山西天星煤氣化有限公司120萬噸年選煤廠重介工藝參數(shù)測控系統(tǒng)(精)

山西天星煤氣化有限公司120萬噸/年選煤廠重介工藝參數(shù)測控系統(tǒng)控制方案唐山瑞安普科技有限公司2011年4月概述天星煤氣化選煤廠主選設備選用三產(chǎn)品重介旋流器進行分選，最終的產(chǎn)品為精煤、中煤和矸石三種產(chǎn)品。在重介選煤系統(tǒng)中，影響設備分選效果的因素是多方面的，主要包括懸浮液密度、懸浮液煤泥含量、旋流器入口壓力及介質(zhì)桶液位等，且由于各因素之間互相影響相互制約，加之入選原煤煤質(zhì)變化的影響，很難單憑選煤司機手動調(diào)節(jié)使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。為了提高分選精度，減少人為因素對分選效果的影響，充分發(fā)揮重介選煤的優(yōu)勢，能夠最大限度的穩(wěn)定生產(chǎn)高質(zhì)量的精煤產(chǎn)品，必須對生產(chǎn)過程中的各種主要工藝參數(shù)進行實時監(jiān)測和自動控制?？刂圃砀鶕?jù)三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤過程的工藝特點，為了保證選煤過程的正常生產(chǎn)條件，并且有效地提高分選效率和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，需要對原煤分選過程中懸浮液的密度、旋流器入口壓力、煤泥含量、合格介質(zhì)桶液位等工藝參數(shù)進行在線監(jiān)測和自動控制。系統(tǒng)主要功能及技術指標：⑴重介質(zhì)懸浮液密度的在線檢測及自動化控制，在正常生產(chǎn)時，當重介質(zhì)懸浮液的密度大于生產(chǎn)所設定的懸浮液的密度時，加水閥門打開，加入循環(huán)水，使重介質(zhì)懸浮液的密度減??；當重介質(zhì)懸浮液的密度小于生產(chǎn)所設定的懸浮液的密度時，加水閥門減小開度，減少加入的循環(huán)水，使重介質(zhì)懸浮液的密度增加。懸浮液的密度控制精度小于±0.01Kg/L。⑵旋流器入口壓力的檢測。⑶合格介質(zhì)桶液位的在線檢測和上、下限報警。⑷精煤磁尾桶、中矸磁尾桶、循環(huán)水池等液位的在線檢測和就地顯示。⑸合格介質(zhì)懸浮液磁性物含量的在線檢測及煤泥含量的控制。⑹系統(tǒng)具有儀表系統(tǒng)（現(xiàn)場級）及工控機+PLC系統(tǒng)雙重顯示、控制功能以及系統(tǒng)間切換、A/M切換和現(xiàn)場就地操作功能。主要監(jiān)測回路的基本原理3.1懸浮液密度控制在重介選煤過程中，重介質(zhì)懸浮液密度是重介質(zhì)選煤的一個重要的工藝參數(shù)，懸浮液密度的穩(wěn)定與否直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟效益。在合格介質(zhì)泵和旋流器之間上升管道安裝RYC-3000型差壓式密度計以監(jiān)測合格介質(zhì)的密度。通過安裝于合格介質(zhì)桶上的加水閥門自動調(diào)節(jié)合格懸浮液的補水量以保證懸浮液密度的穩(wěn)定。3.2旋流器入口壓力的檢測、顯示和控制在以旋流器為主洗設備的重介質(zhì)選煤過程中，旋流器入口壓力的變化對分選效果也起著很重要的作用。旋流器入口壓力的檢測是通過安裝于旋流器入口處的壓力變送器進行的，本系統(tǒng)選用帶就地顯示功能的壓力變送器，能夠方便的在現(xiàn)場實時觀測旋流器入口的壓力值，同時檢測信號送至密控室，以提供生產(chǎn)人員隨時了解該值的變化，并可以通過修改合格介質(zhì)泵變頻器的工作頻率控制旋流器入口的壓力。3.3懸浮液煤泥含量的計算和控制合格分選懸浮液的成分為水、煤泥和磁鐵粉，按照一定的比例混合成密度穩(wěn)定的分選懸浮液。由于煤泥的比重較低，磁鐵粉的比重較高，在重介選煤過程中，如果煤泥的含量過高時，分選懸浮液中煤泥的體積濃度就大，分選懸浮液的粘度就大，這時再混入大量的原煤就勢必造成原煤在旋流器中分選不充分，結果就是精煤中混有中煤和矸石，中煤中混有精煤，影響精煤的質(zhì)量和回收率，同時，煤泥含量過高還會給產(chǎn)品脫介帶來困難，污染精煤產(chǎn)品，增大介耗；煤泥含量過低則會加速懸浮液沉淀速度，造成懸浮液的密度無法穩(wěn)定，同樣會影響系統(tǒng)的分選效果。因此，檢測和控制懸浮液中煤泥含量的大小也是很重要的。目前，尚無直接檢測懸浮液煤泥含量的儀器儀表，合格介質(zhì)懸浮液中煤泥含量是借助于密度計和磁性物含量計分別測出懸浮液的密度和磁性物含量，由PLC或上位機計算得到。對煤泥含量的調(diào)控是通過調(diào)節(jié)精煤弧形篩下分流箱的分流量來實現(xiàn)的，當煤泥量過大時，通過加大分流箱的分流量，加大去往磁選機的流量，使更多的煤泥隨磁選機尾礦排出，從而降低重介分選系統(tǒng)中懸浮液的煤泥含量。3.4合格介質(zhì)桶液位的檢測和顯示合格介質(zhì)桶的液位是保證正常生產(chǎn)的必要條件，隨著生產(chǎn)不斷的進行，產(chǎn)品中必然會帶走部分水分和介質(zhì)，導致系統(tǒng)中水和介質(zhì)的總量不斷減少，合格介質(zhì)桶液位不斷下降，在控制系統(tǒng)中設計了對合格介質(zhì)桶液位的實時檢測和超限報警，以供選煤操作工隨時掌握合格介質(zhì)桶液位的變化情況，當液位降至報警下限時，報警功能可提醒選煤操作工向系統(tǒng)中補充介質(zhì)和水，同時減小分流，是合格介質(zhì)桶的液位上升，以維持生產(chǎn)正常進行?？刂葡到y(tǒng)的硬件配置密度控制系統(tǒng)硬件主要由現(xiàn)場檢測顯示儀表、執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)等組成，其中現(xiàn)場檢測顯示儀表包括RYC-3000型差壓式密度計、液位計、MN1型磁性物含量檢測儀、壓力變送器等，執(zhí)行機構包括GX-1000型電動加水閥門、FLX型線性分流箱控制裝置和加介控制等，控制系統(tǒng)包括PLC、工業(yè)控制計算機和相關儀表、模塊等組成。PLC選用西門子公司的S7-300系列，工業(yè)控制計算機選用臺灣研華系列產(chǎn)品。在條件允許的情況下，為了降低整套系統(tǒng)的造價也可以與集中控制系統(tǒng)共用PLC和工業(yè)控制計算機系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的軟件環(huán)境和基本功能⑴軟件環(huán)境PLC軟件開發(fā)平臺選用與PLC配套的STEP-7，工藝控制計算機運行平臺選用WIN-CC或組態(tài)王等，利用VB或VC語言編制功能構件及用戶程序。⑵基本功能根據(jù)重介質(zhì)選煤過程自動化測控系統(tǒng)的特點和生產(chǎn)需要，該計算機系統(tǒng)包括以下主要功能：?生產(chǎn)工藝流程圖和生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的實時顯示。?工藝參數(shù)的列表顯示。列表實時顯示重介質(zhì)選煤過程中工藝參數(shù)的測量值、設定值。?工藝參數(shù)歷史記錄。該系統(tǒng)程序運行后，對工藝參數(shù)每間隔一定時間，進行記錄，操作人員可以根據(jù)需要，任意設置記錄時間間隔。通過菜單選擇，操作人員可以查閱任意時間生產(chǎn)工藝參數(shù)歷史數(shù)據(jù)。?工藝參數(shù)的趨勢曲線。工藝