智能选煤厂建设探讨

智能选煤厂建设探讨

华斌

烟台金华选煤工程有限公司 山东省烟台市  265500

摘要: 智能选煤厂的发展已经起步，但还任重道远。将智能化运用到选煤厂中来，就可以建构智能化选煤厂。基于此本文进行如下探究。

关键词：智能选煤厂；智慧工厂；智慧决策

引言

随着移动互联网、云计算、大数据、物联网等技术逐渐成熟并广泛应用，信息化、智能化改造已逐步成为煤炭企业发展的必然趋势。

一、智能选煤厂建设关键技术

1.1智能网络及大数据

智能网络及大数据就是要建设基于物联网的底层平台，基于大型ＰＬＣ的控制平台，基于大数据和云计算的信息网络平台，构建完整的３层网络平台，实现设备全生命周期及巡检任务智能推送技术、设备智能运行巡检维护、隐患问题的闭环管理。

1.1.1移动传输网络

目前国内先进的智能选煤厂建设，移动平台搭建了专用4G网络，实现了4G网络在厂区的全部覆盖，实现了控制网、办公网、视频网、4G网“四网”数据互通，各网络之间采用防火墙隔离，保证了数据传输的安全性，为智能化应用奠定数据传输基础。同样，整个厂区移动平台为WiFi形式覆盖建设模式，通过数个无线控制器集中化控制管理无线AP，实现WiFi全部覆盖。控制网、办公网、视频网、无线WiFi网络通过防火墙隔离。

1.1.2数据采集存储、传输及智能管理平台

（1）数据采集存储

智能选煤厂需要建立智能管理系统，该系统采集的数据较多，采用微软的历史数据库单独存储采集的数据。该系统部署在一个服务器上与集团局域网实现互通。（2）智能管理系统智能管理系统包括MES设备运行及效能管理系统、ｃMES机电管理系统、ＥＲＰ系统以及停送电管理系统等，其中MES系统可统计生产数量、设备运行状况、装车外运状况、生产消耗量、设备维修及作业绩效等。有的选煤厂智能管理系统包括设备台账管理、设备KPI管理、设备润滑管理、设备点检管理、设备维修管理、备件管理等。也有的选煤厂智能管理系统包括跟踪管理、机电成本管理、静态资料管理、动态数据管理、设备故障诊断。设备台账管理应支持设备台账统一管理，台账信息包含设备编号、设备名称、安装位置、所属系统、型号、生产厂家、主要参数等内容。支持查看单台设备的信息，主要包含设备技术参数、设备BOM清单、投运时间、使用时间、设备维修及保养记录、设备整体运行状态等内容。点检管理应开发单独的点巡检管理模块，可以通过手机终端将日常点检发现的故障进行提报，形成点检记录，实现设备点检任务定岗位推送功能。以设备台账为基础，建立统一的点检标准，周期性自动下发、推送点检任务，定期、定点对设备进行检查，准确掌握设备运行状态，并支持通过终端提交点检任务。结合设备在线监测装置自动推送故障报警，由相关岗位人员对报警设备或部位进行点检，核实设备运行状态。

1.2自动控制及智能感知

1.2.1远程集中控制、一键启停

智能化选煤厂建设，高度自动化水平是基础。国内选煤厂在建设投产时即实现远程自动化控制：工艺设备可以一键启停，生产设备、阀门、闸板、翻板等辅助设备都能远程集中控制，可根据工艺需求指令自动调整生产流程，实现设备生产故障报警、安全报警分级定点推送到岗位。

1.2.2计量系统实时在线采集

目前生产用水、用电、介质已经实现了实时在线采集，介质采取人工操作抓斗方式，在抓斗架安装计量器具，实时计量，可以分班、分时间段统计分析消耗量，药耗根据每班用量人工录入系统。电量采集与电力抄表系统通信，水表数据接入智能管理系统。

1.2.3设备测温测振在线检测

设备在线检测系统可提前诊断设备故障，为保障生产、预防性检修提供可靠依据。有的选煤厂在110ｋＷ以上设备安装测温传感器，在200ｋＷ以上设备安装振动传感器，开发单独管理系统，可查看实时振动值和历史振动曲线、报警信息等。部分选煤厂将安装范围扩大到３０ｋＷ以上设备，安装在线测温测振传感器，覆盖率８０％以上，采用与产品厂家合作方式，由厂家专业工程师定期分析频谱，结果报送选煤厂，由选煤厂检修人员现场检查确认、处理。

1.3生产模块智能控制

1.3.1重介智能洗选

国内动力煤选煤厂灰分－密度回控均确立了以介质密度为被控制量，以精煤胶带在线灰分仪监测数据为控制及检验依据的灰分闭环控制系统。部分炼焦煤选煤厂为了保证洗选系统的灵活性与可靠性，精煤产品灰分－密度回控过程由初始人员调节和稳定后的智能控制２个部分组成。系统起机前30ｍｉｎ内由人工调节完成，系统稳定后生产组织由智能系统完成。系统设置了２种操作方式，即自动模式和手动模式。在自动控制模式下，使用重介质精煤灰分闭环控制系统进行自动调节。在手动控制模式下，系统恢复到传统的人工操作模式。这２种方式通过开关进行切换，防止因设备故障而影响正常生产。改造后，在现场操作电脑界面上，重介质闭环系统的操作界面与原人工密度控制系统位于同一位置。当进入自动模式时，人工密度控制系统处于不可见状态，重介质精煤灰分闭环控制系统界面变为可见。当进入手动模式时，则界面互换，重介质精煤灰分闭环控制系统界面变为不可见。除了智能算法策略应用，智能选煤厂应用了较为先进的检测设备。磁性物含量计主要用于探测磁性物含量的变化，达到煤泥含量回控的目的，提高分选效率。磁性物含量计主要安装在合介泵至浅槽管路位置，在合介管路、磁选尾矿管路、脱介稀介段管路安装。

1.3.2浓缩加药

煤泥水浓缩加药是煤泥水处理净化的重要环节，其中检测仪器的应用尤为重要，用于检测浓缩机中清水层厚度使用进口的界面仪，如美国哈希公司产品、瑞士恩德斯豪斯产品，实际应用反映监测精度在±２０ｃｍ内。并据此判断是否需要加药及加药量。但是由于部分厂矿煤质不同，界面仪表面会富集煤泥，影响对清水层厚度的判断。部分动力煤选煤厂使用的是加压过滤机，未实现智能化控制，有单独控制单元。炼焦煤选煤厂采用板框压滤机的智能化压滤生产系统，由压滤药剂添加智能化、滤板自动卸净、压滤机高度集成和压滤机入料压板卸料自动循环等组成，实现了系统自动补料、自动停料判断、自动排队卸料以及移动端监测控制等功能。

1.4智能停送电系统

目前，停送电管理采用停送电管理系统和手持终端实现无纸化审批，系统可查询停送电记录，先进的智能选煤厂均已实现停送电在线审批功能，低压停送电已实现在线审批功能和远程操作。大部分选煤厂均是单独建立一个低压供电系统控制室，由１台工控机专门用于远程停送电操作，依靠电压继电器实现分合闸检测。在线审批完成后由专业电工操作工控画面停电，通过视频查看停送电指示信号，确认停电。配电室设有巡检机器人，在停送电时，自动行走至停电回路，可监控停电是否到位。机器人有温度、湿度、SO₂、CO烟雾、噪音监测功能，可实时检测。

1.5智能决策系统

智能决策系统在国内选煤厂均有开展，但暂不成熟，都属于尝试性开展。参照团体标准《选煤厂智能化建设通用技术规范》中关于智能决策板块建设指导意见，以及结合《国家能源集团智能选煤厂建设指南》，智能决策应先从生产情况分析、经营情况分析、工艺效果评价、生产指标预测、产品结构优化、经济效益预测６个部分开展。

结语

智能化选煤厂建设涉及到选煤生产管理过程的方方面面，从洗选加工到装车销售，从基础完善到网络互通，从生产控制到管理决策，各个环节错综复杂，丝丝相扣，需要通过整体规划、循序渐进才能逐步实现。

参考文献

[1]聂擎林.选煤厂浮选过程智能控制系统设计[J].煤矿现代化,2021,30(02):115-117+121.DOI:10.13606/j.cnki.37-1205/td.2021.02.038.

[2]匡亚莉.智能化选煤厂建设的内涵与框架[J].选煤技术,2018(01):85-91.DOI:10.16447/j.cnki.cpt.2018.01.022.