非线性动力配煤在自动化设备中的应用探究
孙鹏
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孙鹏,. 非线性动力配煤在自动化设备中的应用探究[J]. 动力技术研究,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.159241.
摘要:
为保证煤炭生产质量,煤炭企业往往会分析动力配煤和不同单煤之间的非线性关系,由此创建契合实际的动力配煤模型,以自动化配煤系统作为主要手段探明动力配煤中存在的缺陷,采取针对性手段加以弥补。基于此,文章围绕非线性动力配煤在自动化设备中的应用进行探讨。首先通过综合分析掌握单煤指标与动力配煤间的非线性关系核心内容,之后阐述自动化配煤技术工作原理,探究实际应用过程中具体实现方式。希望下述内容能够给相关从业人员提供参考,加快我国煤炭事业发展进程。
关键词: 非线性;动力配煤;自动化设备
DOI:10.12721/ccn.2023.159241
基金资助:

我国煤炭资源储备丰富,但因分散在不同的区域故而各地资源质量差异较大,用户需求难以得到满足。因此企业要采取适当方式进行配煤保证合理性,基于煤炭特性、组成等多方面因素制定配煤方案,增强煤炭适应能力满足不同应用环境的要求,进而提高资源利用率。动力配煤是结合煤炭物理特征、化学特征以及燃烧情况,分析市场对煤炭提出的要求,采取科学有效的措施处理煤炭,这种方式不仅可以使煤炭充分燃烧,同时能够减少废弃物质生成,加强对生态环境的保护。

1分析单煤指标与动力配煤间的非线性关系

1.1动力煤煤化作用及主要指标

煤炭作用较为复杂,细分为泥炭化和成岩两个阶段。以动力配煤作为标准可以将煤炭资源划分为褐煤、长焰煤、不粘结煤等多种,考虑到不同煤炭特性之间的差异以及组成不同,资源应用过程中不同颗粒混合之后会产生一系列负面影响,正因如此动力配煤和单煤各项指标之间存在非线性关系,如果想掌握这种关系,最为有效的方式就是采取数学建模,凭借神经网络技术进行探究来掌握更为全面的内容。

1.2探究动力配煤与单煤主要指标的非线性关系

动力配煤实施的关键在于满足消费者提出的需求,同时尽量减少成本投入,创造更多经济效益,取得最佳应用效果优化煤炭性能。由此可以看出,动力配煤其实是一种优化方式,而想要保证配煤科学合理满足应用要求,具体操作过程中必须注重下述指标,分别是煤炭发热量Q、挥发分V、硫分S、水分M、灰分A、灰熔点q、结渣具有的特征、燃烧特征、燃尽特点D和二氧化硫排放具有的特征,数学模型公式如下:

1.png(1)

上述公式中Pmin代表配煤最小成本投入,n代表配煤过程中所用煤炭种类数量Ci代表配煤所用单煤单价,Xi是配煤各类煤炭用量比例。

2自动化配煤技术的工作原理及实现

考虑到煤炭生产的重要性,企业采取动力配煤的非线性优化技术进行煤炭生产的过程中,对配套设备、工艺水平有更高的要求。文章以某些洗煤厂为例进行详细说明:

2.1自动配煤系统

图1是配煤工艺流程图。当液压闸板启动之后,系统会根据预先设定的参数分次将煤炭倒入称重机,设备带有的感应设施会在煤炭倒入之后与PLC相连,称重之后确定煤炭实际重量,如果与PLC规定给煤量之间差距不超过既定标准的情况下,说明配煤能够符合应用需求,之后利用变频器监控煤炭重量变化,加强控制保证精准度,调节给煤速度与供煤速度之间的关系。配煤全程中不仅要注重误差控制,同时还要引入均匀方式进行配煤,当各种煤炭用量达到设定标准之后进行混合,进而满足应用环境提出的要求。2.png图1配煤工艺流程图

2.2控制系统的结构与功能

图2是针对配煤系统创建的控制系统,该系统具有下述功能:首先系统运行过程中可对涉及的设备进行统一管理,加强控制力度掌握设备运行状况。配煤系统运行程序复杂,各道程序功能不一,包括启动、停止等。文章提及的配煤系统拥有多种工作模式,即顺序控制、联合集中控制以及单机控制。顺序控制主要是指以计算机系统作为控制终端,针对构成系统的设备制定工作模式,之后分析具体需求由终端向设备下达具体指令,按照预先设定的模式进行运作,一般情况下依次设定为启动、停机、连锁循环及自动化控制。联合集中控制主要用于有特殊需求的情况下,譬如对某一配煤煤种进行处理时,系统会结合具体情况以及应用目的,整合相应步骤增强适配性,一些环节甚至需要引入手动方式加以控制。单机控制只在系统单一设备需要维护检修时被调用,由此对系统进行调节。

配煤过程中一旦出现异常情况,为减少造成的损失,系统会立即停止机械设备运作,同时发出报警信息通知工作人员处理。如果实际给煤量并没有达到设定标准,称重装置会将感应到的信息反馈至控制终端,进而发出报警信息。工作人员可结合工作需求自行调整供煤量上下限值及报警时长。

操作平台组成复杂,配有显示屏幕,工作人员可根据屏幕反馈的信息进行操作,设定运行参数了解设备运行状况,掌握具体工艺流程。3.png图2结构原理图

2.3煤量的精确配比

电子配料秤重传感器将实时采集的各煤种配煤量与PLC预设值进行比较,数据再经由modbus通信传输至变频控制器,当有异常数据产生的时候将发出警报,自动改变输送机的传输速度,调控各配煤通道的实际供给量,进而完成非线性配煤工作,主要工作分为参数的确定和程序的执行两部分。确定单项指标参数。配煤方在配煤前将根据对各项单一煤种的煤质化验的结果进行配比方案的确定。在实际配煤时技术人员还将对现场各煤种储量进行核查,确保煤量充足后选取某一(通常选取需量最大配煤)煤种为参考,再将该煤种的小时处理量输入系统。程序的执行。当完成参数设定之后,基于程序确定各时间段煤炭配置量。配煤系统可以根据计算结果确定单一煤炭输出速度保证合理性。当煤机设备正常运行之后,系统会结合电子配料秤重机测定的数据做出适当调整,掌握实际输煤量。

3结语

上述分析表明,自动化非线性动力配煤具有先进性,运用过程中可为煤炭资源提供质量保障,提高煤炭利用率,使能源充分燃烧减少能耗。对企业来说掌握动力配煤与其主要指标之间的联系,是保证配煤数学模型精准度的关键。因此首先要对不同组分的化学性能、物理性能进行探究,之后凭借自动化设备进行配煤,确定不同种类煤炭用量以及具体比例,加强管控力度。而随着我国煤炭事业不断发展,动力配煤定然会成为行业主要前进方向。

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