选煤厂重介质自动加药系统设计

2014-07-01冯文龙杜赟佳郭连仓

河南科技 2014年4期

关键词：悬浮液精煤旋流器

冯文龙杜赟佳郭连仓

(中煤平朔集团公司洗选中心，山西朔州 036002)

选煤厂重介质自动加药系统设计

冯文龙杜赟佳郭连仓

(中煤平朔集团公司洗选中心，山西朔州 036002)

煤炭洗选技术对于发展洁净煤具有重要意义，本文设计了一种选煤厂重介质自动加药控制系统，分析了加药系统的管理层、控制层、设备层三级控制体系结构，继而设计了重介质分选工艺及其控制流程。

选煤厂；重介质分选；自动加药；系统

1 前言

煤炭资源是我国主要的能源，约占到整个能源结构的70%左右[1]。原煤未经洗选而直接燃烧容易产生碳硫化合物而形成酸雨，而且原煤直接长距离运输同样增加铁路运输负担。因此，国家积极倡导和鼓励发展洁净煤技术，选煤是实现煤炭高效利用的首选方案，正在起草规划的《煤炭发展“十二五”规划》草稿中，国家鼓励原煤的全部入洗，大力发展煤炭的洗选技术[2]。

目前我国选煤的主要工艺有重介质选煤、跳汰选煤、浮选、干法选煤及其他辅助工艺[3]。在洗选8级精煤情况下，跳汰分选难以选出合格的精煤产品，而重介质选煤工艺普遍采用磁铁矿粉与水配制的悬浮液，利用阿基米德原理实现精煤与矸石的分选，具有较好的效果[4]。由于重介质选煤是一个复杂的分选过程，因此影响重介质选煤的因素较多，主要由原煤特性、给煤量、悬浮液密度、悬浮液流量等。本文利用煤泥分选技术、计算机技术、传感器技术，根据入选煤泥量，对悬浮液的添加量进行控制，实现选煤厂重介质分选自动加药。

2 自动加药系统设计

重介质分选工艺涉及到介质密度、悬浮液液位、旋流器入选压力等多种物理参数的监控和显示，因此为了保障重介质分选生产过程的可靠性、稳定性和精确性，保证精煤质量及提高精煤产量[5]，本文设计了一种选煤厂重介质自动加药控制系统。

重介质分选自动加药系统主要由传感器、控制器、执行器等仪器设备构成，形成管理层、控制层、设备层三级控制结构。管理层主要由带组态软件的触摸屏组成，管理层能够根据传感器测量的参数调整控制参数，同时也能够提供人机友好的操作界面；控制层主要为西门子PLC控制器，为控制系统的决策中心，主要数据存储、逻辑判断、自动运行等任务；而设备层主要由密度计、磁性物质含量计、电动阀、液位计、变频计、执行器以及压力变送器等组成，主要完成分选工艺参数的感知。

图1 重介质自动加药系统控制结构图

煤泥由入料管直接给入一段旋流器中内旋流，在离心力作用下颗粒按密度大小沿旋流器中心到器壁进行分层，小于分选密度的物料向中心聚集，并随内旋流进入溢流口，继而流向弧形筛、磁选机等分选设备，并通过分流箱来控制重介质中的煤泥含量。对于重介质悬浮液，利用液位计来指示浓介质桶中重介质悬浮液的量，并利用电动阀来控制添加稀释水的量来控制重介质悬浮液的密度，同时利用磁性物含量计检测重介质悬浮液磁性物的浓度，并用于相关煤泥含量的计算。自动加药系统能够对重介质悬浮液的密度、重介质煤泥含量、重介质桶液位以及旋流器压力进行实时检测。