智能配煤系统在选煤厂的应用策略研究.pdf

CHINA COAL VISION煤炭新视界煤炭加工利用0引言根据国家统计局公布的数据，2022 年国内原煤产量达到 45.6 亿 t，煤炭消费量增长 4.3%。着眼提升煤炭资源供给能力，有效调整市场供需关系，改善煤炭质量，适应国家节能减排与绿色环保政策要求，相关煤炭企业投入大量资源，对选煤技术体系作出优化调整。通过设备合理布局，推动煤炭选煤方式的高效化、精细化、智能化转型，实现煤炭加工质量可控、效率可靠，切实满足新时期煤炭开发与使用要求。1选煤厂配煤作业的基本要求总结梳理选煤厂配煤作业基本流程与主要方式，形成完整的技术认知，调整配煤作业总体布局，对后续配煤系统功能完善与配煤系统技术创新提供方向性引导，消除技术应用盲目性。配煤作为选煤厂主要生产指标任务，强调能够根据市场需求，将不同类型、不同质量的煤炭按照预设的比例进行混配加工，利用各种煤炭性质差异，提升混合煤综合性能。与传统单煤相比，混合煤有着更强的实用属性，满足相应的实用需求1。经过多年摸索，选煤厂逐步形成相对完善的配煤技术方案，通过体积法和质量法，完成配煤生产活动。其中，体积法是指将相应体积的单煤与特定体积的煤炭进行混合；质量法参照质量要求，将不同种类的单煤进行混合，使其达到预定比例。配煤总体思路确定后，技术人员通过带混式、仓混式、床混式来完成具体的生产任务。但必须清楚地认识到，上述配煤方式在很大程度上，难以提升混合煤的均匀性，影响混合煤实际使用效果。以某选煤厂为例，较长时间内，其使用传统配煤方式，配煤环节受到各类因素影响，出现末原煤灰分波动大、混煤质量不达标的情况，严重影响选煤厂煤炭销售量2。为应对这种情况，该选煤厂对原有配煤生产线作出改造升级，引入新设备与新工艺，实现配煤生产的智能化转型。从实际效果来看，配煤质量得到提升，生产效率得到改善，如表 1 所示。表 1 配煤生产线改造前后灰分变化情况日期3月7日3月9日3月11日3月13日序号12121212配煤前末原煤灰分32.1842.5729.4527.4639.0242.1935.8033.14配煤后混煤灰分24.1125.6724.6425.3729.4632.5823.4829.01与要求灰分（25%）差值1.11-2.38-3.040.474.595.78-2.27-2.09从实际使用效果来看，智能配煤系统的应用，可以有效提升选煤厂生产效率，实现对煤炭灰分的合理控制，降低煤质事故发生概率，最大程度地保障市场销售能力。2智能配煤系统构成分析着眼智能配煤系统使用场景，技术团队围绕功能定位，设置完整设备功能组件，通过系统功能的完善，增强系统服务属性和实用能力。2.1 智能配煤系统构成考虑到智能配煤系统功能定位，着眼系统控制的精准化与作业的高效化，技术团队要充分利用现有技术手段，对系统架构作出整体规划3。具体来看，智能智能配煤系统在选煤厂的应用策略研究温家玉1，张海涛2（1.中煤西北能源化工集团有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017200；2.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：为了充分解决分拣、筛选过程中出现的煤质波动幅度大、波动频率高的问题，提出了选煤厂智能配煤系统技术应用策略：依托技术要素，定向调整技术布局，引入在线检测灰水仪、数控调量装置、配煤搅拌装置等模块，组建智能配煤系统；探讨智能配煤系统技术应用注意事项。关键词：选煤厂；智能配煤系统；技术优势；应用策略中图分类号：TD94文献标识码：A151煤炭新视界CHINA COAL VISION煤炭加工利用配煤系统主要由 PLC、图形工作站、检测计量设备、超声波料位计量设备组成，系统模块之间有效配合，形成技术闭环，形成就地调节、半自动调节、全自动调节、参数设置、数据获取等路径，丰富智能配煤系统功能。例如，在检测计量设备支持下，智能配煤系统能够精准测定煤炭数量，测定煤炭灰分、硫分、挥发分等数据，并根据要求推荐煤炭配比关系，实现配煤生产的智能化与精准化，有效排除人为因素影响。2.2 智能配煤系统主要功能从实际使用情况来看，在 PLC 驱动下，按照煤炭配比数据，调节生产流程，同时借助图像界面，显示生产数值、反馈数值，提示预警信息，查询历史数据。智能配煤系统在很大程度上弥补了传统人工配煤、机械配煤中存在的缺陷，在确保混合煤生产加工效率的同时，提升配煤活动的适应性，加强配煤厂内部联动能力，将煤炭入洗、配煤、装车等环节协同起来，实现选煤厂生产一体化。智能配煤系统有着较强的故障自我诊断、故障自我排除、系统自我保护等能力，对于给煤机运行中出现的空仓或者堵仓等偏差，智能配煤系统可以快速作出反应，在发出预警信息的同时，并立即停机，及时完成生产活动止损。智能配煤系统有着更强的数据运算能力，可以辅助选煤企业根据配煤要求，完成既定生产目标任务4。例如，智能配煤系统借助选煤软件，预测入洗的各类单煤的入洗比例，初步制订配煤生产方案。快速准确地计算单煤的灰分、硫分、挥发分、黏结指数，根据配煤流程科学化管控，实现自动配煤。考虑到配煤自动化管控要求，技术团队增设在线测定仪、电子皮带秤，实时反馈配煤参数，辅助生产过程模糊化控制。3选煤厂智能配煤系统技术应用策略选煤厂在智能配煤系统技术应用环节，着眼作业任务要求，遵循科学性原则和实用性原则，改进技术应用路径，完善技术应用体系，更好地发挥智能配煤系统总体技术优势。3.1 健全完善智能配煤系统技术体系3.1.1合理布局系统功能选煤厂在智能配煤系统应用过程中，要针对系统重点模块与核心功能，进行合理化构建，促进技术优势向实用优势的转换。基于上述目标定位，技术人员要结合实际，有目标、有方向地对在线检测灰水仪、数控调量装置、配煤搅拌装置、配煤专家自动化系统以及配煤数据库等进行合理布局，最大程度地增强配煤任务完成效果。为确保智能配煤系统服务效能，技术人员应全面掌握智能配煤系统各个组件的功能定位和使用场景，避免后续设备类别选择出现偏差。例如，在线检测灰水仪器主要用于测定煤炭内的水分和灰分含量；数控调量装置主要用于变频控制，精准控制单煤掺和量。3.1.2高效推进系统升级现阶段多数选煤厂已经完成传统配煤生产线的布设与使用，技术人员可以对现有的传统配煤生产线作出微调，通过引入新技术、新设备，完成智能配煤系统科学布局。具体来看，技术团队可以在现有配煤生产线中加入在线检测灰水仪和皮带秤。为保证设备作用的发挥，兼顾改造成本与使用性能，技术团队应对在线检测灰水仪和皮带秤的型号、技术参数进行综合性评估与科学性选择，补齐技术漏洞与短板。例如，目前使用频率较高的 DF-5756B/C 在线多点式灰水仪，安装调试难度较低，适用性较好，可以快速安装在输送机的相关位置，完成煤炭水分、灰分在线检测，并同步完成数据上传5。考虑到数据上传的及时性与准确性，技术人员在安装在线灰水仪环节，要进行通信链路调试，确保通信稳定性，避免出现检测数据上传速度迟缓等问题，对后续煤炭配比提供数据支持，减少制备误差。适当增加数控调量装置的数量，技术团队可以在选煤厂主厂房末端精煤离心机溜槽位置增设数控调量装置。这种结构布局，既保证生产流程完整性，又提升了配煤精度，实现末精煤掺配量合理控制。技术团队对配煤中使用的搅拌装置要做好定制工作。搅拌装置需要根据选煤厂使用场景，确定具体参数，并按照技术标准，调配设备和材料，以完成现场定制。对于定制的搅拌装置，其处理能力需要达到 300t/h，实现末原煤、中煤充分混合，提升混合煤质量。3.2 有序做好智能配煤系统技术管理选煤厂所使用的智能配煤系统设备组成相对简单，但由于生产环境较为恶劣，设备运转过程中会出现服务年限缩短的情况，影响正常配煤生产活动。为应对上述情况，智能配煤系统在使用过程中，选煤厂应当加强制度建设，完善技术设备管理流程，结合生产任务，制订相应的技术管理方案。例如，选煤厂根据要求，制订智能配煤系统管理方案，定期开展设备维护、校准等工作，对于出现损坏的设备组件，及时做好维修与更换，使整个智能配煤系统可以保持良好运行状态，降低系统故障发生概率。有序做好系统操控人员培训工作，着眼操控人员年龄构成、学历结构和工作经验，设定培训方案，组织专题培训、理论培训、实操培训等系列活动。通过各类培训活动，促进操控人员更新知识、掌握技能、提高岗位胜任能力，顺利完成智能配煤系统操控任务。同时，对于系统发出的预警信息或者提示信息，操控人员能够根据培训内容，启动应急预案，快速排查出系统异常与设备故障。例如，选煤厂可以组织经验丰富的技术人员，对新入职系统操作人员开展系列培训，讲解系统指令、系统参数、操控重点等内容，让新入职系统操作人员可以快速熟悉工作岗位，快速融入配煤生产活动中。3.3 提升智能配煤系统技术应用水平在完成选煤厂智能配煤系统硬件升级的基础上，152CHINA COAL VISION煤炭新视界煤炭加工利用技术团队还需要对现有的软件系统作出必要的升级，开发配煤专家自动化系统。通过软件系统合理布局，实现对在线水灰测量装置等硬件模块的快速调度，更好地提升智能配煤系统硬件模块响应能力。在这一思路指导下，技术团队可以采取人工智能算法对配煤精度进行优化，并逐步拓展系统功能6。例如，技术人员在输入煤炭参数后，专家系统能够生成不同的配煤方案，并进行方案比选。同时，在配煤结束后，在线检验配煤结果，分析煤量、灰分、水分等数值，修正配煤方案，生成配煤档案。专家系统的应用，无疑在很大程度上，增强智能配煤系统自我检测、自我管理、自我维护能力，实现故障有效监测与科学处置7。4智能配煤系统技术应用注意事项考虑到智能配煤系统的技术属性，选煤厂在生产实践中，要总结好方法和经验，明确技术应用的注意事项，规避技术盲区，增强实用属性。4.1 智能配煤系统存在问题选煤厂依托智能配煤系统，实现配煤效率、配煤质量和配煤成本综合管控。但必须清楚地认识到，系统运行过程中，在各类因素叠加影响下，会出现仓口放煤不畅、煤炭堵塞或者间断性煤炭堵塞等情况，导致放煤量和分仓配比发生误差，影响配煤效果，降低混合煤品质。配煤生产加工环境较为恶劣，智能配煤系统所使用的带式输送机、在线测定仪器以及电子胶带秤在运行过程中，发生设备故障的概率较高。例如，部分选煤厂未组织人员定期进行智能配煤系统的维护管理，使得带式输送机发生托辊缺失、损坏、黏土等问题8。这种情况会导致带式输送机上下抖动幅度较大，如果没有得到妥善处理和解决，将会大大影响在线测定仪、电子胶带秤计量精准度，诱发配煤误差。4.2 智能配煤系统完善举措针对现阶段智能配煤系统存在的技术性问题，技术团队在整个系统布局、管理以及维护等阶段，遵循科学性原则和实用性原则，坚持以问题为导向，采取相应举措，完善配煤流程，展现技术优势9。具体来看，选煤厂要结合自身生产任务和生产计划，抽调技术人员，组成管理团队，由管理团队定期进入配煤现场，对仓口等煤炭传输模块进行管控，定期维护相关设备，避免仓口放煤不畅、储煤场漏斗煤量不足等突发情况，为智能配煤系统正常运行营造良好环境。通过这些举措，控制放煤总量和分仓配比的精准性，消除系统误差，保证入仓物料存储、调取效能10。考虑到配煤带式输送机、煤质在线测定仪和电子胶带秤等组件，需要做好设备现场管理，对带式输送机的托辊需要定期做好维护与管理，消除缺辊、坏辊和黏泥，确保带式输送机运行平稳。5结语智能配煤系统在选煤厂的应用，对煤炭掺和质量的提升、选煤效率的管控、议价能力的增强有着极大裨益。文章从实践角度出发，立足选煤厂配煤作业基本要求，着眼技术构成，明确技术要求，旨在通过技术要素的整合，搭建起完整的配煤技术架构，实现配煤活动的智能化、高效化与系统化。参考文献：1郭鹏.智能配煤系统在王坡选煤厂的应用J.选煤技术，2022（1）：88-93.2安小刚，钱丽霞，张海涛.选煤厂智能配煤系统研究与应用J.煤炭工程，2022（1）：17-21.3李昕帆.选煤厂配煤系统优化改造方案J.能源技术与管理，2021（2）：169-171.4宿国平.选煤厂用自动配煤系统研究与实现J.煤矿机电，2021（1）：34-37.5刘磊，张恩明.基于 PLC 的配煤自动化系统在选煤 厂 的 应 用 J.内 蒙 古 煤 炭 经 济，2021（10）：159-160.6张培军.选煤厂智能配煤系统研究现状及发展趋势J.矿业装备，2021（4）：230-231.7薛永妍.选煤厂配煤系统优化设计J.煤炭加工与综合利用，2022（5）：38-46.8耿延兵.智能给煤与节能系统在三河口选煤厂的应用J.煤炭加工与综合利用，2022（6）：42-45.9李涛，逯新保，郎舒婷.智能供配电系统在选煤厂的应用J.选煤技术，2021（5）：92-95.10 殷智武.选煤厂控制自动化技术及应用研究J.新型工业化，2022（8）：244-256.责任编辑：陶小琳153