引言
所谓的煤炭洗选是利用煤与矸石或杂质之间的物理性质差异,利用技术手段将煤与矸石分离,并将其转化为不同灰分的煤产品。在工业生产过程中,选煤工艺有很多,如跳汰工艺、重介工艺、风力选煤等。应根据煤质的特点和煤的实际分选设备,合理利用选煤工艺组合,发挥技术效益。
1.煤炭洗选系统智能化自动控制优化方案
兼容集成主要针对PLC集中控制系统,由于洗选系统的生产环节较多,所涉及的设备数量和类型也相对较多,容易造成系统不兼容。通过集成PLC集中控制系统的配置和实现网络集成,可以有效地克服这一缺点。所选的PLC集中控制系统应具有良好的适用性,能够有效解决各种通信协议和信号之间的传输问题,包括ControllerLink通信、TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）通信等。网络集成主要是对生产线上的监控和监控信息、故障信息、运行参数等所有信息数据进行采集、传输和分析,将所有数据信息传输到控制网络中,实现对生产区集中管理的全覆盖。
2.煤炭自动洗选工艺技术的应用研究
2.1加压脱水技术
在煤炭分选行业的发展过程中,煤的脱水程度是一个关键指标,随着煤脱水技术的快速发展,压力过滤器在这一领域的应用已经广泛。在生产过程中使用压力过滤器不仅节能,而且自动化程度高,效率更高,连续工作,可以提高除尘效率,真空过滤器的效率约为8倍,对于比较薄的颗粒或低浓度的生煤进行处理,可以提高除尘效率。
2.2自动检测技术
随着技术的发展，自动检测领域技术也得到了快速发展。在选煤厂运行阶段，通过自动化检验、自动化采样等技术运用，能够提高煤炭洗选效率。利用自动化检测技术，反馈煤炭洗选过程，为洗选工艺的发展提供支持。
2.3控制系统硬件及软件开发
由于煤炭洗选设备的应用环境较为复杂，因此需要自动洗选控制系统具有较高的控制精度和极强的应用可靠性。通过对煤炭洗选控制系统进行分析，其主要部件包括PLC设备、CPU储存卡、电源模块及数字量输入/输出模块等，结合各种硬件结构的应用环境和工作需求，在经过多轮对比验证后，确定该自动洗选控制系统的PLC采用SLC500型，CPU储存卡采用1746-N2型，电源模块采用1746-P4型，数字量输入模块采用1746-IM16型，数字量输出模块采用1746-OIM16型。该自动洗选控制系统具有应用可靠性高、稳定性好的优点，能够保证煤炭洗选控制系统在使用过程中的稳定性和可靠性。为了便于根据不同情况对煤炭洗选控制系统进行灵活调整，在写入软件控制程序时采用了ST语言进行软件控制功能的编写，在控制逻辑中包含了模拟量输入点编程，能够根据实际需求完成特定的逻辑控制功能，同时能够控制对应功能的开关量输入点信号。为了保证数据控制的精确性，在进行模拟量数字信号处理时，系统能够对电源输入信号和电流输出信号进行迭代计算[8]，提高其数据分析效率和精确性。PLC控制中心和各控制单元之间的数据通信采用CAN数据总线模式，数据通信采用标准接口通信协议，能够实现数据的高速传输。在控制界面上设置有人机交互功能，能够随时调用并进行数据编程更新。为了满足控制可靠性的需求，软件控制系统采用大数据分析控制逻辑，能够根据煤炭的分选情况进行智能控制，能够显著提升煤炭分选的效率和一致性。
2.4 智能清洗系统
智能分选选煤系统的建设是煤炭分选选煤智能化建设的核心部分,主要是结合实际的生产运行方式,借助专门的系统研究方法。智能化小层技术建设主要涉及小层系统设备、操作参数感知和检测功能优化,结合原煤和产品分选要求对智能化密度控制系统及其在战略管理建设中的相关性,智能化技术施工主要针对传统的单机智能化控制进行研究,建立故障报警系统平台,实现对选型过程参数的智能化优化,实现智能化转换管理,形成生产过程系统的智能化控制。煤炭储运配送的智能化建设,主要是完善混合型车辆装载系统的转型,建立动态仓库配送系统和仓库下煤炭精确配送系统。智能压力过滤系统、智能浓缩系统、加药系统数据解决中心、智能设备事故和故障预测系统。
2.5 智能辅助系统
智能化辅助系统建设包括智能化生产建设、智能化清洁工厂卫生环境、智能化工厂照明。在生产过程中,原煤、精煤、中煤、矸石等产品样品通过粉碎、还原、在线控制粉煤机自动组装,在生产管理过程中实时反馈,便于调节分选密度或分选参数,将精煤、粗精煤、中煤等相应灰分和煤质反馈到仓库管理平台,为建立数字化仓库模型提供依据。商业上传煤样实现智能联动,实现煤样采集,直至打印煤样分析结果全部由设备完成,代替手工采样、人工运输、人工检测等工作。在厂区关键点建设智能照明系统,实现智能照明和生产管理系统,在生产区设备故障报警后自动开启故障点照明,实现远程监控。同时,智能照明系统可以集成到系统的移动终端中,实现对照明系统的远程控制,对设备进行实时检查,达到人来照明,人来照明的效果。在一些走廊中,对卫生环境进行智能清洗,现场分配冲洗水,结合高清摄像机采集信息,经过图像分析,粉尘监测等技术手段,现场煤尘实时监测,根据粉尘仪表数据,设备工作状态等,现场自动控制阀门的开关状态。栋自动调节清洗频率,完成地面清洗工作,实现根据环境卫生条件自动清洗车架走廊内的水。
2.6流程化控制
中央控制系统网络化集成后,控制系统可以对所有设备进行整体控制,当任何设备出现故障时,也可以将相关信息反馈给主控制系统,系统在收到反馈信息后会做出相应的命令动作,各设备部门之间有一定的联系,具体的控制过程如图1所示。在执行启动命令之前,处于准备阶段,中央控制室首先发出指令,相应地段在收到指令后做相应的准备工作。如果在准备阶段出现通道故障,则将故障信息发送到中央控制器,并立即按下JSTP按钮,以防止系统启动过程继续。在系统的正常运行过程中,如果停车是由柱面故障引起的,系统将执行控制联锁,在故障车辆前停车,系统进入自检阶段。车辆启动前,系统会监控所有车辆的故障情况,如果监控不异常,可以执行启动命令。
3.洗选技术应用成效
技术方面。结合煤炭分选实际需要,分析煤炭厂设备状况,制定能有效提高技术应用经济效益的改造方案,控制生产过程中的物质损失、人员消耗问题,满足资源有效利用的需要。改造过程中,选择先进的选煤技术,依托无压三产品旋流器洗煤技术为基础,通过优化选煤设备、工艺等方面,提高了选煤过程的自动化特性。改造后,有效提高了浮选精煤含量提升了煤泥的分选效率,提高了煤的分选技术水平,有效控制了环境消耗。与单一的选煤工艺相比,采用重介+浮选工艺煤泥含量,使精煤的产量提高。
结束语
自动洗选工艺流程能够适应自动化分选控制的要求，工序流程设置合理，极大地提升了煤炭分选的精度和有效性，实现了自动连续分选作业。新的自动化控制系统包括了管理层、控制层以及操作层三个部分，能够对设备运行状态进行实时监测，并自动发出调节控制指令，对整个洗选过程进行实时调控。该新的控制系统能够将选煤厂的洗选精度提升93.5%，对提升一次分选合格率和煤炭分选经济性具有十分重要的意义。
参考文献
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