智能化洗煤厂探索及实践

智能化洗煤厂探索及实践

郭鹏

国家能源神东煤炭集团洗选中心

摘要：煤炭资源在我国能源结构体系中占据非常重要的地位，为我国社会经济发展做出了非常重要的贡献。选煤是煤矿生产中重要的环节，直接决定了煤炭产品的质量。随着工业领域技术水平的不断发展和提升，对选煤技术提出了更高的要求。当前很多选煤厂在生产时存在不足，比如:设备的工艺参数主要依靠人工经验进行设定;检测仪器仪表精度无法达到实际使用需要;整体智能化水平较低;控制系统主要针对某个设备或环节进行控制，实现全流程控制的情况相对较少。因此有必要建设智能化选煤厂，实现选煤全流程的智能化控制。本文主要结合笔者实践经验，阐述了智能化选煤厂的建设框架，以期能够促进选煤厂的智能化发展。

关键词：智能化；洗煤厂；探索及实践

引言

对于智能燃煤发电厂，煤炭质量数据和产品指标信息必须通过准确和快速的方法实时报告。传统的煤质分析方法主要包括三个阶段:采样、样品制备和分析，完成这一过程需要时间和努力，人工干扰冲击检测精度不能满足对抗系统的实时高质量调节要求取样链是煤炭质量检验的第一步，提取了一些代表煤炭的具体样品，作为煤炭评价指标，取样链对检验结果的准确性有很大影响。考虑到煤流动产生的固体颗粒的可变性和随机性，取样过程受到许多因素的影响。因此，有必要对技术的使用情况进行全面分析，以便就如何简化选煤过程的精确取样提供咨询意见，从而促进智能选煤设施的建设和发展。

1智能化选煤厂目标

从选煤厂企业的层面而言，建设智能化选煤厂的根本目标是为了提升企业的经济效益，在现有基础上实现经济效益的最大化。企业经济效益等于产品销售金额减去加工成本和原材料成本。通过建设智能化选煤厂能够对人力资源、财务、设备、生产、销售、物质消耗等实现精细化管理，从而提高分选的精确度、设备运行的智能化程度，优化分选条件、工艺参数和产品结构。

2选煤厂设备健康系统现状

选煤厂目前设备健康系统发展状况良莠不齐，智能化方向主要是通过离线与在线检测设备驱动电机与减速箱等传动部分的温度与振动值，利用检测值判断设备这些部位的健康状况。设备健康系统离线检测最早开始应用在工业现场，通过在现场设备附近位置粘贴设备牌，巡检人员携带点检仪，在巡检中通过手动检测设备温度、振动值，关键位置可以拍照、录像。待巡检人员回到办公室后，连接后台服务器读取数据，将数据导入系统，在点检系统软件模块内完成对应数值处理及分析诊断功能。手动点检仪的增强版是应用点检仪无线WiFi或移动SIM卡功能，人工在现场用手持点检仪检测到设备数值后直接将数据传输到点检后台服务器软件系统，进行数据处理。在线检测就是通过有线、无线或有线无线混合的通信方式将检测值实时上传，减少人员干预。这种方式检测是在现场设备上安装检测传感器，消除了人为点检随机因素，不足之处是不能实时拍照，在需要图像时还需人工方式现场处理。在线式设备健康检测，可以时刻检测，连续性好，报警灵敏度得以提高。当前市场上设备健康数据检测基本都在使用这种拓扑进行数据采集，因设备健康数据检测就像医生看病一样，“望闻问切”后得到的信息就是各种传感器检测到的数值，医生诊断病因并给出处方，而医生的医术及专业知识才是解决病情的核心。设备健康系统也一样，检测数值收集后利用数据分析，发现设备问题及解决方案才是设备健康系统的核心意义所在。

3选煤各环节的新技术应用

3.1给煤系统PID变频控制

在煤炭生产过程中，原煤和煤量的稳定是保证产品质量稳定的基本环节。这两种方法都需要手动操作和手动实时调整，以反映皮带平衡显示数据、工人的劳动强度和人为因素的影响，从而导致不准确或延迟，从而影响到添加煤量和下游洗涤链的稳定性。枣矿集团高庄选煤厂通过安装煤机变频调速，结合电子带平衡测量数据，利用PID变频控制调整煤机煤量，实现自动跟踪调整 为后续选煤生产线提供稳定的供电，为产品质量稳定控制奠定良好的基础。

3.2正确的检测传感技术

检测数据的准确度、检测方式、传感器数量、测控技术的成熟性及安装方式是决定后续设备健康数据采集的基础。目前市场的主流以温度、振动传感器在线检测为主，手动点检复核为辅，通过这2类传感器检测数据，测算可能故障隐患，无论是设备的机械故障还是电气故障，这方面具有一定的笼统性和片面性，这也降低了设备健康诊断的准确性。因术业有专攻，用这2组数据检测判断设备的所有故障与缺陷，明显不具有代表性。通过对多家公司健康诊断系统的调研，比较专业的公司做得比较成熟，在实际设备健康应用中，能够提供专业的检测传感器，配以科学的安装，同时对数据检测的准确度影响有深入的数据分析，确实能够在自己专业的领域通过数模分析，较准确地给出设备的健康问题，提前给出诊断结果。如电动机磁感技术，传动机械机构的油质分析等，都有其独到之处，再结合温度、振动传感器数据，靶向定位故障问题准确。目前研究传感器技术对设备健康数据的检测非常重要，精细化趋势非常明显，专业公司由于对设备有深入的了解，依据掌握的专业知识，数据检测有其独到之处。各专业公司检测传感器类型比较多，使得设备健康检测多样化、复杂化，标准不统一，整合多个专业公司系统到一个设备管理健康平台的难度非常大。这个问题是设备健康检测发展中的痛点之一，目前许多用户还没有意识到检测传感器的专业性。以后设备传感器就与看病一样，目前的温度、振动检测就像人体的测温、B超一样，只是模糊确定一个方向性。要准确定位，查出主要原因并对症下药，传感测控技术像医学的CT、MBＲ检测技术一样，对设备从外到里的准确检查，将设备的健康问题吃透，有目标性地彻底解决，这是设备健康检测未来关键技术的突破方向。

3.3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。设计的重介分选工艺的智能化控制系统基本原理如图3所示。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系统的工作质量。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，提升分选效果。第二，通过使用智能化控制系统可以减少重介设备操作人员的数量，降低人工成本。

结束语

工业情报已成为国家战略，煤炭智能选材已提上日程，选煤技术发展迅速，但选煤厂核心工艺智能控制技术研究尚未取得决定性进展，如回流、浮选材智能控制算法、数学模型等这些瓶颈没有得到有效解决。此外，许多链仍无法对生产流程参数进行实时分析和最佳控制，而且数据分析和挖掘不足，而智能控制正是基于对数据的分析和优化，以实现智能决策和控制，因此由于智能选煤厂还没有统一的标准，智能建设需要大量财政投资，并考虑到实际经济效益，建议将每个选煤厂的具体情况和新技术的适用性结合起来，逐步实现智能.

参考文献

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