选煤厂智能化背景下的思考_郑凯迪.pdf
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1、选煤厂智能化背景下的思考郑凯迪(中煤天津设计工程有限责任公司,天津)摘 要:从智能化兴起的社会原因分析,阐述了选煤厂智能化发展的方向。分析选煤厂智能化发展现状,并从煤质差异性、水质差异性、选煤设备、选煤厂智能化人员结构方面阐述选煤厂智能化发展面临的挑战,客观提出了选煤厂智能化建设效果的评价体系。针对行业特点提出了助力选煤厂智能化发展的建议。关键词:选煤厂智能化;选煤设备;人员结构;效果评价中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.,):,.,.,:;收稿日期:.作者简介:郑凯迪(),女,安徽宿州人,年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业,工学硕士,中煤天津设计工程有限责任公司助理工程师。引用格
2、式:郑凯迪 选煤厂智能化背景下的思考 煤炭加工与综合利用,():当前,国家提出智能制造的战略方针,各行各业开始了如火如荼的智能化建设。智能化发展势如破竹,究其根源,在于我国经济的迅速发展带来社会主要矛盾的变革,重复繁琐的劳作已经丧失了对当代青年的吸引力,人们将注意力更多地转移到对生活品质的追求。因此,利用不断发展的现代制造业解放双手,营造舒适的工作与生活环境是国家和社会共同进步的目标。煤炭作为我国的主体能源,对经济可持续发展、环境保护、能源高效利用等方面起着重要作用,。近年来,国家持续推进煤矿安全高效建设,提升煤矿装备水平和降本增安保障能力。年 月 日,国家发改委发布关于 煤炭清洁高效利用重点
3、领域标杆水平和基准水平(年版)的通知,明确提出加快企业减污降碳,淘汰落后产能的要求。选煤厂作为煤矿企业的重要组成部分,实现智能化建设,减少劳动力强度,提高选煤厂安全指标是必然之路。笔者针对选煤厂智能化的发展现状,分析选煤厂智能化面临的挑战,并提出选煤厂智能化效果评价体系。选煤厂智能化现状我国选煤厂从 年起步至今,经历了相当长一段时间的发展,选煤工艺与装备水平日趋成熟。自选煤厂智能化相关文件出台,部分选煤厂已投入到智能化建设中去,争做示范工程。上湾选煤厂智能化改造工程开始于 年,改造内容涉及智能加药、智能加介、铁器自动识煤炭加工与综合利用.,别、数字化配电、设备在线监测、人员定位及智能照明等。斜
4、沟选煤厂智能化改造工程开始于 年,其改造内容覆盖选煤厂主要生产环节,并配置了智能化管理平台。张家峁选煤厂智能化改造工程开始于 年,主要亮点是做了 智能化展示,并实现视频报警联动。高庄选煤厂建设视频随动系统,可实现设备的实时监控与无人值守。沙曲选煤厂重点建设选煤厂重介环节智能化,实现了“密度修正”“灰分反馈”控制方法,从而实现了重介分选过程的智能控制。选煤厂智能化建设,提高了生产效率,优化了岗位配置,但是目前选煤厂智能化重点集中在单系统智能化建设,系统各自独立,不能充分利用大数据形成全系统全流程的智能化体系。选煤厂智能化建设还需要克服很多困难。选煤厂智能化发展的挑战.煤质差异性我国煤炭资源分布面
5、积广,地域跨度大,集中分布在山西、内蒙古、陕西等地,如图 所示。我国地质构成复杂,煤质不同,将煤炭按照变质程度可划分为焦煤、烟煤、无烟煤、褐煤等。煤质是洗选流程制定与设备选择的重要参考依据,煤炭工艺流程制定一般遵循以下环节:原煤除杂后进行化验,得到煤的工业分析组成,确定煤炭灰分等级,然后进行一系列的破碎、筛分、浮沉试验,对实验数据进行可选性分析,带入不同的洗选工艺流程进行成本计算,最终确定选煤厂的洗选工艺与设备类型。图 我国主要煤炭储量分布.水质差异性我国水质变化较大,不同地域水的硬度、酸碱度、电导率不同,对煤泥的分选和煤泥水的絮凝沉降都有着不同的影响。我国煤炭大部分采用湿法分选,块煤采用重介
6、分选工艺,粉煤(一般占原煤量的)形成煤泥水后采用浮选、浓缩工艺进一步分选。而水中的钙、镁离子及其他金属离子,会与药剂中的阴离子发生化学反应,生成对应的钙、镁化合物,从而弱化药剂对煤粒的作用;再者,水中离子价态的不同,对溶液中的煤粒产生大小不同的吸引力,影响煤粒与浮选药剂间的作用。东北大学博士张志军发现,沉降试验中,随着 浓度的增加,溶液中颗粒的静电斥力逐渐减小,颗粒容易凝聚,导致浮选精煤灰分增加,。经 理论计算发现,水的临界硬度与电解质作用离子价态的二次方成反比,与颗粒表面点位的四次方成正比,推出水质硬度越高,越有利于煤泥沉降。为了更好地改善煤泥水的影响,庞庄选煤厂采用硫酸铝与(聚丙烯酰胺)配
7、合处理煤泥水,大幅降低浓缩机溢流水浓度。因此水的硬度对浮选气泡的稳定性和浮选药剂制度影响很大,造成各地选煤厂浮选环节独特性。对于浓缩环节来说,通常硬度较大的水,会加快煤泥的沉降速度,有助于降低絮凝剂用量,降低洗选成本。煤质与水质的不同,工艺流程的差异性势必造成生产需求的多样性。浮选和浓缩环节智能化的核心技术是加药系统的自感知、自控制,现阶段智能化设计仅将煤泥入料性质、产品指标作为影响变量,或者利用智能 图像识别开发模糊控制算法,实现反馈调节,未将水质的变化考虑到闭环控制内,控制系统还不够完善。如何实现在现代科技背景下,形成规模化、通用化选煤厂智能化一体化流程,满足多种不同的需求,实现可自适应生
8、产的智能化,这是选煤厂智能化推进过程的一大挑战。.选煤装备发展缓慢选煤厂智能化的基础是数据采集,生产中灰分、水分、密度、粒度、浓度等实时数据是调节的指导依据,数据的准确性传输也直接决定了智能化反馈的控制效果,因此必须构建完整可靠的设备层,建立大数据精准保障体系。目前,我国对选煤装备核心技术掌握不够,尽管部分设备能实现独立制造,但未深究其原理,难以迭代创 煤炭加工与综合利用 年第 期新。另一方面,选煤厂的生产环境较差,难以满足精密仪器的使用要求。例如,磁性物含量计、浓度计等,经过一段时间的使用,仪器主要管道容易被煤泥堵塞,影响精准性,带来大量的维护工作量。主要洗选工艺模块智能化建设难题清单如表
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