CN106733147B - 自动选煤系统的启动方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的自动选煤系统的启动方法及装置中，首先按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；之后再启动煤流模块，而在启动煤流模块的过程中，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成。上述方案中，在启动每一设备时可以不必依赖于其他设备必须启动完成，采用选煤设备同时启动方式，大大缩短了自动选煤系统的启动时间，整个系统的启动时间可以降低为原来的百分之五十以下，在提高自动选煤系统启动效率的同时还大大减小了启动电耗的损失。

Description

自动选煤系统的启动方法及装置

技术领域

本发明涉及煤炭加工利用技术领域，具体涉及一种自动选煤系统的启动方法及装置。

背景技术

在煤炭开采过程中，由于煤层夹矸及采煤机械割顶底板岩石等原因，在采出原煤中可能含有大量的矸石，这样就需要对采出的原煤进行选煤加工。选煤厂处理煤量大、工艺环节较多，一般都采用自动选煤系统实现选煤加工。自动选煤系统可自动实现对系统内所有设备的集中控制，并采用程序控制方式实现一键启动或停止所有设备。

自动选煤系统包括煤流模块、压风模块、介质流模块、循环水模块。自动选煤系统在启动时，按预设程序，先启动压风模块、介质流模块、循环水模块，之后启动煤流模块。为防止启停自动选煤系统过程中可能出现的堆煤，水位、压力不正常等影响生产事故，选煤厂启动煤流模块时，采取逆煤流方向逐台顺序启动设备的方式，每两台设备启动时间间隔为上一台设备从启动到运行正常所需的时间。并且由于启动流程有多条，在多流程相交的节点处，需要节点前的所有设备全部启动后，方可启动节点处设备。综上所述，启动自动选煤系统主要依据两方面因素，即逆煤流顺序启动设备和其它系统与煤流模块各节点设备的保障关系。停止自动选煤系统的顺序与启动自动选煤系统的顺序相反，一般停止操作为先停止给煤，待确认系统各部分都无煤后，按煤流顺序进行停止煤流模块，之后依次停止循环水模块、介质流模块和压风模块。

上述启停自动化选煤系统的过程，按照工艺流程的顺序来进行，顺序并不合理，不少设备在启动后要空转一定的时间，还有相邻设备的启动时间间隔设定不合理也导致设备空转的时间延长，影响到自动选煤系统的工作效率，也带来一定程度的电量损失。

发明内容

本发明实施例要解决现有技术中自动选煤系统启动顺序不合理影响选煤效率、带来电量损失的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种自动选煤系统的启动方法，包括如下步骤：

按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；

启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成。

可选地，上述的自动选煤系统的启动方法中，所述启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动中，根据如下步骤启动每一分组中的设备：

监测变压器可承受的允许负荷；

若待启动设备的启动负荷在所述允许负荷范围内，且当前时间与前一设备的启动时间的间隔满足预设条件，则启动所述待启动设备，否则返回监测变压器可承受的允许负荷的步骤；

该分组内的所有设备全部启动后，该变压器供电范围内的设备启动完成。

可选地，上述的自动选煤系统的启动方法中，监测变压器可承受的允许负荷的步骤中：

相邻两次监测的时间间隔在0.5秒以内；所述预设条件为相邻两设备启动时间的间隔在0.5秒至1秒之间。

可选地，上述的自动选煤系统的启动方法中，按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块中，包括：

根据所述压风模块、所述介质流模块和所述循环水模块中完成启动所需时间的长短对启动顺序进行排序：完成启动所需时间最长的模块最先启动，完成启动所需时间最短的模块最后启动，且相邻模块的启动时间间隔为两个模块完成启动所需时间之差。

可选地，上述的自动选煤系统的启动方法中，所述按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块的步骤中：

所述压风模块启动后，风压包压力达到预设额定值则确定所述压风模块完成启动；

所述介质流模块启动后，介质在容器中的液位达到标定液位则确定所述介质流模块完成启动；

所述循环水模块启动后，循环水泵工作参数均在正常范围则确定所述循环水模块完成启动。

基于同一发明构思，本发明还提供一种自动选煤系统的启动装置，包括：

第一启动模块，按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；

第二启动模块，启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成。

可选地，上述的自动选煤系统的启动装置中，所述第二启动模块中，根据如下步骤启动每一分组中的设备：

监测变压器可承受的允许负荷；

若待启动设备的启动负荷在所述允许负荷范围内，且当前时间与前一设备的启动时间的间隔满足预设条件，则启动所述待启动设备，否则返回监测变压器可承受的允许负荷的步骤；

该分组内的所有设备全部启动后，该变压器供电范围内的设备启动完成。

可选地，上述的自动选煤系统的启动装置中，所述第二启动模块中：

相邻两次监测的时间间隔在0.5秒以内；所述预设条件为相邻两设备启动时间的间隔在0.5秒至1秒之间。

可选地，上述的自动选煤系统的启动装置中，所述第一启动模块具体用于：

根据所述压风模块、所述介质流模块和所述循环水模块中完成启动所需时间的长短对启动顺序进行排序：完成启动所需时间最长的模块最先启动，完成启动所需时间最短的模块最后启动，且相邻模块的启动时间间隔为两个模块完成启动所需时间之差。

可选地，上述的自动选煤系统的启动装置中，所述第一启动模块中：

所述压风模块启动后，风压包压力达到预设额定值则确定所述压风模块完成启动；

所述介质流模块启动后，介质在容器中的液位达到标定液位则确定所述介质流模块完成启动；

所述循环水模块启动后，循环水泵工作参数均在正常范围则确定所述循环水模块完成启动。

与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的自动选煤系统的启动方法及装置中，首先按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；之后再启动煤流模块，而在启动煤流模块的过程中，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成。因为正常启动自动选煤系统的情况下，各设备中都没有煤或者煤泥等积存，因此本发明提供的上述方案中不考虑煤流顺序的影响，即不采取传统的逆煤流顺序启动方式。在启动压风模块、介质流模块以及循环水模块之后，启动煤流模块，并列启动不同变压器供电范围内的设备。在启动每一设备时可以不必依赖于其他设备必须启动完成，采用选煤设备同时启动方式，大大缩短了自动选煤系统的启动时间，整个系统的启动时间可以降低为原来的百分之五十以下，在提高自动选煤系统启动效率的同时还大大减小了启动电耗的损失。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述自动选煤系统的启动方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例所述自动选煤系统的启动方法的流程图；

图3为本发明一个实施例所述自动选煤系统启动顺序示例示意图；

图4为本发明一个实施例所述自动选煤系统启动装置的原理框图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种自动选煤系统的启动方法，应用于自动选煤系统中，如图1所示，包括如下步骤：

S100：按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；由于煤流模块要正常运行，需各个模块提供生产保障，才能正常选煤。如压风模块先开启空压机，空气包压力达到额定值后，才能开启气动阀门或为空气压滤机提供动力，开启介质流模块和水循环模块阀门，介质流模块及循环水模块方可启动运行。介质流模块完成对浅槽加介质流或压力达到旋流器额定值，水循环模块达到平衡后才能正常进行选煤，即浅槽、旋流器、空气压滤机等煤流洗选设备方可开启。因此在启动煤流模块之前需要先启动压风模块、介质流模块以及循环水模块。本步骤中，所述设定顺序为预先存储于自动选煤系统中，根据不同需求设定即可。例如，如果为了方便操作，可以直接设定三个模块同时启动；如果为了避免某一模块启动后空转，可以根据三个模块启动时间的长短来安排启动顺序，以确保完成启动需要时间最长的模块能够和其他模块同时完成启动操作。

S200：启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成。由于煤流模块各节点设备的启动已不存在顺序启动关系，在压风、介质流、循环水模块启动后，煤流模块中所有设备实际上处于所有启动顺序的最后节点，这样煤流模块中所有设备就可以同时启动。相当于以每台变压器作为启动流程节点，从而可确定启动时间。一座大型选煤厂一般有多台变压器，每台变压器向煤流模块中的多台设备供电，在煤流模块所有设备同时启动时，变压器负荷率可能有较大的上升，甚至出现变压器超负荷运行的情况，所以在程序设定同时启动煤流模块的设备时，应考虑各台变压器所能允许的同时启动最大功率，如以变压器额定容量为上限允许的启动时最大视在功率。另外，不同的设备启动所需时间也不同，所以完成每台变压器供电的所有设备启动所需时间也不同，所有变压器中的最大启动时间即为煤流模块的启动时间。

本实施例的上述方案中，在启动压风模块、介质流模块以及循环水模块之后，启动煤流模块，并列启动不同变压器供电范围内的设备。在启动每一设备时可以不必依赖于其他设备必须启动完成，采用选煤设备同时启动方式，大大缩短了自动选煤系统的启动时间，整个系统的启动时间可以降低为原来的百分之五十以下，在提高自动选煤系统启动效率的同时还大大减小了启动电耗的损失。

实施例2

在实施例1的方案中，所述步骤S200中，应优先考虑对由同一台变压器供电的同启设备设定启动顺序，并实时监测的变压器负荷率。如图2所示，根据如下步骤启动每一分组中的设备：

S201：监测变压器可承受的允许负荷；监测操作以固定周期进行，例如每隔0.5秒、0.3秒等监测一次。

S202：判断待启动设备的启动负荷是否在所述允许负荷范围内且当前时间与前一设备的启动时间的间隔满足预设条件，若是则执行步骤S203，否则返回步骤S201；

S203：启动所述待启动设备。如果步骤S201中两次监测时间间隔为0.5s，本步骤中设备启动间隔时间可以选择的很短，例如间隔时间为1s，因此不同设备的启动时间间隔非常小，近乎同时启动。根据每台设备启动电流，当下一台设备启动时变压器负荷仍小于给定值如额定值时，按间隔1s启动。当变压器负荷大于额定值时，顺延1s再判断是否可以启动下一台设备，直至判断满足变压器负荷条件的下1s时再启动。

S204：判断是否有设备未启动完成，若有则执行步骤S205；否则执行步骤S206；

S205：按顺序选择下一台待启动设备后返回步骤S201；

S206：该变压器供电范围内的设备启动完成，启动完成的标志为监测的各台设备的运行数据均达到正常标准。

上述方案中，每一台变压器其允许负荷是固定的，而每一台设备在启动时都会有较大的启动电流，因此由同一台变压器供电的所有设备如果同时启动，则所有设备的启动电流叠加在一起，极有可能会超过变压器的允许负荷。因此采用一定顺序，启动变压器供电范围内的设备。每启动一台设备之后，确定下一台待启动设备时，都要根据当前变压器的允许负荷与待启动设备的启动电流进行判断是否能够立即执行启动待启动设备的操作。采用本实施例的上述方案，在变压器负荷率允许的条件下，按设定顺序立启动相应设备，设备启动速度主要取决于变压器的负荷率富余量的大小及监测上传速度。

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例中对步骤S100进行如下优化设计，根据所述压风模块、所述介质流模块和所述循环水模块中完成启动所需时间的长短对启动顺序进行排序：完成启动所需时间最长的模块最先启动，完成启动所需时间最短的模块最后启动，且相邻模块的启动时间间隔为两个模块完成启动所需时间之差。例如：

所述压风模块的完成启动所需时间为2分钟，所述介质流模块的完成启动所需时间为1.8分钟，所述循环水模块的完成启动所需时间为1.6分钟。则在启动时可以先启动压风模块，在启动压风模块启动0.2分钟之后，启动介质流模块，在介质流模块启动0.4分钟之后启动循环水模块。如此，三个模块能够做到同时完成启动，避免某一模块启动之后需要空转等待其他模块启动的情况出现，进一步节约电能。

其中，三个模块完成启动的标准为：所述压风模块启动后，风压包压力达到预设额定值如0.6MPa则确定所述压风模块完成启动；所述介质流模块启动后，介质在容器中的液位达到标定液位则确定所述介质流模块完成启动；所述循环水模块启动后，循环水泵工作参数均在正常范围则确定所述循环水模块完成启动。

本实施例的上述方案中，在各模块无煤情况下，不再考虑煤流模块的逆煤流顺序要求，主要考虑介质流模块、循环说模块、压风模块，变压器负荷率等从启动到能够保障煤流模块正常运行所需的最大时间来确定最短启动时间。

如图3所示，为一个具体示例的自动选煤系统的启动顺序示意图，先启动压风模块1的压风机，介质流模块2的介质泵和循环水模块的循环泵。以压风模块风包压力达到额定值如0.6MPa，介质桶及重介浅槽达标定液位，循环水泵正常工作时为完成三个模块的启动条件。

在完成上述三个模块的启动之后，煤流模块中的设备以变压器供电范围分组后，并列启动。如图中所示，第一变压器分组41和第二变压器分组下的设备并列同时启动。

当所有变压器分组下的设备都完成启动之后，再自动启动原煤仓下的原煤给料机5，煤流进入自动选煤系统，开始选煤生产。

当停止自动选煤系统时，先停给料机，以现场检查和视频监控为准，以给料机为起始点，顺煤流方向逐台就地或远控逐台停掉无煤的设备，最后再停止介质流模块、循环水模块及压风模块。

采用上述方案应用于目前神东洗选中心各选煤厂的AB PLC自动化生产系统中，按照上述启动顺序相对于原先的启动顺序来说，启动时间可以由8分钟缩短至3分钟，极大地提高了选煤效率，降低了电量损耗。

实施例4

如图4所示，本实施例提供一种自动选煤系统的启动装置，包括：

第一启动模块401，按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；所述设定顺序为预先存储于自动选煤系统中，根据不同需求设定即可。例如，如果为了方便操作，可以直接设定三个模块同时启动；如果为了避免某一模块启动后空转，可以根据三个模块启动时间的长短来安排启动顺序，以确保完成启动需要时间最长的模块能够和其他模块同时完成启动操作。

第二启动模块402，启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成。由于煤流模块各节点设备的启动已不存在顺序启动关系，在压风、介质流、循环水模块启动后，煤流模块中所有设备实际上处于所有启动顺序的最后节点，这样煤流模块中所有设备就可以同时启动。相当于以每台变压器作为启动流程节点，从而可确定启动时间。

本实施例的上述方案中，在启动压风模块、介质流模块以及循环水模块之后，启动煤流模块，并列启动不同变压器供电范围内的设备。在启动每一设备时可以不必依赖于其他设备必须启动完成，采用选煤设备同时启动方式，大大缩短了自动选煤系统的启动时间，整个系统的启动时间可以降低为原来的百分之五十以下，在提高自动选煤系统启动效率的同时还大大减小了启动电耗的损失。

优选地，所述第二启动模块中402，根据如下步骤启动每一分组中的设备：

监测变压器可承受的允许负荷；相邻两次监测的时间间隔在0.5秒以内。若待启动设备的启动负荷在所述允许负荷范围内，且当前时间与前一设备的启动时间的间隔满足预设条件，则启动所述待启动设备，否则返回监测变压器可承受的允许负荷的步骤；所述预设条件为相邻两设备启动时间的间隔在0.5秒至1秒之间。该分组内的所有设备全部启动后，该变压器供电范围内的设备启动完成。

上述方案中，每一台变压器其允许负荷是固定的，而每一台设备在启动时都会有较大的启动电流，因此由同一台变压器供电的所有设备如果同时启动，则所有设备的启动电流叠加在一起，极有可能会超过变压器的允许负荷。因此采用一定顺序，启动变压器供电范围内的设备。每启动一台设备之后，确定下一台待启动设备时，都要根据当前变压器的允许负荷与待启动设备的启动电流进行判断是否能够立即执行启动待启动设备的操作。采用本实施例的上述方案，在变压器负荷率允许的条件下，按设定顺序立启动相应设备，设备启动速度主要取决于变压器的负荷率富余量的大小及监测上传速度。

进一步地，所述第一启动模块401具体用于：

根据所述压风模块、所述介质流模块和所述循环水模块中完成启动所需时间的长短对启动顺序进行排序：完成启动所需时间最长的模块最先启动，完成启动所需时间最短的模块最后启动，且相邻模块的启动时间间隔为两个模块完成启动所需时间之差。所述压风模块的完成启动所需时间为2分钟，所述介质流模块的完成启动所需时间为1.8分钟，所述循环水模块的完成启动所需时间为1.6分钟。则在启动时可以先启动压风模块，在启动压风模块启动0.2分钟之后，启动介质流模块，在介质流模块启动0.4分钟之后启动循环水模块。如此，三个模块能够做到同时完成启动，避免某一模块启动之后需要空转等待其他模块启动的情况出现，进一步节约电能。

其中，所述压风模块启动后，风压包压力达到预设额定值则确定所述压风模块完成启动；所述介质流模块启动后，介质在容器中的液位达到标定液位则确定所述介质流模块完成启动；所述循环水模块启动后，循环水泵工作参数均在正常范围则确定所述循环水模块完成启动。本实施例的上述方案中，在各模块无煤情况下，不再考虑煤流模块的逆煤流顺序要求，主要考虑介质流模块、循环说模块、压风模块，变压器负荷率等从启动到能够保障煤流模块正常运行所需的最大时间来确定最短启动时间。采用上述方案应用于目前神东洗选中心各选煤厂的AB PLC自动化生产系统中，按照上述启动顺序相对于原先的启动顺序来说，启动时间可以由8分钟缩短至3分钟，极大地提高了选煤效率，降低了电量损耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种自动选煤系统的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；

启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成；其中，根据如下步骤启动每一分组中的设备：

监测变压器可承受的允许负荷；

若待启动设备的启动负荷在所述允许负荷范围内，且当前时间与前一设备的启动时间的间隔满足预设条件，则启动所述待启动设备，否则返回监测变压器可承受的允许负荷的步骤；

该分组内的所有设备全部启动后，该变压器供电范围内的设备启动完成。

2.根据权利要求1所述的自动选煤系统的启动方法，其特征在于，监测变压器可承受的允许负荷的步骤中：

相邻两次监测的时间间隔在0.5秒以内；所述预设条件为相邻两设备启动时间的间隔在0.5秒至1秒之间。

3.根据权利要求1或2所述的自动选煤系统的启动方法，其特征在于，按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块的步骤中，包括：

根据所述压风模块、所述介质流模块和所述循环水模块中完成启动所需时间的长短对启动顺序进行排序：完成启动所需时间最长的模块最先启动，完成启动所需时间最短的模块最后启动，且相邻模块的启动时间间隔为两个模块完成启动所需时间之差。

4.根据权利要求3所述的自动选煤系统的启动方法，其特征在于，所述按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块的步骤中：

所述压风模块启动后，风压包压力达到预设额定值则确定所述压风模块完成启动；

所述介质流模块启动后，介质在容器中的液位达到标定液位则确定所述介质流模块完成启动；

所述循环水模块启动后，循环水泵工作参数均在正常范围则确定所述循环水模块完成启动。

5.一种自动选煤系统的启动装置，其特征在于，包括：

第一启动模块，按照设定顺序启动压风模块、介质流模块以及循环水模块；

第二启动模块，启动煤流模块，根据变压器的供电范围，将煤流模块中的设备进行分组，不同分组的设备并列启动；所述煤流模块中的所有分组的所有设备全部启动后，所述自选煤系统启动完成；其中，根据如下步骤启动每一分组中的设备：

监测变压器可承受的允许负荷；

若待启动设备的启动负荷在所述允许负荷范围内，且当前时间与前一设备的启动时间的间隔满足预设条件，则启动所述待启动设备，否则返回监测变压器可承受的允许负荷的步骤；

该分组内的所有设备全部启动后，该变压器供电范围内的设备启动完成。

6.根据权利要求5所述的自动选煤系统的启动装置，其特征在于，所述第二启动模块中：

相邻两次监测的时间间隔在0.5秒以内；所述预设条件为相邻两设备启动时间的间隔在0.5秒至1秒之间。

7.根据权利要求5或6所述的自动选煤系统的启动装置，其特征在于，所述第一启动模块具体用于：

根据所述压风模块、所述介质流模块和所述循环水模块中完成启动所需时间的长短对启动顺序进行排序：完成启动所需时间最长的模块最先启动，完成启动所需时间最短的模块最后启动，且相邻模块的启动时间间隔为两个模块完成启动所需时间之差。

8.根据权利要求7所述的自动选煤系统的启动装置，其特征在于，所述第一启动模块中：

所述压风模块启动后，风压包压力达到预设额定值则确定所述压风模块完成启动；

所述介质流模块启动后，介质在容器中的液位达到标定液位则确定所述介质流模块完成启动；

所述循环水模块启动后，循环水泵工作参数均在正常范围则确定所述循环水模块完成启动。