智能加药系统在煤泥水处理中的研究与应用.pdf

文章编号：1001-3571 (2024)01-0079-08智能加药系统在煤泥水处理中的研究与应用李鹏波1，申迎松1，王晓坤2，宋志兵1，郭晋强1，乔鹏1（1.山西天地王坡煤业有限公司，山西 晋城 048021；2.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012）摘要：煤泥水处理是选煤厂生产过程中的关键环节。为了解决煤泥水处理过程中存在的药剂浓度不稳定、人工经验依赖性强、药剂调整滞后、操作效率低等问题，王坡选煤厂在基于煤泥水处理现状分析的基础上，进行了加药系统智能化改造，通过对助滤剂和絮凝剂制备及加药装置进行设计，构建参数检测系统，完善控制方案，实现了煤泥水系统的高效运行。生产实践表明，智能加药系统持续稳定运行，减员 3 人，实现了无人值守；浓缩效率提高了 2.19 个百分点，底流固体产率提高了 0.76 个百分点，压滤上料时间缩短了 500 s/班；絮凝剂用量降低了 8.56%，助滤剂用量降低了 10.25%；减少了生产事故的发生。智能加药系统的应用，每年可为王坡选煤厂节约人工成本、电费和材料成本约 87 万元，经济效益显著。关键词：智能加药；智能加药系统；无人值守；参数检测系统；浓缩效率；药剂用量；上料时间中图分类号：TD946.2文献标志码：BStudy and application of the intelligent agent dosing system in coalslurry water treatment processLI Pengbo1，SHEN Yingsong1，WANG Xiaokun2，SONG Zhibing1，GUO Jinqiang1，QIAO Peng1（1.Shanxi Tiandi Wangpo Coal Mining Co.Ltd.,Jincheng 048021,China；2.CCTEG Tangshan Research InstituteCo.Ltd.,Tangshan 063012,China）Abstract:Coal slurry water treatment is a key link in coal preparation process.In order to address the problemsof the manually operated agent dosing system applied by Wangpo Coal Preparation Plant,such as instability inconcentration of agent prepared,strong reliance on experience of operators,delay in making adjustment,and lowoperating efficiency,the existing dosing system is turned into an intelligent one through technical transforma-tion,based on result of analysis of the current slurry water treatment conditions.Through design of the filter aidand flocculant dosing units,application of various measuring instruments to monitor key operating parameters,and improvement of control scheme,the slurry water treatment system has now been made possible to maintaina high-efficiency operation.Practice shows that the dosing system can work stably in an unattended manner,making it possible to dispense with three operations;the thickener has seen increases in thickening efficiencyand underflow solids yield by 2.19 percentage points and by 0.76 percentage points,respectively;the time forfeeding the filter press is cut by 500 s per shift;the consumptions of flocculant and filter aid are decreased by8.56%and 10.25%,respectively;and the rate of accidents in operation has been reduced.Application of the in-telligent system can save the labor,electrical and material costs by 0.87 million yuan per year,creating a notice-ably favorable economic benefit for the plant.Keywords:intelligent dosing of agent；intelligent dosing system；unattended manner；testing system for monit-oring of key parameters；thickening efficiency；dosage of agent；filter press feeding time 收稿日期：2024-01-26责任编辑：樊阳DOI：10.16447/ki.cpt.2024.01.014作者简介：李鹏波（1985），男，山西晋城人，高级工程师，工学硕士，从事选煤技术管理工作。E-mail：lipengbo_，Tel：[phone]。引用格式：李鹏波，申迎松，王晓坤，等.智能加药系统在煤泥水处理中的研究与应用J.选煤技术，2024，52（1）：7986.LI Pengbo,SHEN Yingsong,WANG Xiaokun,et al.Study and application of the intelligent agent dosing system in coal slurry water treatmentprocessJ.Coal Preparation Technology，2024，52（1）：7986.第 52 卷 第 1 期选煤技术 Vol.52No.12024 年 2 月COALPREPARATIONTECHNOLOGY Feb.202479煤炭洗选过程中往往会产生大量煤泥水，煤泥水处理是其中的重要环节，直接影响生产效率、精煤产品质量、循环水质量以及工作环境等13。随着煤炭开采的机械化程度越来越高，原煤中的细粒级煤泥大幅增加，增大了煤泥水处理负荷，使生产压力不断变大4；开采煤层变薄、构造和断层增多，会增大矸石量，矸石中存在的高岭石、蒙脱石等黏土矿物遇水极易泥化分散成极细的微米级颗粒，恶化煤泥水系统5。因此，煤泥水的高效处理对于选煤厂生产具有重要意义67。加药环节直接影响煤泥水处理系统的运行效果。常用的药剂有絮凝剂、凝聚剂、助滤剂等，合理加药可产生合格的溢流水并节约介质，从而到黏度、水分合格的压滤煤泥8。我国大部分选煤厂采用的药剂添加方式为人工加药，存在主观因素大、反应不及时、沉降效果差、药剂用量大等一系列问题910，并且不同工人之间的经验差异会使加药量的稳定性与实时性得不到保障。为了解决上述问题，人们开始研究煤泥水智能加药系统，以实现煤泥水的高效沉降。邓建军等11通过光电传感器实时测量煤泥水的沉降速度，采用前馈和反馈相结合的控制策略，解决了传统煤泥水自动加药系统滞后的问题。董宪姝等12通过检测煤泥水浓度和流量后确定煤泥含量，计算药剂添加量，再通过检测溢流水浊度来调节药剂添加量，保证了溢流水质量，降低了药剂用量。闫玉森等13以煤泥沉降试验和现场采集煤泥水的数据为依据，构建了基于 LS-SVM 的药剂添加模型，将预测模型输出的加药量和加药浓度传输至 PLC 控制系统，实时对药剂添加系统进行微调，实现智能化、自动化加药。但是，目前研发的智能加药系统均需要人工定期往制药漏斗里投药，需要专设投药岗位，人员劳动强度大，尤其是煤质较差时更为严重，与“黑灯洗煤厂”的建设宗旨还存在差距。因此，研究智能加药系统具有重要意义。1煤泥水处理现状山西天地王坡煤业有限公司选煤厂（以下简称王坡选煤厂）是一座设计能力为 3.0 Mt/a 的矿井型动力煤选煤厂，入选原煤全部来自王坡矿井。原煤经过除铁器除铁后，先进行 100 mm 筛分，筛上物进行人工检查手选和破碎，再和筛下物一起进入 13 mm 分级筛进行不完全筛分，筛下物转载进入末原煤棚作为产品销售，筛上物作为入选原煤进入洗选系统14，由一台兼具分级和脱泥作用的双层香蕉筛，分级为块煤（10013 mm）、末煤（131 mm）和筛下煤泥水（0.25 mm 粗煤泥先经 TBS 分选出粗精煤和粗矸石；粗精煤经弧形筛和离心机脱水后，掺入末精煤产品中；粗矸石经高频筛脱水后掺入煤泥产品中；0.25 mm 细煤泥经浓缩机浓缩后，底流由板框压滤机脱水回收，直接作为煤泥产品销售。煤泥水分级旋流器弧形筛粗精煤离心机浓缩机煤泥循环水压滤高频筛粗精煤末精煤掺配掺配TBS 分选+粗矸石图 1 煤泥水处理工艺原则流程图Fig.1 Basic flowsheet of the coal slurry water treatment process 王坡选煤厂煤泥水处理系统由三台 15 m 浓缩机（两用一备）和三台压滤机（2 台 HMZG550/2000-U 和 1 台 HMZG700/2000-U)组成。为保证煤泥的浓缩效果，在煤泥水进入浓缩机缓冲箱前，安装了助滤剂和絮凝剂添加装置来实现药剂的添加。絮凝剂为高分子阴离子聚丙烯酰胺，将固定量的絮凝剂投入到絮凝剂螺旋给料装置中，起动螺旋给料，打开清水阀，配制成固定浓度的絮凝剂溶液，搅拌 1 h 后，打开放料阀，放至絮凝剂储存桶中，然后通过加药泵加入到系统中。助滤剂为无机复合盐，将固定量的助滤剂添加至助滤剂制备桶中，打开清水阀，配置成固定浓度的助滤剂溶液，然后通过加药泵加入到系统中。通过人工巡检，定时观察循环水水质，结合压滤机上料情况，不断调整絮凝剂和助滤剂出料阀的开度，实现药剂的半自动添加。该厂原煤泥水加药系统如图 2 所示。第 52 卷 第 1 期选煤技术2024 年 2 月 25 日 80 清水清水煤泥水絮凝剂加药机助滤剂加药机浓缩机缓冲箱人工投加34215687910111絮凝剂螺旋给料装置；2絮凝剂制备桶；3絮凝剂放料阀；4絮凝剂储存桶；5絮凝剂搅拌装置；6絮凝剂加药泵；7絮凝剂出料阀；8助滤剂出料阀；9助滤剂加药泵；10助滤剂制备桶；11助滤剂搅拌装置图 2 原煤泥水加药系统Fig.2 The agent dosing system originally used 2存在问题选煤生产过程是一个动态变化的过程，但该厂加药方式落后，控制和调整方式单一，存在一系列问题：（1）药剂浓度不稳定。主要体现在助滤剂上，制备和储存为一个桶，靠人工一次性投入一定数量的药剂，并打开清水阀门来配置药剂，在生产时边制备边使用，存在药剂浓度不稳定现象。（2）通过出料阀调节药剂流量大小，完全依赖工人经验加药，缺少计量设施。为了保障正常的浓缩沉降，一般存在药剂添加过量的现象，造成药剂浪费。（3）当进入系统的煤泥量发生变化或者煤质发生变化时，往往存在滞后现象，不能随生产情况动态变化，易导致浓缩池事故，严重时出现“压耙”现象，影响正常生产。（4）药剂的配制和添加全靠人工操作，需设专岗，存在人力资源浪费和工作效率较低的现象。3智能加药系统天地王坡煤业有限公司已成功获批“全国首批智能化示范煤矿建设”1516。跟随矿井智能化建设的步伐，采用“兵团作战”模式，以“减人、增安、提效”为基本目标，王坡选煤厂开展了一系列智能化项目建设。针对煤泥水处理环节存在的问题，对煤泥水智能加药系统进行了研究探索。3.1设计思路综合考虑目前国内外已有的设计思路，结合王坡选煤厂实际情况，设计了王坡选煤厂智能加药系统，图 3 为智能加药系统架构图。将相关仪表、传感器采集到的数据传输至下位机，通过 PLC 运算，建立 PID 控制模型，使各类执行器自动动作，实现远程和就地控制，再结合算法实现智能加药。底流流量计絮凝剂料位计助滤剂料位计助滤剂流量计絮凝剂流量计清水流量计底流浓度计入料浓度计入料流量计原煤皮带秤溢流水浊度计浓缩机界面仪PLC+上位机+PID助滤剂浓液清水电控阀助滤剂加药机清水电控阀助滤剂加药机计量泵助滤剂浓液计量泵絮凝剂精密计量螺旋给料絮凝剂搅拌装置絮凝剂清水电控阀絮凝剂加药计量泵助滤剂加药机搅拌装置助滤剂浓液搅拌装置图 3 智能加药系统架构图Fig.3 Block diagram showing the framework of the intelligentagent dosing system 智能加药系统设计思路见图 4，分为加药、前馈和反馈三个环节：（1）加药环节。清水和药剂按照算法配比配制成设定的浓度，药剂浓度可根据需要进行调整。助滤剂使用量较大，采用“一次集中配制浓液，生产自动稀释加药”的模式，药剂总量能够满足一天生产；絮凝剂使用量较小，制备药剂的料斗容量能够满足一天生产，采用“制备熟化储存加药”模式。第 52 卷 第 1 期李鹏波等：智能加药系统在煤泥水处理中的研究与应用2024 年 2 月 25 日 81 加药助滤剂絮凝剂浓液制备稀释液储存药剂流量前馈控制煤泥水系统药耗煤泥比例原煤量浓度计干煤泥量流量计煤泥沉降实验絮凝剂计量泵频率计量泵流量与频率关系助滤剂计量泵频率药剂浓度反馈控制熟化前馈反馈浓缩机目标值浊度仪界面仪大于小于图 4 智能加药系统设计思路Fig.4 Design of the intelligent dosing system （2）前馈环节。根据原煤皮带秤数据和煤泥产品比例核算小时干煤泥量（浓缩机入料浓度计和流量计数据作为煤泥量比对依据），按照选煤用絮凝剂性能试验方法（GB/T 187122002）进行煤泥水的沉降试验探索药剂制度，得到吨干煤泥最佳药耗；根据小时干煤泥量和最佳药耗结合配制药剂浓度，开发药剂添加算法实现自动核算药剂流量，参考计量泵的流量与频率关系，自动调整助滤剂计量泵和絮凝剂计量泵输出频率，使药剂流量达到给定值。（3）反馈环节。加强浊度仪、界面仪关键参数监测，并根据控制策略进行闭环调节絮凝剂计量泵频率和助滤剂计量泵频率，使得煤泥水处于最佳沉降效果。3.2硬件设施 3.2.1助滤剂制备及加药通过安装助滤剂制备装置和助滤剂加药装置取消了药剂投加人员。助滤剂制备装置用来配制助滤剂浓液，药量能够满足“一班制备，两班使用”。助滤剂加药装置主要用来稀释助滤剂浓液。图 5 所示为助滤剂制备及加药装置。通过上位机程序计算助滤剂投加量，人工集中投药，自动打开清水电控阀门，加入设定量的清水，制备出设定配比的助滤剂浓液。在生产时，助滤剂加药装置计量泵不断将助滤剂稀释液加入到煤泥水系统中，当助滤剂加药装置桶体处于低液位时，触发助滤剂浓液计量泵运行，同时自动打开加药装置清水电控阀门，配制设定比例的助滤剂稀释液，直至助滤剂加药装置桶体处于高液位时停止，自动关闭相关阀门。3.2.2絮凝剂制备及加药图 6 所示为絮凝剂制备及加药装置，主要包含制备、熟化、储存、加药四个单元。在制备单元，工人将絮凝剂投入到料斗中，通过精密计量螺旋给料，并自动打开清水电控阀门，按照比例配置设定浓度的絮凝剂，液位超过溢流隔板时，药剂推流至熟化桶内；在熟化单元，通过长时间搅拌，絮凝剂高分子链得到充分分解，液位超过溢流隔板时，推流至储存桶；在储存单元，安装料位计，监测絮凝剂的液位；在加药单元，安装计量泵和流量计，用来向煤泥水系统中定量输送药剂。生产过程中絮凝剂加药计量泵将储存桶内的絮凝剂加入到煤泥水系统中，当处于低液位时，触发精密计量螺旋运行，同时自动开启清水电控阀门，不断制备絮凝剂药剂，直至储存桶中液位达到高位时停止絮凝剂制备作业。由于絮凝剂需求量少，制备料斗中所存储的聚丙烯酰胺干粉量能够满足一天生产需求即可，每天仅需要巡检工往料斗内集中投入一次药剂便可实现无人化生产。同时，位于投加出口的加热器会按照预定时间定期加热以去除干粉中的水分，防止干粉因受潮而在管道内结团。第 52 卷 第 1 期选煤技术2024 年 2 月 25 日 82 清水助滤剂浓液机助滤剂加药机煤泥水系统3245687191011121315141助滤剂浓液桶体；2助滤剂投药口；3助滤剂浓液清水电控阀门；4助滤剂浓液清水流量计；5助滤剂浓液搅拌装置；6助滤剂浓液桶体料位计；7助滤剂浓液计量泵；8助滤剂浓液流量计；9助滤剂加药搅拌装置；10助滤剂清水流量计；11助滤剂加药装置清水电控阀门；12助滤剂加药装置桶体料位计；13助滤剂加药装置桶体；14助滤剂加药装置计量泵；15助滤剂加药装置流量计图 5 助滤剂制备及加药装置Fig.5 Filter preparation and dosing units 清水制备单元熟化单元储存单元加药单元煤泥水系统1234895671112101清水电控阀门；2清水流量计；3絮凝剂料斗；4精密计量螺旋给料；5絮凝剂制备桶；6絮凝剂熟化桶；7絮凝剂储存桶；8絮凝剂搅拌装置；9溢流隔板；10絮凝储存桶料位计；11絮凝剂加药计量泵；12絮凝剂加药流量计图 6 絮凝剂制备及加药装置Fig.6 Flocculant preparation and dosing unit 3.2.3参数检测系统煤泥水处理系统主要对煤泥水入料流量、煤泥水入料浓度、浓缩机煤泥层厚度、溢流水浊度、浓缩机底流流量和浓缩机底流浓度进行检测，为了确保参数检测的准确性，系统中各环节检测仪表均选用行业中使用可靠的仪表。煤泥水关键参数检测系统仪表明细见表 1。浓缩机溢流水浊度检测选用美国哈希（HACH）生产的 SC100 和 SOLITAX 在线浊度仪，该仪表性能稳定，抗干扰性强，传感器不受溢流水中色度变化的干扰，且自清洗装置能防止因污染而引起的检测误差。浓缩机煤泥沉降层厚度检测选用美国哈希生产的 SC100 和 SONATAX 在线污泥界面检测仪，利用超声波原理计算超声波返回探头的时间，来计算煤泥层的厚度。在浓缩机入料管道上安装流量计和浓度计检测入料的流量和浓度，用来辅助核算干煤泥量。在浓缩机底流管道上安装流量计和浓度计检测底流的流量和浓度，用来监测压滤机入料的物料性质。上述检测参数中，清水浊度计和界面仪采集的数据作为反馈依据；入料流量计和浓度计核算的干煤泥量用来与皮带秤和煤泥产率核算的干煤泥量进行比对，但不作为前馈依据；其他数据不作为前馈和反馈依据，仅作为生产数据监测，当数据处于异常时发出报警。第 52 卷 第 1 期李鹏波等：智能加药系统在煤泥水处理中的研究与应用2024 年 2 月 25 日 83 表 1 煤泥水关键参数检测系统仪表明细Table 1 List of key operating parameters testing,measuring and monitoring instruments序号仪表名称安装位置用途备注1溢流水浊度计距溢流堰1 m，深50 cm检测溢流水浊度作为溢流水浓度，判断循环水质量2界面仪距中心3.5 m检测煤泥层厚度指导底流泵和压滤机的开停3入料流量计浓缩机入料管检测入料流量用来核算干煤泥量4入料浓度计浓缩机入料管检测入料浓度用来核算干煤泥量5底流浓度计浓缩机底流管检测底流浓度用来监测压滤机运行状态6底流流量计浓缩机底流管检测底流流量用来监测压滤机运行状态 3.3软件系统软件系统由系统软件、上位机和下位机组成，监控煤泥水加药系统各环节参数，按照控制方案自动配制药剂并执行相关加药动作，同时监测设备运行状态及报警。系统选用研华工控机作为上位监控机，西门子 s7-200（smart）作为下位机对各设备进行信号采集和控制；上位机选用组态王 kingview 作为监控界面的组态软件，下位机选用 STEP 7-Mi-croWIN SMART 作为控制系统程序编程软件。3.4控制方案 3.4.1助滤剂制备图 7 为助滤剂制备控制方案。助滤剂加药装置桶体设有低、中、高三个液位，当触发低液位时，助滤剂浓液计量泵和加药装置清水电控阀门自动开启，结合稀释比例及浓液流量监测情况，自动调整清水电控阀门开度，使清水流量达到程序算法核算出的流量值，实现药剂的自动补充；中液位只是一个液位指示，不参与任何控制环节；当触发高液位时，助滤剂浓液计量泵和加药装置清水电控阀门自动关闭。在生产过程中，助滤剂浓液间断性地补充至加药装置中，当浓液桶液位低于设定阈值时，会触发报警，提示制备助滤剂浓液。3.4.2絮凝剂制备图 8 为絮凝剂制备控制方案。絮凝剂储存桶体设有低、中、高三个液位，当触发低液位时，絮凝剂精密计量螺旋和清水电控阀门自动开启，结合螺旋计量值和配制比例，自动调整清水电控阀门开度，使清水流量达到程序算法核算出的流量值，实现药剂的自动补充；中液位只是一个液位指示，不参与任何控制环节；当触发高液位时，精密计量螺旋和清水电控阀门自动关闭。开关开关加药装置桶体料位计低液位中液位浓液计量泵加药装置清水电控阀门开度稀释比例浓液流量高液位图 7 助滤剂制备控制方案Fig.7 Filter preparation control scheme 絮凝剂储存桶料位计低液位中液位精密计量螺旋清水电控阀门开度开关开关螺旋计量值配制比例高液位图 8 絮凝剂制备控制方案Fig.8 Flocculant preparation control scheme 3.4.3自动加药在前馈环节，结合煤泥量和药剂制度，系统按照算法自动调节絮凝剂计量泵频率和助滤剂计量泵频率。在反馈环节，以浊度仪反馈为主、界第 52 卷 第 1 期选煤技术2024 年 2 月 25 日 84面仪反馈为辅，当浊度小于设定阈值时，按照前馈的基础数据调节计量泵频率；当浊度大于设定阈值时，按照设定的步长逐步调节助滤剂和絮凝剂计量泵频率，浊度小于设定阈值时恢复原有计量泵频率。同时加强界面仪数据监测，若泥层厚度小于设定阈值，允许系统按照浊度仪反馈的模式进行反馈；若泥层厚度大于设定阈值，为防止出现“压耙”事故，系统及时发出报警，以便进行原因排查。4应用分析目前，智能加药系统项目已在王坡选煤厂成功应用，并取得了良好效果。4.1监控画面助滤剂制备及加药系统监控画面如图 9 所示。在助滤剂制备环节，参照浓液桶原有液位和浓度，结合目标液位和浓度，核算出药剂及清水添加量，工作人员按照要求一次性集中配制，完成助滤剂浓液的制备。在助滤剂加药环节，设定好稀释液浓度，将系统切换到自动模式，稀释液通过计量泵加至煤泥水系统中，同时监测加药桶的液位，当处于低液位时，从浓液桶中补充浓液至加药桶内并且稀释至目标浓度，直至加药桶处于高液位为止。经过调试，助滤剂浓液浓度设定为 45%，浓液计量泵间歇性运行，稀释液浓度设定为 2.5%，加药装置计量泵连续运行，实现了助滤剂加药系统的持续稳定运行。图 9 助滤剂制备及加药系统监控画面Fig.9 Panel display of filter preparation and dosing system under monitoring and control 絮凝剂制备及加药系统监控画面如图 10 所示。工人向絮凝剂料斗内投入絮凝剂，配制浓度范围为 24，将系统切换至自动状态，絮凝剂经制备和熟化后，进入储存桶中，絮凝剂计量泵连续运行，经计量泵加至煤泥水系统中，实现了絮凝剂加药系统的持续稳定进行。清水絮凝剂料斗流量计流量计电磁阀絮凝剂储药罐搅拌机 1搅拌机 2图 10 絮凝剂制备及加药系统监控画面Fig.10 Panel display of flocculant preparation and dosing system under monitoring and control 4.2效益分析 4.2.1无人值守智能加药系统实现了药剂的“一班配制，两班生产”。无论煤泥量的变化还是煤质的变化，系统均可自动调整药剂用量实现智能加药，可安排检修人员或其他人员集中投药进行制备而无需再设专岗人员，实现了生产加药环节的无人化。通过该系统的应用实现减员 3 人，人工成本按 15 万元/年计算，第 52 卷 第 1 期李鹏波等：智能加药系统在煤泥水处理中的研究与应用2024 年 2 月 25 日 85每年可节约 45 万元。4.2.2提高生产效率智能加药系统可使煤泥水沉降处于最佳效果，能够提高底流浓度、缩短压滤上料时间、提高压滤效率，改造前后浓缩效果对比见表 2。由表 2 可知，改造后底流浓度增大，溢流浓度减小，浓缩效率由91.95%提高到了 94.14%，底流固体产率由 98.44%提高到了99.20%。另外，压滤机上料时间由3 000 s 缩短至2 500 s，压滤效率显著提升。目前，选煤厂有三台压滤机，每天共需要压滤煤泥 50 班，每班煤泥压滤上料时间缩短了 500 s，每天减少压滤机入料泵运行时间 6.94 h，每年按 330 天核算，累计可减少压滤机入料泵运行时间 2 290.2 h，每年可节省电费约 30 万元。表 2 改造前后浓缩效果对比 Table 2 Comparison of thickening efficiencies beforeand after renovation%时间入料浓度溢流浓度底流浓度浓缩效率底流固体产率改造前4.590.0842.1591.9598.44改造后4.560.0448.3494.1499.20 4.2.3降低药剂用量系统投入运行后，系统能够根据煤泥量大小和煤质变化动态调整药剂添加量，可避免药剂添加过量的现象。改造前后药剂用量对比见表 3。由表3 可知，絮凝剂用量由 9.21 g/t 降至 8.42 g/t，降低了 8.58%；助滤剂用量由 120.63 g/t 降至 108.27 g/t，降低了 10.25%。通过估算，每年可节约絮凝剂 2.5 t，助滤剂 30 t，节约材料成本约 12 万元。表 3 改造前后药剂用量对比Table 3 Comparison of consumption of agents beforeand after renovation时间入选量/t药剂总量/t药剂用量/(gt1)助滤剂絮凝剂助滤剂絮凝剂改造前645 83577.915.95120.639.21改造后782 96484.776.59108.278.42 4.2.4减少生产事故智能加药系统可以实现药剂的自动添加且加药均匀，使得煤泥水沉降处于最佳效果，为生产保驾护航。此外，当煤质变差时，通过反馈调节可及时自动调整药剂使用量，确保沉降效果，降低底流黏度，保障了压滤机的正常上料，降低浓缩池生产压力，减少生产事故发生。5结语针对煤泥水处理过程中存在的问题，王坡选煤厂结合生产实际研发了智能加药系统，通过设计助滤剂和絮凝剂制备及加药装置，安装煤泥水关键参数监测传感器，完善控制方案，实现了煤泥水系统的高效运行。系统投入应用后，实现减员 3 人，提高了压滤效率，降低了药剂用量，减少了生产事故，经济效益和社会效益良好。参考文献：刘东亮.凤凰山矿选煤厂煤泥水处理系统控制方法研究与实现D.太原：太原理工大学，2015.1 窦红庆，高晓茜，张新明.选煤厂智能加药设计与应用J.洁净煤技术，2023，29（S1）：127130.2 牛超，赵乐.基于煤泥水沉降过程的智能加药系统研究与应用J.选煤技术，2023，51（4）：8491.3 肖宁伟，张明青，曹亦俊.选煤厂难沉降煤泥水性质及特点研究J.中国煤炭，2012，38（6）：7779，93.4 曹学章，冯晔，王晓坤.难沉降煤泥水的沉降试验研究J.选煤技术，2011（5）：1115.5 刘小会，王建南.斜沟煤矿选煤厂智能加药系统的研究与应用J.煤炭加工与综合利用，2020（8）：3941.6 陶亚东，潘月军.选煤厂煤泥水加药智能化控制系统研究J.洁净煤技术，2019，25（5）：151155.7 高勇，王德刚，孙涛，等.煤泥水处理工艺中自动加药系统的研究与应用J.煤炭加工与综合利用，2018（S1）：2026，8.8 闫继宏.煤泥水浓缩池自动加药系统的设计与应用J.煤炭加工与综合利用，2023（11）：2628.9 毛箫瑀，刘令云.煤泥水处理智能控制研究现状J.选煤技术，2022，50（2）：7885.10 邓建军，张孝逐，林喆，等.基于光电测量的煤泥水自动加药系统研究J.洁净煤技术，2017，23（2）：9297，102.11 董宪姝，高贵军，寇子明.基于煤泥界面检测的絮凝剂 溶 解 液 自 动 添 加 系 统 的 研 究 J.选 煤 技 术，2007（4）：102104，4.12 闫玉森，唐海元，于峰，等.利民选煤厂煤泥水智能化加药系统研究J.煤炭技术，2023，42（10）：258261.13 李鹏波，申迎松，高贯兴，等.王坡选煤厂介质消耗优化管控研究J.煤炭加工与综合利用，2023（6）：5053.14 王磊，尚伟栋，苌延辉.煤矿智能化建设的引领者和示范者山西天地王坡煤业有限公司煤矿智能 化 系 统 建 设 及 运 营 团 队 J.智 能 矿 山，2023，4（8）：1724.15 王磊，苌延辉，苏上海，等.煤科云智能一体化管控平台在天地王坡煤矿的设计与应用J.智能矿山，2023，4（12）：816.16第 52 卷 第 1 期选煤技术2024 年 2 月 25 日 86