CN111515013B - 干法重介质流化床分选机智能控制方法 - Google Patents

干法重介质流化床分选机智能控制方法 Download PDF

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    • B03B13/00—Control arrangements specially adapted for wet-separating apparatus or for dressing plant, using physical effects

Abstract

本发明公开了一种干法重介质流化床分选机智能控制方法，属于干法重介质流化床选煤技术领域。该方法包括以下步骤：风机供风使床层流化；根据原煤可选性曲线估算床层初始密度；检测床层磁性物含量，得出实时床层密度，根据与初始密度值的偏差分析结果，对床层密度进行调节；分选过程中可调节介质添加量及刮板排料速度以维持床层高度的稳定；原煤在分选机中经过分选得到精煤产品；检测精煤产品灰分，与目标灰分进行比较，若产品灰分与目标灰分差异超过预期，则对床层密度进行调节。本发明能够调节分选过程中介质添加量和刮板排料速度，维持床高稳定；依据原煤及产品性质对分选密度进行调节，具有智能化程度高的优点。

Description

干法重介质流化床分选机智能控制方法
技术领域
本发明属于干法重介质流化床选煤技术领域，尤其涉及一种干法重介质流化床分选机智能控制方法。
背景技术
干法重介质流化床是一种将气固流态化技术应用于选煤领域的高效干法分选技术，其将细颗粒物料(如磁铁矿粉)作为加重质床层，在均匀上升气流的作用下，形成具有一定密度、高度的气固两相悬浮体，进入分选机的煤炭颗粒在床层中按密度分层，精煤浮在床层表面，矸石沉在床层底部，从而实现煤炭的分选。
干法重介质流化床选煤的关键在于流化床的床层密度。在分选过程中，原煤会带入细粒煤泥，分选过程中还会产生一定量的次生煤泥。细粒煤泥在流化床中能拓宽床内颗粒的粒度分布，起到类似润滑剂的效果，有利于改善流化质量，但过多的细粒煤泥存在于流化床中会导致床层密度下降，不利于床层密度的均匀稳定。这就需要对床层密度进行监测，及时补充高密度磁铁矿粉，以维持床层密度均匀稳定。
床高也是影响干法重介质流化床选煤效果的重要因素之一。气流通过布风板以微泡形式进入床层，气泡在上升过程中会合并变大，床层越高，气泡越大，对床层扰动作用越强，不利于床层稳定；除此之外，床层太高时，床层中重产物下沉降时间长，影响分选效果；床层太低时，又会使轻产物低于输送刮板而不能被排出，影响分选过程的进行。所以流化床的床层高度是一个重要的参数，必须控制在合适的范围内。
要使干法重介质流化床选煤分选过程得以正常进行，必须保证床层的高度及密度均匀、稳定。目前干法重介质流化床分选机自动控制系统，是对床层密度和高度进行测量，将测量信号输入计算机进行分析处理，由计算机采取控制方法，输出调节信号给调节器，对密度和床高进行调节。这种方法测量精度高，操作使用方便，实现了干法重介质流化床分选机密度高度自动控制，但仍然具有问题。一是气流的扰动、气泡的运动、颗粒的碰撞等干扰因素会对床层压力造成波动，床层压力不稳，传感器检测到的压降信号时刻处于变化中；二是对原料煤性质、选后产品性质等缺少必要的监控。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种干法重介质流化床分选机智能控制方法，以解决目前生产中存在的智能化控制程度不高的问题，提高选煤质量。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种干法重介质流化床分选机智能控制方法，包括以下步骤：
步骤一、控制风机向床体中鼓入气流，使床层流化，当床层压降波动稳定时，控制风压风量维持稳定；根据入选原煤的可选性曲线，估算初始床层密度
Figure BDA0002457651240000021
步骤二、检测床层中磁性物含量，计算实时床层密度
Figure BDA0002457651240000022
并与初始床层密度
Figure BDA0002457651240000023
进行比较，根据比较结果，调节介质添加阀门，向分选机中加入介质；
步骤三、控制调节刮板排料速度及介质添加量，维持床层高度的稳定；原煤在分选机中经过分选得到精煤产品；
步骤四、对分选得到的精煤产品实时检测产品灰分，并与精煤产品的目标灰分进行比较，若产品灰分与目标灰分差异超过预期，则对初始床层密度进行调节。
进一步地，所述步骤二中，根据实时床层密度与初始床层密度的比较结果，调节介质添加阀门，向分选机中加入介质，具体如下：
计算实时床层密度
Figure BDA0002457651240000024
与初始密度值
Figure BDA0002457651240000025
的偏差
Figure BDA0002457651240000026
若D1≤A1，表明偏差满足预期，不对床层密度进行调节，A1为密度偏差阈值；
若D1>A1且
Figure BDA0002457651240000027
向分选机中加入循环介质，降低床层密度；
若D1>A1且
Figure BDA0002457651240000028
向分选机中加入磁铁矿粉，增大床层密度；
所述的循环介质是随分选产物排出未经磁选的含有细粒煤泥的磁铁矿粉混合物。
进一步地，所述步骤三中，控制调节刮板排料速度及介质添加量，维持床层高度的稳定，具体如下：
获取实时床层高度Ht，计算床层高度Ht与设定高度值H0的偏差D2＝|Ht-H0|；
若D2≤A2，表明偏差满足预期，不对床层高度进行调节，A2为高度偏差阈值；
若D2>A2且Ht>H0，提高刮板排料速度，同时减少介质添加量，降低床层高度；
若D2>A2且Ht<H0，降低刮板排料速度，同时增大介质添加量，增大床层高度。
进一步地，所述步骤四中，将实时检测的产品灰分与精煤产品的目标灰分进行比较，根据比较结果调节初始床层密度，具体如下：
计算实时精煤产品灰分Adt与精煤产品的目标灰分Ad0的偏差D3＝|Adt-Ad0|；
若D3≤A3，表明偏差满足预期，不对初始床层密度进行调节，A3为灰分偏差阈值；
若D3>A3且Adt>Ad0，降低初始床层密度，即增加循环介质添加量，降低磁铁矿粉添加量；若D3>A3且Adt<Ad0，增大初始床层密度，即增加磁铁矿粉添加量，降低循环介质添加量。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：
本发明的干法重介质流化床分选机智能控制方法能够实时检测并调整床层中磁性物含量，保证分选密度；能够及时调节介质添加量和刮板排料速度，维持分选过程床高稳定；依据原煤及产品性质对分选密度进行调节，形成两个闭环自动控制系统，一个是依据原煤性质对选煤参数调节的前馈系统，一个是依据精煤产品性质对选煤参数调节的反馈系统，具有智能化程度高的优点。
附图说明
图1是干法重介质流化床分选机智能控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的干法重介质流化床分选机智能控制方法，流程如图1所示，包括如下步骤：
步骤一、控制风机向床体中鼓入气流，使床层流化，当床层压降波动稳定时，控制风压风量维持稳定；根据入选原煤的可选性曲线估算分选密度，即初始床层密度
Figure BDA0002457651240000031
步骤二、通过磁性物含量检测仪测定床层中磁性物含量，计算实时床层密度
Figure BDA0002457651240000032
并与初始床层密度
Figure BDA0002457651240000033
进行比较；根据比较结果，调节介质添加阀门，向分选机中加入介质，使实时床层密度与初始床层密度的偏差满足预期；具体如下：
计算实时床层密度
Figure BDA0002457651240000034
与初始密度值
Figure BDA0002457651240000035
的偏差
Figure BDA0002457651240000036
若D1≤A1，偏差满足预期，不对床层密度进行调节，A1为密度偏差阈值；若D1>A1且
Figure BDA0002457651240000037
向分选机中加入循环介质，降低床层密度；若D1>A1且
Figure BDA0002457651240000038
向分选机中加入磁铁矿粉，增大床层密度；所述的循环介质是随分选产物排出未经磁选的含有细粒煤泥的磁铁矿粉混合物，由于其中混合了细粒煤泥，密度较低，可用来调节床层密度。
步骤三、在分选过程中由于煤泥含量的累积会导致床层密度下降，可向分选机中添加高密度的磁铁矿粉，加入磁铁矿粉之后床层高度发生变化，控制调节刮板排料速度及介质添加量，维持床层高度的稳定；原煤在分选机中经过分选得到精煤产品；具体如下：
获取实时床层高度Ht，计算床层高度Ht与设定高度值H0的偏差D2＝|Ht-H0|；若D2≤A2，偏差满足预期，不对床层高度进行调节，A2为高度偏差阈值；若D2>A2且Ht>H0，提高刮板排料速度，同时减少介质添加量，降低床层高度；若D2>A2且Ht<H0，降低刮板排料速度，同时增大介质添加量，增大床层高度。
步骤四、通过精煤输送皮带上的在线灰分仪对分选得到的精煤产品实时检测产品灰分，并与精煤产品的目标灰分进行比较，若产品灰分与目标灰分差异超过预期，则对初始床层密度进行调节；具体如下：
计算实时精煤产品灰分Adt与精煤产品的目标灰分Ad0的偏差D3＝|Adt-Ad0|；若D3≤A3，偏差满足预期，不对初始床层密度进行调节，A3为灰分偏差阈值；若D3>A3且Adt>Ad0，降低初始床层密度，即增加循环介质添加量，降低磁铁矿粉添加量；若D3>A3且Adt<Ad0，增大初始床层密度，即增加磁铁矿粉添加量，降低循环介质添加量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种干法重介质流化床分选机智能控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、控制风机向床体中鼓入气流，使床层流化，当床层压降波动稳定时，控制风压风量维持稳定；根据入选原煤的可选性曲线，估算初始床层密度
Figure FDA0003013671030000011
步骤二、检测床层中磁性物含量，计算实时床层密度
Figure FDA0003013671030000012
并与初始床层密度
Figure FDA0003013671030000013
进行比较，根据比较结果，调节介质添加阀门，向分选机中加入介质；
计算实时床层密度
Figure FDA0003013671030000014
与初始密度值
Figure FDA0003013671030000015
的偏差
Figure FDA0003013671030000016
若D1≤A1，表明偏差满足预期，不对床层密度进行调节，A1为密度偏差阈值；
若D1>A1且
Figure FDA0003013671030000017
向分选机中加入循环介质，降低床层密度；
若D1>A1且
Figure FDA0003013671030000018
向分选机中加入磁铁矿粉，增大床层密度；
所述的循环介质是随分选产物排出未经磁选的含有细粒煤泥的磁铁矿粉混合物；
步骤三、控制调节刮板排料速度及介质添加量，维持床层高度的稳定；原煤在分选机中经过分选得到精煤产品；
获取实时床层高度Ht，计算床层高度Ht与设定高度值H0的偏差D2＝|Ht-H0|；
若D2≤A2，表明偏差满足预期，不对床层高度进行调节，A2为高度偏差阈值；
若D2>A2且Ht>H0，提高刮板排料速度，同时减少介质添加量，降低床层高度；
若D2>A2且Ht<H0，降低刮板排料速度，同时增大介质添加量，增大床层高度；
步骤四、对分选得到的精煤产品实时检测产品灰分，并与精煤产品的目标灰分进行比较，若产品灰分与目标灰分差异超过预期，则对初始床层密度进行调节；
计算实时精煤产品灰分Adt与精煤产品的目标灰分Ad0的偏差D3＝|Adt-Ad0|；
若D3≤A3，表明偏差满足预期，不对初始床层密度进行调节，A3为灰分偏差阈值；
若D3>A3且Adt>Ad0，降低初始床层密度，即增加循环介质添加量，降低磁铁矿粉添加量；若D3>A3且Adt<Ad0，增大初始床层密度，即增加磁铁矿粉添加量，降低循环介质添加量；所述的循环介质是随分选产物排出未经磁选的含有细粒煤泥的磁铁矿粉混合物。
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