跟踪原煤煤质变化控制给煤理论的研究

★加工转化★跟踪原爆爆质变化制纷黑理论的研于海波!于尔铁2(1.抚顺市三元工业测控技术研究所,辽宁省省抚顺市,1130082.辽宁省煤炭工业局,辽宁省沈阳市,110042)摘要提出、总结并完善了“跟踪原煤煤质变化控制给煤”的新型跳汰杋自控理论,依据该理论构建的TKⅩ系列跳汰机自动控制系统,先后成功地应用于炼焦煤和动力煤洗选。关键词选煤跳汰机自动控制给煤/排料/灰分闭环三重综合优化控制在选煤技术发展进程中,跳汰选因其具有处理煤”来解决;另一类是原煤的其它复杂变化(如原煤量大、分选效果好、适应性强等多项优点,曾长期占中各低密度级的含量及灰分、粒度组成、泥化程度据领先地位。然而自上世纪后期以来,跳汰选应用等)对跳汰机二段最佳分选密度的影响——这类变比重逐步缩小。究其原因,主要是由于影响跳汰过化可由灰分闭环控制(或操作者凭借经验观察并结程的因素甚多,自动控制难度较大,以致其内在潜力合精煤快灰调解二段浮标测量密度)追踪二段最佳尚未充分发掘。多年来,曾有多种自控系统出现但分选密度的变化来解决。仅限于排料调节的初级阶段,收效有限。长期的生产实践使我们认识到,完善的跳汰机自控,必须在跟原煤煤质变化踪原料质量变化进行给、排料调节的同时监测产品例变化复杂变化质量,形成闭环综合自控系统。本研究正是沿着这矸石、中煤精煤中各密度级的思路进行,所开发的TKX系列跳汰机自控装置含量、灰分的变化泥化程度的影响在生产中经受了长期考验,由于其良好的技术经济效果,已为现场所接受。根据跳汰机一、二段重物料层厚度反映原煤中矸石、实施对精煤灰分闭环控制中煤的变化,实施“给煤解决。(或凭经验,人工1跟踪原煤煤质变化控制给煤理论排料综合优化控制”解决干预、调整解决)尽管跳汰选涉及对“风、水、给、排4大参数的实施“给煤/排料/灰分闭环综合优化控制控制,但在实际生产操作过程中,将风、水调节好后就不再变化(偶尔微调即可);这样,控制的重点可以图1跟踪原煤煤质变化控制给煤理论图解集中在“给、排”2大参数之上。人选原煤煤质特性23个实时测量分选密度与灰分闭环控制理论的随机变化是影响精煤灰分稳定的扰动源,对此提出“跟踪原煤煤质变化控制给煤”的理论,如图1所对于两段结构的跳汰机,精煤灰分取决于对二示段分选密度的控制。对于采用浮标探测重物料层厚从跳汰机自动控制的角度看,入选原煤煤质特度的跳汰机控制系统,在控制过程中的任一时刻,在性的变化可分成2类,一类是原煤的“精、中(夹矸跳汰机二段存在着3个实时测量/分选密度、浮标实煤)、矸"比例变化及电振给煤条件下粘滞性的变化时测量密度、二段最佳实时分选密度、跳汰机二段实对跳汰机一、二段重物料层厚度的影响——这类变时实际分选密度。在选煤生产要求分选精煤灰分最化可由“根据跳汰机一、二段重物料层厚度控制给跟踪原煤煤质变化控制给煤理论的研究YH中国煤化工媒煤质随机变化43CNMHG在跳汰机二段必然对应1个最佳实时分选密度,简制为主,风、水微调为辅灰分闭环控制把关”的简化称“二段最佳分选密度”。由于人选原煤煤质随机变控制模式,使跳汰机的自动化程度显著提高。化,“二段最佳分选密度”必然是1个连续变化的随机变量,如果要求每一时刻的溢流精煤灰分为最佳4TKX系列跳汰机自控系统简介及其应用效果值,就必须控制“二段实际分选密度”,追踪“二段最4.1TKX系列跳汰机自控系统的结构(图2)佳分选密度”的随机变化。TKX-Ⅲ集成控制系统在输出数控风阀控制在跳汰机自动控制系统中已经建立了浮标测量信号的同时,接收煤仓料位和一、二段重物料层厚度密度与二段实际分选密度的相关性。这样,根据测测量信号,实现对一、二段排料系统和给煤双重综合灰仪测得的精煤的实时灰分与设定灰分相对比,及优化控制;根据测灰仪反馈的精煤灰分与设定灰分时调整浮标测量密度,通过给煤排料综合优化控相对比,自动调整二段重物料层厚设定值来调整二制,就可改变二段实际分选密度,达到控制精煤灰分段浮标的测量密度,进行灰分闭环控制。灰分闭环的目的,实现对精煤的灰分闭环控制。的调节作用同时对排料、给煤产生反馈作用,构成对3跟踪原煤煤质变化控制绐煤理论的实用性入洗原煤煤质变化的实时跟踪,在动态运行过程中自动寻优调节,实现排料、给煤、灰分闭环的三重综跟踪原煤煤质变化控制给煤理论的实用性在合优化控制。上位机可接收多台控制系统数据,构于,它不仅仅是指出问题的焦点,同时提供了解决矛成“集散控制模式”。在上述主要功能基础上,配备盾的具体可行方法,在现场应用中体现出如下优点。了与选煤厂集控、与现场关键设备的运行闭锁;同时(1)省去了给煤控制专用的检测环节,控制系控制系统配备了手/自动切换的多种操作模式,构成统得到简化,控制功能大为增强。自动操作为主,其它操作方式为辅”适应现场各种(2)跳汰机一、二段重物料层厚度在相当程度复杂情况下的操作需求。上实时反映原煤煤质的变化,跟踪原煤煤质变化的给煤控制时间远远小于测灰仪的灰分反馈控制时煤仓料位风阀控制保护一风网单/双獗控制间,在原煤难选或原煤煤质波动频繁的复杂条件下,体现出快速跟踪煤质变化的实时控制效果,同时为段测一段排段重物料层量系统TKx料控制」厚度(稳定)实现精煤灰分闭环控制奠定了基础。集成控(3)特别适应于一、二段排矸提斗提升能力受二段测制系统段排二段重物料层量系统控制厂厚度(稳定)限的现场条件,可在保证精煤灰分稳定前提下,使跳汰机保持髙处理量临界状态运行,缓解了稳定精煤灰分与增加处理量的矛盾。上位机自动给煤测灰仪精煤灰分(4)解决了跳汰机控制参数过多的矛盾。由于、二段重物料层厚度稳定,对调节风、水的要求大图2TKⅩ-Ⅲ型跳汰机自控系统结构框图为减弱将风、水给、排的复杂控制化简成“给排控42TKX系列跳汰机自控系统的应用效果衰1小康矿选煤厂鉴定性试验结果分选算入料的可选性分选效果项目入料灰分/%精煤矸石理论精煤理论分选±0.1含量不完善数量效率产率/%灰分/%产率/%灰分/%理产率/%密度/kg1/%度I/%手动(处理量186t/h)41.3865.2621.1334.749.6669.21.937.230.15494.3自动(处理量29/b)42.6861419.338.680.256301.964.250.112197.5TKX系列跳汰机自控系统先后应用于老虎台煤厂的鉴定性试验为例,自动控制与原手动控制相矿选煤厂、铁煤集团小康矿选煤厂、小青矿选煤厂,比较,效果如表1。使用TKX自控系统的各选煤厂截止2004年初已有6套装置用于生产,其中老虎台的应用效果如表2。选煤厂的系统已稳定运行7年之久。以小康矿选在动力世的粒煤入洗条件下:跳汰中国煤化工CNMHG和第8别20年8月机的数量效率均在96%以上;矸中带煤(-1.8含数据期间,给煤、排料、灰分闭环全部在自动控制下量)均在6%以下;由于原煤处理量比手动控制提高进行,同时要求保证精煤皮带物料层厚度满足测灰18%,现场分别将入洗原煤粒度由原来23mm降到的要求,以保证测量灰分的精度。控制系统将精15mm、13mm,即降低了入洗粒度的下限值,扩大煤灰分设定为196%。为了使灰分得到及时反馈,了人洗量取每分钟即时灰分输入控制系统进行数据处理、识4.3给煤/排料/灰分闭环三重综合优化控制的现别,之后对跳汰机二段设定值进行自动调整。该控场试验制系统实时测试曲线可以反映出原煤煤质变坏后,小康矿选煤厂跳汰机精煤灰分闭环是在2002通过三重自动调节使精煤灰分稳定的过程。年6月投人的,取得了较为理想的试验效果。记录2TKX自控系统在各选煤厂的应用效果应用单位老虎台矿选煤厂铁法小康矿选煤厂铁法小青矿选煤厂煤种炼焦配煤、难选煤动力煤、易选动力煤、易选洗产品灰分5.50%~6.00%17.00%~23.00%20.00%-26.00%入洗粒度0~100mm15~100mm13~100mm灰分稳定率提高矸中带煤(-1.8含量)<5,0%跳汰机数量效率%(主洗97.5%不完善度(I)0.210.1210.086处理量提高18%(15~20/h·m2)18%(15~20t/hm跳汰机数量效率提高6.85%3.6单台年增直接经济效益313万元174万元243万元4.4实时控制特性分析参考文献通过对上述“给煤排料灰分闭环三重综合优化控制”的调节过程的分析,可以得出以下结论。1于海波,于尔铁等.新一代跳汰机自动化装置(1)入选原煤煤质是随机实时变化的在跳汰TKX-1型控制系统[].洗煤技术2000机二段的“3个实时测量/分选密度与灰分闭环控2于海波等跳汰机自动控制系统中自动给煤的研究制”和“跟踪原煤煤质变化控制给煤”的跳汰机控制与实践煤炭科学技术[J].1993)理论,揭示了跳汰选内在矛盾的规律性。3于海波等跳汰机自动给煤的新技术,选煤技术[J(2)实施“给煤排料灰分闭环三重综合优化2000(1)4于海波等跳汰机实时分选密度测控及灰分闭环控控制”,可有效地适应原煤煤质的变化,在跳汰机处制的探讨选煤技术[J.2002(2)理量保持髙位运行的同时,保证精煤灰分合格。即5于海波,于尔铁等跳汰选煤技术的新突破—TKX通过自动控制手段,找出了解决上述矛盾规律性的Ⅱ型跳汰机自动控制系统煤炭加工与综合利用[J].2003方法。(责任编辑康淑云)(3)(上接第42页)除非故障解除后。这类故障主要有主电机过温报测速机、轴编码器断线。松绳故障警;液压站油温过高等(2)先电气制动后安全制动故障:这类故障发该系统将四象限变频技术、PLC绞车电控技术生后,传动系统会自动进行减速当速度降到爬行速在井下防爆提升机上进行综合应用,将双PLC控制度时会立即转为紧急制动。这类故障主要有:事故器和硬件继电器柜及信号柜合理的组合成为一体停车,闸瓦磨损。箱体釆用隔爆结构,并采用新型耐用快捷防爆门,同(3)完成本次开车后,不允许再次开车故障时给新型控制箱安装四轮行走装置。较好地适应了开车前若出现这类故障,则开不起车;若在运行过程高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的井下特殊工况条中出现,则允许本次开车完成但不允许下次开车,件;中国煤化工更捷。跟踪原煤煤质变化控制给煤理论的研究YHCNMHG