智能化洗煤厂建设思路及实践探讨

智能化洗煤厂建设思路及实践探讨

张永强

国能煤化工蒙西棋盘井洗煤厂   内蒙古自治区鄂尔多斯市   017000

摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。煤炭分选工艺是洗煤厂众多工作中的关键环节，在极大程度上影响产品特性、原煤分选方式与步骤及成本问题等，同时，对工艺流程的设计还需综合考虑采煤工艺、客户要求、资金问题、原煤种类等多方面，从而提高煤炭洗选工艺流程的经济性和可行性。为促进煤分选企业发展，分选工艺流程的创新改进应顺应国家发展方向，综合考虑大气环境、生产成本、洗煤技术等各方面因素，提高煤炭资源的利用率与原煤的分选效率，努力增加煤炭企业的经济效益。本文就智能化洗煤厂建设思路及实践展开探讨。

关键词：智能化；洗煤厂；集中控制系统；一体化管控平台

引言

近年来，随着国际能源市场竞争激烈，国际煤炭市场越来越紧缩，导致我国国内煤炭生产企业必须进行改革与创新。洗煤厂通过对煤炭的筛选，有效去除煤炭中的杂质成分，并按照不同规格等级进行分类；通过引入新技术、新工艺、新设备等方式，有效杜绝煤炭生产过程中能耗高、污染强的弊端。

1煤炭分选工艺的作用分析

煤炭分选工艺的直接作用是加工处理从矿井下开采出的原煤，并通过一定的分选处理后提高煤炭资源利用率，减少能源消耗，煤炭的分选工艺可减少炼焦煤中1%-3%的灰分，提升高炉炼铁的产品产量，而在利用煤炭洗选工艺洗选无烟煤时，也会大大提升合成氨的产品质量。同时分选工艺会降低煤炭中的硫分、灰分以及燃烧过程中所产生的有毒有害气体，在开采煤炭的矿井下，不同开采地点的煤炭种类不同，各煤种也具有不同含量的灰分和硫分，煤炭洗选工艺可以除去原煤中32%-44%的硫分和52%-86%的灰分，这样就可以有效减少煤炭燃烧过程中所产生的NOX与SO2含量。煤炭经分选会极大提高产品质量，实现产品结构的优化，既能增加煤炭产业的经济效益与市场竞争力，又能减少环境污染。煤炭的分选工艺将单一结构的煤炭转变为多结构，提高煤炭产品的质量层次，打造更为优质的煤炭产品，我国的煤炭消费用户对产品的质量和品相要求极高，大多数城市都要求深加工煤炭产品，产品硫分小于0.5%，而灰分也小于10%。

2智能化设备组成

洗煤厂智能化建设主要依靠各种监测设备对大量的采集数据与环境信息进行分析处理，具有可识别性强、可辨认度高的特点。通过生产车间多元数据进行处理，实现计算机与硬件设备的精准对接。结合现阶段大量资料，对车间进行智能化建设分析，考虑到不同设备之间的关联性不强，在进行作业的过程中经常出现设备故障、报警等现象。例如，监控视频监测装置以及距离监测装置等，硬件设备的运行精度对设备的基础运行有着较高的要求。基于设备的组成模式与设备的运行参数进行分析可知，当设备在正常情况下运行时，也会出现设备监控不过关、传感器精度不高等特点，无法针对洗煤的生产进行有效的数据分析。因此，在建设发展洗煤车间智能化的进程中，应将研究重点放在基础设备上，促进智能化洗煤车间生产的稳定性。

3智能化洗煤厂建设思路

3.1智能化验

全自动煤质化验系统通过工业机器人及智能控制技术实现煤炭化验全过程的智能化升级，结合目前国内技术成熟的煤质检测设备（电子天平、水分仪、量热仪、定硫仪等），实现煤的工业分析（水分、灰分、挥发分）、发热量、全硫等煤质检测项目从样品自动称量、样品检测，到弃样（料）回收、器皿清扫等环节全自动连续操作、无人值守。常见的化验项目为水分，灰分，硫分，挥发分，发热量，元素检测6项，其中元素检测单元由于检测需求不频繁，可根据需要选择是否配置。全水分析工作站一般与全自动制样机联合布置，可减少运输过程中水分的损失。工业分析工作站只检测内在水分。

3.2工艺控制建设内容

利用生产车间数据的实时对比，及时寻找生产环节过程中数据的偏差，通过计算机主程序对相关硬件设备进行控制，按照系统设定的时间与空间节点数据进行调整。例如，智能重介、浮选、浓缩、压滤系统等，均可通过一体化管控平台下发指令到集中控制系统的调节对生产进行自主分配处理。（1）智能重介系统。增加旁路在线灰分仪，通过在线采制化功能，将重介精煤灰分检测数据传输到一体化管控平台；在一体化管控平台内建立重介控制模块，完善重介算法，实时对介质桶液位宽域调节、加介需求阀门故障自动应对、合格介质磁性物含量调节、停车液位控制等发送至DCS控制系统，由DCS系统对控制指令进行执行。实现重介灰分快速化验检测；密度高精度控制、循环悬浮液密度随煤质变化自动调整，有效提高产品质量。（2）智能浮选系统。增加浮精矿浆灰分仪检测一段、二段浮精矿浆灰分；增加浮选智能加药站，实现一段、二段浮选机药剂定量添加、乳化及除杂，代替人工控制阀门加药，保留目前的人工加药管路作为备用；增加浓度计、流量计，对一段、二段入料矿浆的浓度和流量进行监测；将入料、精矿灰分的实时监测数据发送至一体化管控平台，建设智能浮选模块，计算出最优加药方案。由DCS系统对控制指令进行执行，实现控制加药站自动加药，提高浮选效率。（3）智能浓缩系统。将智能浓缩接入一体化管控平台，利用DCS控制系统完成药剂制备，添加全过程远程监控及集中控制等功能，优化加药方式，实现煤泥水的高效沉降，降低循环水浓度。（4）智能压滤系统。增加浓度计、流量计，对入料煤泥水浓度、流量进行实时监测；增加滤液流量计，监测滤液水流量；增加AI摄像头，识别滤布黏料情况，控制喷水清洗装置；将入料煤泥水浓度、流量和入料压力数据发送至一体化管控平台，建设智能压滤模块，对上下游设备信息、控制信息、煤泥水浓度、流量等信息进行分析，自动生成控制策略，通过DCS控制系统对压滤系统进行控制，将压滤机控制系统组网，实现单台压滤机协同作业、移动监控。

3.3使用助滤剂提高压滤机效果

由于洗选中心各选煤厂在煤炭洗选工艺流程中的煤矸石极易出现泥化现象，导致细粒级矸石难以排出煤泥水处理系统，因而压滤机无法达到预期工艺效果。针对这一情况，改变压滤机的入料粒度组成是改造的目标，在入料的同时加入助滤剂调节滤饼透气度，提高压滤机的工艺效果。其中，助滤剂包括固体助滤剂与化学助滤剂，最天然的固体助滤剂是粗煤泥，可以有效改变矸石的粒度，而化学助滤剂通过降低入料的黏度来提高透气性，常用的化学助滤剂有明矾、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等，而当前洗选中心使用的是煤泥水处理系统中产生的粗煤泥和聚合氯化铝助滤剂。

结语

综上所述，网络的智能化建设、大数据的分析以及硬件设备的更新不断为洗煤厂智能化的生产提供了硬件的支撑，煤炭市场行业在国家鼓励政策的推动下，洗煤厂逐渐向自动化、智能化方向进行发展。企业领导应重视洗煤厂在转型过程中所遇到的技术瓶颈，通过管理系统与洗煤生产技术中心结合大数据分析等，健全智能化生产工艺，提升设备的生产效率，促进我国煤炭行业快速且高质量发展。

参考文献

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