智能化选煤厂建设的探索研究
摘要
关键词
智能化选煤厂;智能技术;规划
正文
一、智能化选煤厂建设的优势
1.1经济效益
把智能化技术贯穿到选煤厂的建设与发展进程中,让相关的装备逐步向智能化转变,通过实时监测的方式,监视设备的操作状况和各种参数的设定,通过预先判断,获得最优维修工作执行的时机,使设备的实际应用价值得到最大程度地发挥。通过智能化的测试系统,可以对煤炭洗选过程和生产环境的实际状况进行自动监测,获取相关的监测信息后,并通过智能逻辑算法有针对性地进行指导整改,优化并改进各个过程中的基础参数,实现安全稳定生产。
在智能系统的工作中,可以对生产设备的异常状况进行合理的监测,并能迅速地找到故障的具体部位,通过对原因的分析,对这种问题进行及时地处理,从而降低机器的停转时间,使设备的操作与维修费用得到有效的控制。
最终以提高精煤回收率、降低洗煤介质、设备配件、维修物资等生产成本的消耗为目标,得到更好的产品种类,在保证高产、稳产的前提下,降本增效,降低人工劳动强度、劳动量,提高洗选效率保持企业的生产利润。
1.2环保优势
随着我国煤炭基础资源的不断枯竭,要想让煤炭资源的利用率得到最大程度地发挥,就必须将其作为首要目标,通过合理地利用煤炭资源,减少资源和资本的浪费。通过高效地发展智能系统,以提高工业资源的使用效率为目标,在智能选煤厂中积极地引入循环利用系统,实现各种资源的绿色化。通过高效利用尾煤,可以得到环境保护等问题的及时解决,同时也可以使智能选煤厂的建设优势得到充分发挥,有利于推动国民经济的健康、可持续发展。
1.3安全方面
选煤厂设备众多,危险区域也相对较多,为保证职工巡视工作的高效安全进行,可采用智能机器人、智能视频系统的形式,以降低人力资源的损失和危险事故的发生。此外,在设备的生产过程中,还必须通过实时化的监测系统和必要的图像识别系统来监控设备的生产状态,一旦发现异常情况,就必须根据自动化的方式,及时地采取有效的控制措施,并给出适当的预警,严格禁止生产事故等问题的发生,以安全化、智能化的理念为基础,确保选煤厂建设活动的有效性。
二、我国选煤厂智能化控制技术现状
现如今,存在于选煤厂内部的智能化体系设备主要面临两大挑战:
①许多煤炭生产设备的内部零件的生产工艺缺乏,这就要求煤炭生产企业依靠进口来发展生产,在一定程度上提高了企业的资金投入,而在具体的生产过程之后发现,整个煤炭智能化控制体系所造成的煤炭回收率依然较低。
②选煤厂内部控制中心体系相关的参数与实际情形之间出现较大的差异性,传感器无法对一些细小的信息捕捉,从而使得中心管理人员无法掌握整个智能化控制体系的全面信息。除此之外,具有高素质和较高工业水平的技术人员的匮乏,也是当前选煤智能化工艺发展过程中面临的主要问题。
三、智能选煤厂建设关键技术
3.1智能杂物分选技术的应用
采出的煤炭不可避免地会有部分杂物,例如木柱、铁柱、塑料等。为了避免杂物对下级分选设备产生不利影响,必须对煤块中的杂物进行分选。过去通过人工方式进行分选,不但工人劳动强度大,而且分选不彻底,效率十分低。也曾考虑采用机械设备进行分选,但杂物中成分比较复杂,这使得采用自动化设备进行分选十分困难。针对这种情况,国内研发了基于机器视觉的智能识别与基于射线识别技术的智能干选机精准排除杂物或矸石的块煤分选装置系统。在运行时,通过进料口的视频监控系统以及射线精准识别系统进行采集图像、精准识别,采用机器视觉技术以及射线透射识别技术对煤炭中的杂物、矸石、煤进行属性识别,从而对杂物或矸石的位置和姿态进行确定。确定物料运送时间后,将其上传至智能控制系统,由智能控制系统确定干选机精准操作装置(机械手、击打装置或者高压喷嘴)的控制策略,启动并完成杂物或者矸石分离工作。经过现场测试发现,采用智能干选机分选技术的杂物或矸石分选准确率可达90%以上,这极大地提高了煤炭分选效率。
3.2重介分选工艺的智能化控制技术
重介分选设备传统控制系统工作时存在的问题与跳汰机基本类似。智能化控制系统的实际应用效果可以主要从以下两个方面进行阐述:第一,操作灵活度高。受洗煤工艺过程及原料性质影响。重介质的质量会出现不同程度的波动,这对控制系统提出了更高的要求,质量波动必然会在一定程度上影响分选系统的工作效果和分选效率。智能化控制系统可以基于原材料属性和工艺参数波动对重介分选过程进行智能控制,引入高精度灰分检测技术,通过原煤属性、产品灰分综合反馈调节过程控制参数,提升分选效果。第二,引入大数据自学习模型,升级智能分选系统,对系统的多变量控制参数进行算法优化,结合原料煤可选性数据、人工历史数据以及实时灰分检测数据进行分选密度的预测与智能调节,综合管控各项参数,以最优的方式保证分选系统的稳定性以及产品质量的最优指标。并通过使用智能化控制系统可以减少重要设备操作人员的数量和劳动量,降低人工成本。
3.3浮选智能加药系统
该系统为浮选机、浮选柱等浮游选煤设备必备系统,根据煤质的不同,基本遵循干煤泥量定药剂量的原则添加药剂。浮游选煤药剂主要有捕收剂和起泡剂,根据煤质化验的不同,两种药剂遵循一定的质量比进行添加。系统通过检测入选来料的浓度和流量,编制程序控制药剂,常规定量添加设备为计量泵,也可以用普通泵与流量计配合添加。整体上,是在原有干煤泥量检测加药基础上通过改造建设为智能浮选系统,增加智能加药站、精矿、尾矿矿浆灰分仪、充气量监控、浮选泡沫层厚度和液位检测等传感器仪表,实现药剂一站式除杂和乳化,根据浮选产品灰分实时检测结果对浮选药剂添加量以及浮选机各项调节参数进行智能化算法控制,实现浮选系统从检测到控制的无人化智能系统。
3.4煤泥水智能处理技术的应用
选煤完成后会产生一定量的煤泥水。煤泥水的处理将直接影响选煤质量。在对煤泥水进行处理时,需要加入一定量的絮凝剂和凝聚剂。传统的方法是工人凭经验进行添加,这很容易引起循环水较大的波动,甚至影响分选过程。针对这种情况,研发了煤泥水智能处理系统。该系统通过对煤泥水的入料浓度进行实时测量,采用智能算法实时估计加药量,并检测煤泥水净化后的循环水水质,以此反馈加药效果,并实时进行反馈调节加药量,形成闭环智能控制系统。实现了对加药的自动化控制。实践表明,在采用煤泥水智能处理技术后,生产成本可降低10%左右。
四、结束语
总之,建立一个智能化的选煤厂,能够提高生产效率,提高产品质量,减少生产成本费用,减少能耗、节约人工劳动量和人工成本,提高企业综合经济效益。所以,在新时期,要实现煤炭企业的高质高效、安全绿色可持续发展,必须要加强对其智能化的管理。
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