CN211435793U - 一种煤浆自动配制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤浆自动配制系统，包括水槽、煤仓、添加剂槽、磨机、水量调节阀、水表、输煤皮带、煤计量表、水分分析仪、添加剂调节阀、添加剂计量表以及控制系统；控制系统包括控制器和显示器，控制器输入端通过导线分别与水表、煤计量表、水分分析仪和添加剂计量表的输出端信号连接；控制器的输出端通过导线与水量调节阀连接，用于对调节阀进行控制；显示器与控制器信号连接，用于实时显示检测数据并设置配制的煤浆浓度。本实用新型结构简单，安装便捷，测量过程短，精度高，可以适用在任何其他水配浆的过程，也可以在煤浆出料槽上使用在线的煤浆浓度分析煤浆的实时浓度，并反馈控制需要的水量。

Description

一种煤浆自动配制系统

技术领域

本实用新型属于水煤浆制备技术领域，具体涉及一种煤浆自动配制系统。

背景技术

水煤浆是由大约50-70%的煤、1%的添加剂和水通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。现有的水煤浆配制流程一般将煤，水和添加剂以一定的比例加到磨机中，煤在钢棒或钢球的打击和摩擦下有大颗粒变成煤粉，煤粉在添加剂的作用下和水混合形成稳定的煤浆。配制过程中，对煤浆浓度的控制尤为重要，传统的配制过程通常采用手工控制，先检测煤浆的浓度，再调节水量和添加剂流量，由于浓度检测的分析过程需要时间，当检测果出来后磨机的运行状况已经发生了变化，因此不能按照装置需要，精准的添加需要的水量，同时也导致煤浆的波动，影响后续系统的运行。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有煤浆配制过程中不能实时调节水量，导致调节水量滞后，煤浆浓度波动大的问题，提供了一种煤浆自动配制系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种煤浆自动配制系统，包括水槽、煤仓、添加剂槽以及磨机，所述的水槽、煤仓和添加剂槽分别与磨机的进料口连接，向所述磨机中输送水，煤以及添加剂，还包括水量调节阀、水表、输煤皮带、煤计量表、水分分析仪、添加剂调节阀、添加剂计量表以及控制系统；连接所述水槽与磨机的管道为输水管，所述输水管上设有水量调节阀，水量调节阀与磨机之间的输水管上设有水表；所述煤仓通过输煤皮带与磨机连接，所述输煤皮带上设有煤计量表，煤计量表与磨机之间的输煤皮带上设有水分分析仪；连接所述添加剂槽与机的管道为添加剂管，所述添加剂管上设有添加剂调节阀，添加剂调节阀与磨机之间的添加剂管上设有添加剂计量表；所述的控制系统包括控制器和显示器，所述控制器的输入端通过导线分别与水表、煤计量表、水分分析仪和添加剂计量表的输出端信号连接，用于分别采集水量、煤量、煤含水量以及添加剂量的数据；所述控制器的输出端通过导线与水量调节阀连接，用于对调节阀进行控制；所述显示器与控制器信号连接，用于设定需要配制的煤浆浓度并和实时显示检测数据。

为了优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的系统还包括出料槽和煤浆槽，所述的出料槽的一端与磨机的出料口连接，出料槽的另一端与煤浆槽连接。

上述的出料槽与煤浆槽连接的管道上设有煤浆取样阀。

上述的磨机内设有用于磨煤的钢棒或钢球。

上述的水分分析仪采用PMD 2450水分仪。

上述的导线采用485总线。

处理原理和过程：

由于煤浆配制中最重要的指标是煤浆浓度，煤浆浓度是干基煤除以煤浆总量获得的，即：煤浆浓度= 煤量*（1-煤的水分）/（煤量+水量+添加剂量）。在煤一定的情况下，煤中的水分含量是最大的变量，通过实时测定煤中的水分，可以获得实时的煤带入的水分量，实时调整水量，实现在干基煤一定的情况下，加入适合的水量从而保证煤浆的浓度的稳定。煤浆浓度稳定后，气化炉的运行能稳定，并提高水煤气的产量。

通过在线水分仪，在线分析煤中的水分，计算出干基煤量，干基煤量确定后，根据设定的煤浆浓度，计算出需要的总水量，总水量减去煤贡献的水量和添加剂贡献的水量，计算出需要补入的水量，通过自动水量调节，实时的加入需要水量，从而可以获得稳定的煤浆浓度，实现整个配浆过程的自动控制。所述的控制系统可以是装置的浙大中控的DCS系统或磨机的西门子的SIMATIC S7系列的PLC系统或类似的其他PLC自控系统。

当煤量发生变化，或添加剂调整发生变化，控制系统也能快速的计算需要的添加剂水量，实时调整水量，从而获得稳定的煤浆浓度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型通过在线分析煤中的水分，以及系统中已经有的煤量，水量和添加剂量，从而可以得到配制相应的煤浆浓度需要的水量，同时控制系统将结果反馈给水量自动调节阀，自动控制配浆需要的水量，实现煤浆的自动配制。通过测试的煤浆浓度修正需要配制的煤浆浓度带来的系统误差，输入修正的需要配制的煤浆浓度，可以更准确的控制在一定煤量的情况需要的水量，从而实现在线实时的连续调整，避免人工调整时滞后问题，从而提高的煤浆浓度的稳定性。本实用新型结构简单，安装便捷，测量过程短，精度高，可以适用在任何其他水配浆的过程，也可以在煤浆出料槽上使用在线的煤浆浓度分析煤浆的实时浓度，并反馈控制需要的水量。

附图说明

图1是本实用新型系统连接示意图。

图2是本实用新型控制系统连接框图。

图中序号，1-水槽、2-煤仓、3-添加剂槽、4-磨机、5-水量调节阀、6-水表、7-输煤皮带、8-煤计量表、9-水分分析仪、10-添加剂调节阀、11-添加剂计量表、12-控制系统、13-出料槽、14-煤浆槽、15-煤浆取样阀、100-输水管、200-添加剂管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

参见图1和2所示的一种煤浆自动配制系统，包括水槽1、煤仓2、添加剂槽3以及磨机4，所述的水槽1、煤仓2和添加剂槽3分别与磨机4的进料口连接，向所述磨机4输送水，煤以及添加剂，还包括水量调节阀5、水表6、输煤皮带7、煤计量表8、水分分析仪9、添加剂调节阀10、添加剂计量表11以及控制系统12；连接所述水槽1与磨机4的管道为输水管100，所述输水管100上设有水量调节阀5，水量调节阀5与磨机4之间的输水管100上设有水表6；所述煤仓2通过输煤皮带7与磨机4连接，所述输煤皮带7上设有煤计量表8，煤计量表8与磨机4之间的输煤皮带7上设有水分分析仪9；连接所述添加剂槽3与磨机4的管道为添加剂管200，所述添加剂管200上设有添加剂调节阀10，添加剂调节阀10与磨机4之间的添加剂管200上设有添加剂计量表11；所述的控制系统12包括控制器和显示器，所述控制器的输入端通过导线分别与水表6、煤计量表8、水分分析仪9、添加剂计量表11的输出端信号连接，用于分别采集水量、煤量、煤含水量以及添加剂量的数据；所述控制器的输出端通过导线与水量调节阀5连接，用于对调节阀进行控制；所述显示器与控制器信号连接，用于设定需要配制的煤浆浓度并实时显示检测数据。

本实施例中，所述系统还包括出料槽13和煤浆槽14，所述的出料槽13的一端与磨机4的出料口连接，出料槽13的另一端与煤浆槽14连接。

本实施例中，出料槽13与煤浆槽14连接的管道上设有煤浆取样阀15。

本实施例中，所述磨机4内设有用于磨煤的钢棒或钢球。

本实施例中，所述导线采用485总线。

本实用新型采用的水量调节阀5、水表6、煤计量表8、水分分析仪9、添加剂调节阀10、添加剂计量表11、煤浆取样阀15，部件均未通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理均可通过技术手册得知或常规试验方法获知，其中，所述的水量调节阀5，添加剂调节阀10均采用上海大通的XTP调节阀，所述煤浆取样阀15采用柱塞型取样阀CF8M阀，所述的水表6为欧迈特OMTY仪表，煤计量表8采用赛摩电气6000型号，添加剂计量表11采用Krohne GDC 型号，水分分析仪9采用Indutech Process Controls公司的PMD 2450 水分仪，控制系统12中的控制器采用浙大中控的DCS系统或SIMATIC S7系列的PLC控制系统。

本实用新型的配浆过程为，煤仓2中的煤通过输煤皮带7经过煤计量表8后进入磨机4；水槽1中的水，通过水量调节阀5后，通过水表2计量后进入磨机4；添加剂槽3中的添加剂经过添加剂调节阀10和添加剂计量表11计量后进入磨机4。磨机4磨出煤浆，进入煤浆出料槽13，出料槽13的煤浆进入煤浆槽14，中间留有手动煤浆取样阀15取样分析实际的煤浆浓度。正常的配煤浆过程根据煤量和分析的煤浆浓度，手动调节水量来控制煤浆的浓度。

自动控制控制的配制过程为：煤计量表8的数据、添加剂计量表11的数据、水表6的数据、在水分分析仪9的分析数据通过485总线输入控制系统12，控制系统选用SIMATIC S7系列的PLC控制系统，通过手动输入需要配制的煤浆浓度到控制系统12后，控制系统12根据煤量、需要的煤浆浓度、添加剂量、煤的水份计算出需要的水量，控制系统12通过485总线输出信号给水量调节阀5，控制其调整合适的阀门开度，给磨机供给需要的水量，实现煤浆的自动配制。

数据计算过程如下：

S = ( M×100 - M×MS ) / N-M-T ；

式中，S表示水量；M表示煤量；MS表示煤水分含量，由水分分析仪获取；N表示需要配制的煤浆浓度；T表示添加剂量。

磨机运行后，检测煤浆的实际浓度和要求配制的煤浆浓度存在一定的误差，取一定数量的（如果两小时检测一次，不低于12个数）检测煤浆的实际浓度，计算实际分析的煤浆浓度和控制系统输入的需要配制的煤浆浓度的差值，修正需要配制的煤浆浓度；如果实际浓度比需要配制的煤浆浓度低1% ，修正需要配制的煤浆浓度，增加1% ；如果实际浓度比需要配制的煤浆浓度高1% ，修正需要配制的煤浆浓度，降低1%，从而将实际的煤浆浓度控制到范围内。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种煤浆自动配制系统，包括水槽(1)、煤仓(2)、添加剂槽(3)以及磨机(4)，所述的水槽(1)、煤仓(2)和添加剂槽(3)分别与磨机(4)的进料口连接，向所述磨机(4)输送水，煤以及添加剂，其特征在于：还包括水量调节阀(5)、水表(6)、输煤皮带(7)、煤计量表(8)、水分分析仪(9)、添加剂调节阀(10)、添加剂计量表(11)以及控制系统(12)；连接所述水槽(1)与磨机(4)的管道为输水管(100)，所述输水管(100)上设有水量调节阀(5)，水量调节阀(5)与磨机(4)之间的输水管(100)上设有水表(6)；所述煤仓(2)通过输煤皮带(7)与磨机(4)连接，所述输煤皮带(7)上设有煤计量表(8)，煤计量表(8)与磨机(4)之间的输煤皮带(7)上设有水分分析仪(9)；连接所述添加剂槽(3)与磨机(4)的管道为添加剂管(200)，所述添加剂管(200)上设有添加剂调节阀(10)，添加剂调节阀(10)与磨机(4)之间的添加剂管(200)上设有添加剂计量表(11)；所述的控制系统(12)包括控制器和显示器，所述控制器的输入端通过导线分别与水表(6)、煤计量表(8)、水分分析仪(9)和添加剂计量表(11)的输出端信号连接，用于分别采集水量、煤量、煤含水量以及添加剂量的数据；所述控制器的输出端通过导线与水量调节阀(5)连接，用于对调节阀进行控制；所述显示器与控制器信号连接，用于设定需要配制的煤浆浓度并实时显示检测数据。

2.根据权利要求1所述的一种煤浆自动配制系统，其特征在于：所述系统还包括出料槽(13)和煤浆槽(14)，所述的出料槽(13)的一端与磨机(4)的出料口连接，出料槽(13)的另一端与煤浆槽(14)连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤浆自动配制系统，其特征在于：出料槽(13)与煤浆槽(14)连接的管道上设有煤浆取样阀(15)。

4.根据权利要求1所述的一种煤浆自动配制系统，其特征在于：所述磨机(4)内设有用于磨煤的钢棒或钢球。

5.根据权利要求1所述的一种煤浆自动配制系统，其特征在于：所述水分分析仪(9)采用PMD 2450水分仪。

6.根据权利要求1所述的一种煤浆自动配制系统，其特征在于：所述导线采用485总线。

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