王振明

國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)洗選中心布爾臺(tái)選煤廠 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯017000

1 引言

在國(guó)內(nèi)外的大型煤炭企業(yè)中,煤炭快速裝車(chē)定量系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越多。本文以神東煤炭選煤廠為例,針對(duì)煤炭裝車(chē)中的工藝裝備和工藝系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2 煤炭快速定量裝車(chē)系統(tǒng)的組成

煤炭快速定量裝車(chē)系統(tǒng)最早由國(guó)外研究出來(lái),之后進(jìn)入到國(guó)內(nèi)。以神東煤炭集團(tuán)對(duì)該系統(tǒng)的定義,系統(tǒng)主要由裝載、給料運(yùn)輸、輔助系統(tǒng)構(gòu)成。其中,輔助系統(tǒng)中包括采樣、防凍液噴灑、封塵劑噴灑三個(gè)子系統(tǒng)。裝載單元中包括緩沖倉(cāng)、稱(chēng)重倉(cāng)、裝載溜槽,給料單元中包括膠帶設(shè)備、給煤設(shè)備。防凍液噴灑系統(tǒng)包括藥劑攪拌、藥劑儲(chǔ)存、藥劑噴灑設(shè)備。封塵劑噴灑系統(tǒng)包括封塵劑的制藥和噴灑設(shè)備。采樣系統(tǒng)包括采制樣、分析化驗(yàn)相關(guān)設(shè)備。每個(gè)系統(tǒng)分別帶有供配電設(shè)施,并有自己的PLC控制站。

3 系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中,是利用信息自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,incident可以更連續(xù)、高效地進(jìn)行定量裝車(chē)作業(yè)。相對(duì)于普通的裝車(chē)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),快速定量裝車(chē)系統(tǒng)能夠?qū)⑽锪习刺囟ㄖ亓垦b載到列車(chē)中,應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯。

其一,系統(tǒng)具有更高的自動(dòng)化水平。由于系統(tǒng)內(nèi)部的所有子系統(tǒng)均采用了PLC控制技術(shù),因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程集中操控。工作人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作端通過(guò)查看計(jì)算機(jī)顯示屏上的信息來(lái)獲取系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀況,并下達(dá)操作指令。因系統(tǒng)具有更高的自動(dòng)化水平,因此原來(lái)的工作人員數(shù)量減少,系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性更高。

其二,系統(tǒng)的作業(yè)速度更快。對(duì)于型號(hào)為C80的列車(chē),每節(jié)車(chē)廂可裝載80噸,如果采用快速定量裝車(chē)系統(tǒng),只需要60秒的時(shí)間就可以完成裝車(chē)作業(yè),最快裝車(chē)速度可達(dá)到40秒,列車(chē)共54節(jié)車(chē)廂,裝完所有車(chē)廂需要50-70分鐘。

其三,系統(tǒng)的作業(yè)精準(zhǔn)度更高。在稱(chēng)重倉(cāng)單元設(shè)置了高精準(zhǔn)度的計(jì)量設(shè)備,因此大大提升了稱(chēng)重的精準(zhǔn)度,凈稱(chēng)重可實(shí)現(xiàn)±0.1 %的精準(zhǔn)度,每節(jié)車(chē)皮裝車(chē)過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)不超過(guò)±0.3 %的精準(zhǔn)度,整列車(chē)可實(shí)現(xiàn)不超過(guò)±0.3%的裝車(chē)精準(zhǔn)度度。

其四,系統(tǒng)的裝車(chē)質(zhì)量更好。采用快速定量裝車(chē)系統(tǒng)比傳統(tǒng)裝車(chē)方式更平穩(wěn)。裝車(chē)作業(yè)完成后車(chē)皮表面更平整,不會(huì)出現(xiàn)裝載過(guò)偏的現(xiàn)象。

其五,系統(tǒng)具有更好的環(huán)保性。裝車(chē)作業(yè)采用全封閉式,而且系統(tǒng)中有封塵噴灑系統(tǒng),采用固化封塵的辦法可以使裝車(chē)后的車(chē)皮表面更整潔,不僅不容易撒煤,而且不容易起煤塵,因此對(duì)環(huán)境的污染小[1]。

4 裝車(chē)工藝、設(shè)備及存在的問(wèn)題

過(guò)去的煤炭快速定量裝車(chē)作業(yè)是半自動(dòng)化模式,基本可以滿(mǎn)足一般快速裝車(chē)的要求,但是仍舊存在一些問(wèn)題。如雜皮車(chē)、混編車(chē)在火車(chē)車(chē)廂的信息采集和信息獲取能力方面比較欠缺,這樣就無(wú)法提升煤炭快速定量裝車(chē)效率。自動(dòng)化儀表尤其是二次儀表在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中存在誤差,影響了煤炭快速定量裝車(chē)的精準(zhǔn)度。裝車(chē)的重量信息不能及時(shí)上傳,因此影響到數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及裝車(chē)信息檔案完善。經(jīng)過(guò)回空車(chē)皮的時(shí)候系統(tǒng)缺乏及時(shí)的信息提示,因此工作人員不能提前了解裝車(chē)信息,造成撒煤現(xiàn)象。

5 系統(tǒng)優(yōu)化改造設(shè)計(jì)

系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造時(shí),保持原有快速定量裝車(chē)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),然后采用更優(yōu)化的PLC控制器,使系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)原有的功能,而且在設(shè)備的運(yùn)行速率上更快。系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能實(shí)現(xiàn),不僅包括對(duì)裝車(chē)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制,還包括對(duì)稱(chēng)重設(shè)備、給煤設(shè)備和輸送設(shè)備的自動(dòng)控制。

通過(guò)在系統(tǒng)中安裝PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),具體包括本地PLC系統(tǒng)和遠(yuǎn)程PLC系統(tǒng)兩大部分。前者主要對(duì)液壓站油泵、循環(huán)泵以及冷卻風(fēng)扇設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。同時(shí)對(duì)稱(chēng)重倉(cāng)料位、緩沖倉(cāng)料位、閘門(mén)、砝碼、裝車(chē)溜槽設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。遠(yuǎn)程PLC系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)輸送、給料設(shè)備的啟停進(jìn)行自動(dòng)控制。

在軌道上增設(shè)射頻讀卡裝置,通過(guò)射頻來(lái)讀取條碼對(duì)車(chē)號(hào)進(jìn)行有效識(shí)別,這樣可以及時(shí)獲取列車(chē)車(chē)廂的狀況信息,射頻讀卡裝置采集到的車(chē)廂狀況信息被傳輸?shù)阶詣?dòng)化控制系統(tǒng)中,然后經(jīng)過(guò)PLC控制處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。工作人員根據(jù)集控畫(huà)面顯示對(duì)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出指令,系統(tǒng)將工作人員的指令進(jìn)行控制程序處理,然后將處理信號(hào)傳輸?shù)皆O(shè)備,相關(guān)設(shè)備按照控制程序信號(hào)自動(dòng)執(zhí)行。通過(guò)PLC控制系統(tǒng)可以將指令傳輸?shù)娇焖俣垦b車(chē)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備,啟動(dòng)或調(diào)控各個(gè)設(shè)備。PLC控制系統(tǒng)能夠及時(shí)得到車(chē)廂識(shí)別的信息,從而將標(biāo)準(zhǔn)裝車(chē)噸位按順序儲(chǔ)存在工控機(jī)中,因此在定量倉(cāng)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)度上也更容易控制。根據(jù)車(chē)廂的不同作業(yè)要求來(lái)進(jìn)行裝車(chē)操作,提高煤炭裝車(chē)效率。

工作人員可以根據(jù)列車(chē)的實(shí)際裝車(chē)狀況對(duì)設(shè)備進(jìn)行靈活調(diào)控,采用集中控制的方式可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的閉鎖啟停,還能夠單獨(dú)控制某一臺(tái)設(shè)備的啟停,或者無(wú)閉鎖啟停。當(dāng)處于就地方式狀態(tài)時(shí),工作人員可以對(duì)任意一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行啟停,根據(jù)裝車(chē)工藝流程的要求來(lái)對(duì)設(shè)備實(shí)施閉鎖。裝車(chē)作業(yè)中,如果系統(tǒng)中任意一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)狀態(tài)異常,發(fā)生停機(jī),此時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備閉鎖功能,所有與上述故障停機(jī)設(shè)備有閉鎖關(guān)系的設(shè)備也會(huì)自動(dòng)閉鎖停機(jī),并且系統(tǒng)將發(fā)送閉鎖信息,控制顯示端將發(fā)出警報(bào)信號(hào),提醒工作人員設(shè)備出現(xiàn)故障的位置。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷、開(kāi)關(guān)動(dòng)作、報(bào)警動(dòng)作等故障類(lèi)型時(shí),工作人員可以及時(shí)根據(jù)系統(tǒng)提示的上述故障信息及時(shí)采取檢修和處理措施。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在對(duì)選煤廠煤炭快速定量裝車(chē)系統(tǒng)優(yōu)化改造之后,系統(tǒng)的綜合性能比之前進(jìn)一步提升。裝車(chē)速度得到提升,最高可以達(dá)到5300噸/小時(shí)。稱(chēng)重倉(cāng)配料的速度也加快,以80噸物料為例,配料平均速度小于8秒鐘,裝滿(mǎn)整節(jié)車(chē)皮的速度最少只需要40秒。在裝車(chē)精準(zhǔn)度控制上也有更好的表現(xiàn)。稱(chēng)重單元能夠?qū)崿F(xiàn)±0.1 %的靜稱(chēng)重精準(zhǔn)度,每節(jié)車(chē)皮裝車(chē)實(shí)現(xiàn)0.3%的精準(zhǔn)度。系統(tǒng)在適應(yīng)性方面也表現(xiàn)較佳,可以適應(yīng)多種型號(hào)的車(chē)皮,對(duì)多種粒徑規(guī)格的物料都能適應(yīng),較好的滿(mǎn)足了裝車(chē)物料型號(hào)的需求。