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選煤廠主要工藝環節自動化控制現狀之重選環節

　　隨著國家對煤炭生產環節的要求逐步提高，現代化自動控制技術在選煤廠生產過程中的應用日益廣泛，自動化控制技術應逐步滲透到選煤廠的各個生產和工藝環節。目前選煤廠自動控制環節主要包括重力分選環節 (尤其是重介質分選工藝)、浮選環節、尾煤泥水沉降濃縮自動加藥以及粗煤泥處理中TBS分選環節等。下面筆者將討論選煤廠各生產環節自動化控制的使用現狀及研究進展。

　　重選環節

　　在選煤廠的各種分選工藝中，重力分選所占比重最大。重力分選環節控制效果的優劣將會直接影響產品質量及后續浮選、煤泥水處理等環節。在諸多重選分選工藝中，重介旋流器分選工藝的自動控制最為先進和成熟。其自動控制主要針對合格介質桶懸浮液的密度、液位和旋流器入料壓力。通常采用經典的PID 控制策略，采取對懸浮液密度精確控制，入料壓力穩定控制，介質桶液位適當控制的原則。

　　懸浮液密度的穩定性將影響后續重介旋流器的分選密度，進而影響精煤產品的質量。其控制過程為：密度低時，補加介質或增加分流量；密度高時，在合格介質泵入料口安裝加水閥，根據密度反饋信號控制水閥開度，實現對合介桶內密度的控制。但生產實踐表明：補加清水與懸浮液介質間缺乏擾動且同向流動的特點，不利于清水和懸浮液間的充分混合，導致所測數據低于實際混合后懸浮液密度，對調節造成一定的干擾。為避免測量誤差對密度控制的干擾，曾采用在合格介質桶上方補加清水的方法。補加后的清水與脫介篩下合格介質充分混合后進入合介桶。雖然此方法可有效避免密度測量偏差，但滯后效應明顯。因此，目前第一種方法應用更為廣泛。

　　介質桶液位控制通常采用調節分流箱閥門的開度及補加介質量的方法，旋流器入料壓力通過主選泵配置的變頻器轉速調節達到穩定控制。

　　西山煤電集團屯蘭選煤廠在重介工藝控制環節，選用 GE90-70I/O 模塊，通過采集、分析重介旋流器生產環節的壓力、密度、分流執行器開度、電動閥門開度、磁性物含量信號以及各桶液位等信號，控制現場各執行機構，達到自動控制的目的。該廠重介工藝自動化控制有效提高懸浮液穩定性，降低密度波動，產品質量指標穩定，精煤回收率提高 0.1%，原煤介質消耗降低 0.2kg/t。

　　在重介工藝參數控制過程中，補加清水、介質量或者改變分流量等操作均會同時影響介質密度和液位，甚至影響入料壓力。因此懸浮液密度、合介桶液位的控制過程存在較強的耦合作用。由于選煤基礎理論相對薄弱，各參數調節輸入輸出間很難建立精確系統的數學模型，給系統的自動控制帶來很大困難。近年來，模糊邏輯控制以其不要求精確的數學模型，而且不依賴于被控對象，適合多變量、解耦控制的特 性而受到廣泛研究和推廣。模糊邏輯控制以PID為控制器，依據經驗制定模糊規則，將輸入變量模糊化，通過解耦補償器對各變量進行解耦，并將模糊輸出數據轉化后反饋給被控對象。模糊邏輯控制使重介選煤控制系統更加穩定，比傳統單變量控制方法取 得更好的控制效果。