永定庄选煤厂旋流器入料系统优化与应用
2015-11-12骆宏亮
骆宏亮
(大同煤矿集团大地选煤工程有限责任公司永定庄选煤厂，山西 大同 037000)
永定庄选煤厂隶属于大同煤矿集团有限责任公司，位于大同煤田向斜中段东南侧，地理位置在大同市西南约23.5 km处，行政隶属大同市南郊区所辖永定庄选煤厂，设计能力210万t/年，小时处理量400 t/h，属大型模块化动力煤选煤厂。全厂采用重介及螺旋分选机联合分选，50～1.5 mm粒级由重介旋流器分选，1.5～0.15 mm的粒级由螺旋分选机分选，＜0.15 mm由加压过滤机及板框压滤机处理，主要设备均采用国外进口设备。厂区主要建筑有办公化验楼、主洗车间、浓缩车间、库房、介质库、消防水池、集中生产泵房、原煤场、产品仓、矸石仓、各皮带栈桥等。
1 技术改造原因及背景
永定庄选煤厂分级旋流器组入料压力应在90～120 kPa才能保证最佳分级效果，而为分级旋流器组供料的泵入料压力为150 kPa左右，在日常生产中，该厂为了保证最佳分选效果，采用了关小各旋流器的入料阀门来控制压力。通过调节各组旋流器开启度的大小来控制入料压力，操作繁琐，而且经常滞后，导致大量粗颗粒经常进入浓缩池，造成煤泥难以处理，制约生产。
原来分级旋流器的入料压力靠12个阀门来控制，永定庄选煤厂实际使用10组旋流器，其他2组关闭。当入料泵上料时，通过分料装置，均匀分配给10组旋流器。通过开启阀门的大小控制入料压力以达到最佳的分选效果。
2 技术改造
1)改造前，煤泥泵为分级旋流器提供的物料在旋流器上方经分料装置均匀分给10组旋流器，泵提供多少物料，旋流器就得接受多少物料。由于要考虑旋流器的最佳分选效果，入料阀门开启度只能很小，这样阀门承受的压力就很大，磨损就很大。改造前入料示意图见图1.
图1 改造前入料示意图
实际生产中，该厂安排2名岗位工人专门负责开关阀门，等接到集控室返回需要调整阀门的指令后，往往已经滞后，而且操作繁琐，劳动量大，浓缩池经常进入大量大颗粒物料，造成煤泥难以处理，制约生产。该厂本着以人为本，降低劳动强度的宗旨，对设备进行了优化改造。
2)改造后，在旋流器上料主管路上接1趟回煤泥桶的管路，并安装1个控制阀门，煤泥主管路上安装1个压力传感器，传感器通过1个PLC与控制阀门相连接。通过实验得出，当压力传感器检测到90 kPa压力值时的最小电流值和120 kPa时的最大电流值。设定PLC在这个最大和最小电流值范围工作，当压力低于90 kPa(最小电流值)时，PLC发出指令，关小阀门保压;当压力高于120 kPa(最大电流值)时，PLC发出指令，开大阀门泄压。这样在旋流器最佳分选效果的情况下，处理量达到最大，回料量达到最小，形成稳定的流量比例。管路中的压力也降到了最低，多点人工控制变为单点集中自动控制，快速有效，减少了粗颗粒物料进入浓缩池。旋流器上方安装的手动控制阀门都处于完全打开或关闭状态，基本没有磨损，延长了使用寿命。该厂选用的自动控制阀门、PLC、压力传感器等都是经过回收修复后可利用的设备，改造成本较低。
改造后入料示意图见图2.
图2 改造后入料示意图
电气控制原理图见图3，现场加装的自动控制阀门图见图4，改造前后更换阀门统计表见表1.
图3 电气控制原理图
图4 现场加装的自动控制阀门图
表1 改造前后更换阀门统计表
3 技术改造效果
1)改造于2013年7月20日实施，生产中旋流器的阀门位置是固定不动的。原来调节旋流器的入料压力需人工手动调节10个阀门，改造后不需要人工调节，变多点人工手动控制为单点集中自动控制，省去了繁琐的操作，节约了劳动力。旋流器由2名岗位工人看守，改为1名岗位巡视工每3 h巡视1遍。
永定庄选煤厂旋流器入料系统改造后，取得了较好的效果，使用至今，未更换过阀门，保证了选煤厂的正常生产。正常生产中，旋流器的压力通过自身反馈调节，压力始终保持在90～120 kPa，再未发生跑粗现象。
2)经济效益分析。
改造前，每组旋流器每月按更换1个阀门计算，一年约120个，此刀闸阀单价为4 300元。
改造后，保守估计1年主管路上阀门等控制装置修理1次，修理费用为10 000元。
节约的资金=120×4 300－10 000=50 6000元(不计更换阀门的劳动力)。
3)永定庄选煤厂通过对旋流器入料系统的技术改造，解决了入料压力过高，造成煤泥跑粗和阀门使用寿命短的问题。通过加装自动控制系统，节约了劳动力及生产成本。
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