浓缩机加装无线传输在线监控系统的改造实践

张兆征

(神华准格尔能源有限责任公司 选煤厂，内蒙古 鄂尔多斯 010300)

神华准能选煤厂是一座年入选原煤3 000万t的特大型动力煤选煤厂，于1996年试生产，入选原煤分为优煤和劣煤两种，采用块煤跳汰工艺，优煤以50 mm分级；末煤直接入产品仓：劣煤以13 mm分级，末煤直接入产品仓。洗选系统通过煤泥水处理系统对水介质中的煤泥进行回收，实现水介质的重复利用，保障煤泥水的内部处理，使煤泥水达到一级闭路循环，减少煤泥水外排对环境的污染，而浓缩机在洗选系统的整个工艺流程中起到非常重要的作用。

1 NT-45型周边驱动中心入料浓缩机基本组成

神华准能选煤厂水处理系统中使用的是NT-45型周边驱动中心入料的大型浓缩机。其入料方式为中心入料，周边溢流，底流用泵抽出，主要用途是澄清循环水，特点是沉淀面积大，底流排料量和浓度较易控制，有相当的缓冲能力。其结构可分为以下3个部分：① 驱动部分。驱动部分是浓缩机绕中心行走的动力，主要由电控部分、11 kW电机、液压马达、行星减速机、链条、齿轮、齿条及行走轮组成。② 中心入料部分。中心入料部分由入料管、支撑底座、中心轴承、中心支架、集电环组成。③ 升降耙。升降耙齿由电控部分、4组耙子(伸缩油缸、爬架、耙齿组成)、固定支撑架及双横梁组成，通过可升降的4组耙子把沉降的煤泥水刮到浓缩池中心出料口，由底流泵抽出。

2 浓缩机加装运行状态无线监控系统

2.1 加装系统的必要性

浓缩机对煤泥的分离沉降效果，影响洗选系统正常运行和产品质量。当入洗原煤煤质发生较大变化时，改造前浓缩机不能及时反映出煤泥变化情况，运行人员只能根据以往经验添加絮凝剂，因而容易造成细煤泥和高灰质细泥难于处理，影响煤泥水的最佳处理时间，进而产生压耙事故，扩大设备损坏范围，给生产和检修造成严重损失。为解决这一问题，在浓缩机上加装运行状态无线监控系统是十分必要的。

2.2 系统基本功能

浓缩机运行状态无线监控系统基本功能如图1所示：信号采集装置采集浓缩机的运行压力信号，通过信号无线发射装置和信号无线接收装置完成信号的无线传输，到达PLC人机界面软件和PLC组态软件编程，从而实现远程PLC实时监控，安装现场监测报警装置实现现场监控。

图1 无线监控系统基本功能

准能选煤厂跳汰洗选系统使用的浓缩机是NT-45型周边驱动中心入料浓缩机，其液压驱动器的压力随着浓缩机耙齿在浓缩池内阻力的变化而变化，因而可以直接反映出浓缩池内煤泥沉降情况的变化。为及时了解浓缩池内煤泥变化情况，在浓缩池内安装液压驱动器的压力信号采集装置，通过使用新技术的无线传输装置解决浓缩机中心集电环受水汽影响以及入料时中心振动影响电信号稳定性的难题。因此应用新技术的PLC组态软件开发、Ifix人机界面软件开发及PLC硬件模块支持，实现浓缩机运行状态实时监控。

2.3 系统的优点

2.3.1 保障信号的稳定性和可靠性

中心集电环是NT-45型周边驱动中心入料浓缩机电气维修故障多发点，经分析发现其原因：中心入料管道流量每小时平均为3 600 m3，由于冲击力较大，振动大，而且水汽较大，尤其在冬季，常出现结冰或结霜，对中心集电环的绝缘和机械造成损伤，容易出现故障。通过中心集电环对浓缩机驱动器的压滤信号传输，对信号传输质量有很大影响，经常出现虚假信号和信号丢失的情况。经多次试验选取SATZS/2-3无线收发装置，解决这一难题。

无线收发装置是一种新型的高频低功率，独立对码，单机单信道民用无线收发装置。其特点为传输距离100 m，信号传输稳定，抗干扰性强，集成度高，电源独立，安装方便。通过使用该无线收发装置彻底解决了NT45型周边驱动中心入料浓缩机对信号传输的难题，保证信号的稳定可靠，进而保证整个系统的可靠运行。

2.3.2 提高设备的智能化水平

在PLC分站增加模拟量输入模块，通过PLC组态软件对PLC分站进行编程组态，实时读取储存数据，然后通过上位机使用Ifix人机界面软件开发人机界面，实时监控浓缩机运行状态，并根据设定值进行提醒和报警。操作人员可以通过动态色变方式，及时准确的了解到浓缩机的运行情况，指导加压过滤机运行和浓缩池絮凝剂添加量，使系统更加智能化，并且在今后设备运行过程中进行数据积累，具备了升级的基础。

2.3.3 增加科学的检查手段

以前现场人员对浓缩池内煤泥情况检查，只能通过探池杆进行检查。通过在运行人员休息室安装现场监控报警装置，操作人员可以随时了解浓缩机运行状态，通过浓缩机运行状态反映出浓缩池内煤泥情况和循环水状态，调整加压过滤机的生产，根据原煤入料情况，并结合浓缩池内煤泥和循环水状态调整浓缩池絮凝剂添加量，使运行人员对设备的操作检查增加了一种科学手段，进而提升科学管理水平。

3 改造后的效果和价值

(1)通过增加浓缩机运行状态监测系统，可及时反映煤泥和循环水状态，指导加压过滤机运行，调整絮凝剂添加量。对提高加压过滤机运行的精细化管理水平提供了科学手段，对循环水状态控制和絮凝剂的添加提供了科学依据。

(2)实时监测浓缩机运行状态，可在出现入洗原煤发生煤质变化时及时了解煤泥沉降和细煤泥及高灰质细泥情况，及时组织设备运行，争取最佳处理时间，避免浓缩机出现压耙事故，有效降低浓缩机故障率，保障浓缩机安全、高效运行。降低浓缩机维修成本，提高浓缩机运行效率。

(3)通过对浓缩机加装运行状态监测系统，可根据浓缩池内煤泥情况随时调整加压过滤机的时间和运行参数，提高设备运行效率，节约电耗。在进入雨季后，入料原煤中含有大量的细煤泥和高灰质细泥，为在循环水中及时加入助滤剂与絮凝剂提供依据，及时有效处理了循环水中细煤泥和高灰质细泥，保障浓缩机的安全生产。避免历年来在雨季浓缩机出现压耙事故，使用科学手段使得问题处理提前化和及时化，减少浓缩机故障，每台设备可节约维修费用3.5万元，提高设备运行效率节约资金40万元，目前本厂已推广到3台浓缩机使用。

4 结 语

神华准能选煤厂对浓缩机加装运行状态无线传输在线监控系统的现场改造实践，降低了浓缩机维修成本，提高了浓缩机运行效率。减少浓缩机故障，对循环水状态控制和絮凝剂的添加有了合理依据，同时本次改造进一步提高了设备运行的稳定性和自动化控制程度，对旧浓缩机改造和新浓缩机的生产设计与水处理系统工艺设计具有值得借鉴的作用。