选煤厂生产过程智能化控制覆盖了选煤厂主要工艺环节,主要包含智能重介分选系统、智能浮选控制系统、智能浓缩加药系统、智能压滤控制系统、智能加介控制系统等。
Ⅰ、智能重介分选系统
立足大数据分析,利用精煤灰分在线检测技术,结合多年历史数据,建立精煤灰分变化和重介分选密度的数学模型关系,采用模糊PID解耦控制方法,实现分选密度精准控制。
》根据原煤快浮数据,建立旋流器洗选密度控制数学模型,自动生成可选性曲线,结合实时煤质信息,预测重介分选的理论密度、理论精煤产率等参数。
》通过精煤在线灰分仪在线检测以及化验数据,结合原煤预测数据,建立分选密度调节数学模型,制定控制策略,确定重介分选密度,指导重介选煤生产。
》根据精煤在线测灰仪的测量信号自动修正重介密度控制系统参数,从而达到及时调整分选指标。
》利用模糊PID控制算法,解耦控制重介系统补水、分流量等密度控制相关指标,完成密控系统补加水、煤泥分流量的自动调节及自动补加介。
智能重介分选系统实现分选密度智能调节,保证精煤产品质量稳定性,提高产品合格率和产率,实现选煤厂的经济效益最大化。
Ⅱ、智能浮选控制系统
建立基于浮选精矿、尾矿灰分反馈调整的浮选深度智能控制系统,实现浮选系统加药量等参数的智能闭环控制,实现浮选岗位无人化。
细煤泥浮选作为选煤厂洗选工艺系统中的一个重要环节,传统浮选系统普遍存在浮选稳定性差、自动化水平低、工人劳动强度大、现场有害气体超标,危害工人身体健康等问题。为了解决以上问题,建立智能浮选加药系统,系统通过入料流量、浓度作为药剂添加量控制系统的前馈,结合精矿浆灰分测定仪和尾矿灰度测定仪的数据,建立系统自学习功能,形成智能控制模型,自动修正浮选加药环节。智能加药装置作为智能浮选的执行机构,具有药剂过滤、乳化药剂、定量药剂添加、药剂计量运输等主要功能,通过对项目现场的智能化升级,可实现药剂精准剂量智能调整、无人值守等功能,保证浮选精煤灰分在合格区间中上限范围内,使得浮选生产过程趋于“浮精灰分合格且稳定、回收率高、药耗低、无人值守”的理想状态稳定运行。
Ⅲ、智能浓缩加药系统
智能浓缩加药系统根据煤泥沉降情况,建立浓缩加药数学模型,实时调节絮凝剂加药量,实现煤泥水在浓缩机中的合理沉降,利用在线数据的自学习功能,实现浓缩环节加药量的调节,实现浓缩系统的智能加药控制。
》实现加药装置自动启停,引入自动启停逻辑,根据带煤量、澄清层高度等参数综合判断控制絮凝剂添加装置启停。
》实现加药装置自动配药,引入自动配药逻辑,自动设定相应的给药时间,配置相应絮凝剂浓度。
》实现加药量自动调节,引入加药量自动调节逻辑。通过对入料流量、底流浓度、药剂添加量、溢流水浊度、澄清水高度等工艺参数采集与分析,根据实时与历史数据、入料性质等建立浓缩加药数学模型,自主预测浓缩环节的药剂添加量;根据浓缩机入料煤泥量进行前馈调节,根据浓缩池澄清层高度、溢流水浊度与目标值差值和变化趋势进行反馈调节,实现絮凝剂加药量的自动调节,稳定澄清层高度。
》实现依据浓缩机数据反向调整加药量,将各台浓缩机运行状态、压力、转速、耙压等数据接入,结合澄清层高度,适当调整加药量。
Ⅳ、智能压滤控制系统
智能压滤控制系统通过滤液微小流量检测,自动控制压滤机入料过程,实现从底流抽取到煤泥运输整个压滤环节的联机自动化,压滤机排队式卸料,一键自动启停,实现无人操作。
(1)实现压滤机从入料到运输、转载到落地或入仓整个压滤环节的联机自动化;安装配置小流量电磁流量计,实现微小流量检测自动控制压滤机入料的功能;开发压滤机自动控制程序,实现从入料到煤泥整个压滤环节的联机自动化,根据上下游环节信息智能决策,实现压滤全过程无人化管理。
(2)实现压滤单机系统之间,单机系统与压滤联机集控系统之间的通讯,数据无缝整合;将压滤机控制器内循环运行状态、压紧、入料、停止入料、压榨、反吹、卸料输出位及压滤机内工作循环次数等参数读取到主控制器中,实现压滤机联机自动化。
(3)引入自动控制逻辑,通过浓缩机底流浓度检测、入料桶液位检测,实现与底流泵的自动启停补料逻辑,确保压滤系统按需供料。
(4)引入分析判断逻辑,通过滤液水流量、进料时长、入料压力等实时参数信息,自动判断压滤进料结束时机,系统自动执行进料结束动作;根据获取系统内压滤机实时状态信息,采用先进先出原则,实现多台压滤机自动统筹排队卸料。
Ⅴ、智能加介控制系统
智能加介控制系统采用三维重建技术、AI图像识别技术、深度学习技术,实现行车执行机构的精确定位、重介质拾取点的图像识别、浓介桶密度的精确控制、电液动阀和加介泵的协同作业,实现加介量自动计量、浓介自动配比,缺介自动补加的全流程自动化。
(1)在介质添加的自动化控制中,介质库内介质高度的检测是关键的因素,介质高度检测使用摄像机成像技术,配合激光扫描技术进行介质库高度检测,利用三维建模,形成介质堆的三维立体网格和坐标系,由边缘计算器计算出最优取介点。
(2)使用激光雷达定位技术、编码器技术,实现行车位置的精准定位,加介行车精确定位大幅提高了行车控制精度,实现了无人值守情况下的行车自动运行;使用变频器线性调频技术,实现行车的匀加速、匀速、匀减速的精确控制。根据空间均布理论,合理选择吸取介质点,使介质库内介质整体保持平整。
(3)在电磁铁上安装称重传感器,利用数据通讯的方式实时检测每次介质的添加量,为控制加介量、介质量统计、吨位超重检测提供数据支持。
(4)采用PID控制对浓介桶的加水量和重介质的添加量进行闭环控制。通过对供水电动阀门的积分控制,使供水量准确达到设定液位值。
(5)根据合格介质的密度和合格介质桶液位等信息判断加介需求,当需要添加介质时,自动控制加介系统执行加介操作, 当满足生产需求后停止加介。