋流器入口壓力的自動(dòng)測(cè)量、顯示,并通過調(diào)節(jié)煤泥重介旋流器上料泵的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)煤泥重介旋流器入口壓力的穩(wěn)定控制,測(cè)控范圍滿足旋流器分選要求;
(4)實(shí)現(xiàn)煤泥介質(zhì)桶液位的自動(dòng)檢測(cè)、顯示、上下報(bào)警,并通過控制煤泥重介旋流器組其中一臺(tái)的開、關(guān)(由電動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)),以實(shí)現(xiàn)煤泥介質(zhì)桶液位的控制;
(5)實(shí)現(xiàn)煤泥介質(zhì)桶密度的在線檢測(cè)、顯示,并通過調(diào)節(jié)稀介質(zhì)閥門的開度實(shí)現(xiàn)煤泥介質(zhì)密度的穩(wěn)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(jī)實(shí)時(shí)顯示末原煤重介及煤泥重介選煤系統(tǒng)主要工藝流程圖、各設(shè)備啟停狀態(tài),以及各調(diào)節(jié)參數(shù)的趨勢(shì)曲線或柱狀圖顯示、報(bào)警等;
(7)對(duì)于各種操作均給出漢字操作指導(dǎo),操作方便、簡(jiǎn)單易學(xué)。
3、經(jīng)濟(jì)效益分析
凱博達(dá)選煤廠自生產(chǎn)自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)信息管理集成系統(tǒng)投入使用以后,每年都創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)過經(jīng)濟(jì)分析,一般120萬t選煤廠建設(shè)本系統(tǒng)只需投入60-100萬元。半年可回收成本。
從以上的經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,它的投資回報(bào)率極高。也使凱博達(dá)選煤廠晉級(jí)十佳選煤廠和優(yōu)質(zhì)高效選煤廠的行列。
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