1西山煤电官地矿选煤厂综合自动化系统.doc

西山煤电官地矿选煤厂综合自动化系统改革开放以来，我国选煤厂自动化技术的应用得到迅逋发展，大致经历了继电器逻辑控制、半导体分立元件和小规模数字集成电路的程控器控制以及控制这三个阶段。一批单机自动化设备如跳汰机自动控制.浮选机自动控制， 装车自动化设各和一些专用仪表如在线灰分测试仪，密度仪在一些大型选煤厂得到成功应用。今天集控室己不是纯粹的生产过程集中控制室概念，而是更多地担负着数据信息处理职能，选煤厂自动化已不限于生产过程的控制，而是给系统赋予了生产管理职能。目前，中国选煤厂的自动化属于局部生产系统自动化较多，如跳汰机层自动控制、重悬浮液密度自动测量与调控、浮选工艺参数自动检测与控制等。只有少数厂实现了全厂主要生产系统计算机、自动化和全厂设备集中控制、数据采集和工业电视监视的综合自动化统一管理。因此，进一步推广选煤厂自动化成果，发展全厂生产系统自动化，是今后的发展方向。 选煤厂由原煤准备、洗选加工、煤泥水回收， 成品仓，装车站等多个车间组成，每个车间为一个服务单位，设一至几台分站，各分站与厂级之间通过网络相连，进行双向数据交换。分站直接面对控制对象。单机自动化设备通过接口与分站相连。这种网络结构屮，分站为可独立运行的模块，与厂级系统之间仅有数字信号交换，没有现场信号的逑接，任意一台分站出故障，不影响整个网络的运行，提高了系统的安全性，可靠性。毎个分站即可接收指令， 实现遥控功能，又可将设备状态、工艺参数、自诊断结果等数据发向总控室，实现监测功能。车间级自动化系统是厂级系统在车阆的子集.为了对全厂网络进行管理，通常设置网络监控 山西焦煤集团官地矿选煤厂为矿井型选煤厂，设计洗选能力为3.0Mt/a,主要产品为优质动力煤和高炉喷吹煤。工艺系统采用重介无压三产品旋流器分选，煤泥压滤回收工艺。2003年投产以来，由于系统煤泥回收能力严重不足，设备故障率高，造成溪水浓度高，严重制约了选煤厂的生产能力。同时，由于煤泥不经分选而直接掺入原煤或者副产品做动力煤，不但影响外销原煤质量，而且造成了精煤的损失。为彻底解决选煤厂煤泥水系统能力不足的问题，决定对选煤厂煤泥水工艺进行技术改造。1煤泥水处理工艺及存在的问题。原煤泥水处理工艺流程为煤泥不分选，而是经浓缩后直接回收。磁选尾矿（煤泥水）通过旋流器组进行分级、浓缩，底流进入粗煤泥回收系统，溢流进入浓缩机，浓缩机底流由压滤机脱水回收成为煤泥，溢流及压滤机滤液作为循环水重复使用。随着入洗原煤煤质变化，煤泥含量增加，原煤泥水系统生产能力严重制约了全厂生产正常进行，重介系统不能满负荷运行，极不合理。煤泥不经分选直接掺入原煤或者副产品中外销作为动力煤，不但影响了原煤或者副产品质量，而且装卸车困难，用户对此反应强烈。根据集团公司产品结构调整的要求，我厂主导产品定位为高炉冶炼喷吹煤和电力精煤，喷吹煤灰分指标调整为9.5%10%。现有工工艺由于掺入精煤的粗煤泥灰分偏高，很难保证产品质量指标。同时由于煤泥中精煤大量流失，影响了精煤产率，降低了全厂的经济效益。为了解决上述问题，必须对煤泥水系统进行工艺改造。2系统设计方案及存在问题 选煤厂综合自动化系统包括调度监控系统，集中控制系统，自动化控制系统，安全监测保护系统，工业电视监视系统，调度通讯系统。根据现场的实际情况，自动化系统结构框图设计，它是一种多层的二级网络结构：选煤厂安全生产自动化结构图为第一级：管理信息网络，主要挂接管理站、管理服务器和视频服务器，并负责与企业外部的接口。第二级：监控信息网络包括两层：远程网络级：集控系统的CPU主站与PLC分站之间采用远程I/O分站方式连接。工业以太环形网络：集控系统的各CPU主站及其上位机之间通过环形工业以太冗余网络相连。其它监控上位机（如单机自动化系统上位机、灰分仪上位机）也通过工业以太网络相连，构成完整的集控调度监控信息网络。并经过防火墙与管理信息网络相连，构成企业Internet网络。将监控网络与信息网络分开，构成两层网络结构，并通过防火墙、隔离设备增设监控数据库等手段保证监控系统的安全性。同时在这种系统结构中，PLC集控站之间，集控上位机与各集控站之间皆是通过以太网相连。原煤、动筛和洗煤系统中，采用分站总线冗余的措施，通过此网络架构设计，系统可靠性大为提高。3针对洗煤厂工艺流程的不足，提出如下建议坚持效益驱动，积极推行选煤厂集成应用系统.国内选煤厂自动化应用水平虽然不如化工行业和电力行业.但却有大量选煤厂迫切需要技术改造的机遇.在技术改造过程中.应坚持高效益，高起点的指导思想。方案实施中，应坚持实用性，通用性，安全第一原则，可扩展性原则，实用性是确定需求和技术的首要原则。建设一个不断发展的过程， 技术在快速发展，价格在不断下降。为了避免资源浪费，需耍将目标定在一个合理的基础上，充分利用技术手段去解决应用中的技术问题。水平的高低就体现在合理利用技术的程度以及资羝的利用水平上.而可扩展性又为技术进一步发展留有充分的余地.加强现场总线的应用研究申随选煤厂控制对象增多，控制电缆的数量成倍增加，使用这样大量的控制电缆，既增加一次投资，又加大了施工难度，故障时，拫难寻找故障点.现场总线技术彻底解决了这一问题，大量减少控制电绂的用量，因为过程信号已就地处理，数字化信息通过总线向各地传输。替代了过去用大量控制电缆向。显示器和高淸晰度投影仪取代传统的模拟显示屏，显示的信息量大大增加，却又减少了集控室土建面积.加强选煤厂专用软件研究工作，当前，软件商品化条件已成熟，生产&件将成为一个重要产业.因此，科研院所不应当都挤在一起，低水平地重复开发或竞争系统工程项目.这样做，不过是为硬件厂商作代理摘些技术性不强的服务工作。具有开发优势的单位，应尽快转向选煤厂自动化专用软件的开发和生产上，向计算机厂商提供完整成套的可供选择的软件包，这样做尽管有困难，但前途无量，大量软件公司的涌现和成长必将为选煤行业提商自动化水平幵辟广阔前景.6此外，选煤厂的煤泥水系统技术也运用了系统化控制方案。提高原煤入洗量及煤泥处理能力的途径有两种。其一，可以直接增加煤泥回收设备。这样可以解决入洗量的问题。但随之煤泥中损失的精煤也会增加。其二，增设浮选工艺环节。增设浮选设备回收煤泥。既可以加大原煤入洗量，同时也可以尽可能减少精煤损失。随着钢铁市场对喷吹煤需求的不断增加，产品质量要求更加严格，官地选煤厂作为集团公司的喷吹煤基地，其主导产品由优质动力精煤转变为喷吹煤。综上所述，采用增设浮选系统工艺是解决官地矿选煤厂能力不足，煤泥回收问题的最佳方案。改造后的煤泥水工艺流程，煤泥经表面改质后两段进入直接浮选流程。磁选尾矿（煤泥水）通过旋流器组回收粗煤泥后，其溢流进入浮选系统，经过表面改质和二段微泡浮选后，浮选精煤采用加压过滤机脱水成为产品掺入精煤，浮选尾煤则浓缩后再经压滤机脱水成为煤泥。加压过滤机滤液