洗煤厂工艺设备节能降耗探讨

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摘要：主要研究了洗煤厂工艺设备自动化过程控制过程控制系统的组成和特点、PID调节器、电动单元组合仪表。在选煤厂的节能降耗与环保管理方面研究了电量能耗和损失状况和选煤厂节能管理措施。

关键词：洗煤厂；工艺设备；自动化；节能降耗

1洗煤厂工艺设备自动化过程控制

1.1过程控制系统的组成和特点

工业过程可以分为连续过程工业、离散过程工业和间隙过程工业。其中，连续过程工业所占的比重最大，涉及煤炭、石油、电力、化工等工业部门，连续过程工业的发展对于我国国民经济意义重大。过程控制主要是指连续过程工业的过程控制。与其他的自动控制系统相比，过程控制系统具有一些自身的特点。a.系统由过程检测和控制仪表组成；b.被控过程的多样性；c.控制方案的多样性；d.控制过程多属于慢过程，而且多半属于参量控制；e.定值控制是过程控制的一种主要控制形式。

1.2PID调节器

一个控制系统的控制特性主要取决于调节器的调节特性，不同类型的调节器有不同的调节特性和调节参数，因此，对不同类型的控制系统应选择合适的调节器，以满足系统的特性指标。当然，在控制系统设计过程中，除了调节器的设计之外，还需要考虑一些其他的问题，如仪表的确定以及参数的确定等问题。调节器的设计就是调节规律的确定和调节器参数的整定。控制系统的调节规律很多，也都能够达到控制系统的要求，但PID调节器由于它自身的优点而得到了最广泛的应用。PID调节器是一种负反馈控制，是比例积分微分控制的简称。在生产过程自动控制的发展历程中，PID控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。

1.3电动单元组合仪表

1.3.1控制仪表的发展。自动控制系统中，检测仪表将被控变量转换成测量信号后，一方面送显示仪表进行显示记录，另一方面送到控制仪表，调节被控变量到预定的数值上。控制仪表通常包括调节器、变送器、运算器、执行器等，它的发展经历了基地式控制仪表、单元组合控制仪表、组装式综合控制装置等阶段。基地式控制仪表是以指示、记录仪表为主体，附加控制机构所组成的装置。它的仪表结构比较简单，常用于单机自动化系统。单元组合控制仪表将整套仪表按照功能划分成若干独立的单元，各单元之间用统一的标准信号连接。单元组合控制仪表按照连接信号的不同可分为气动单元组合控制仪表和电动单元组合控制仪表两类。气动单元组合式控制仪表结构简单、价格便宜、性能稳定，且在本质上是安全防爆的，特别适用于易燃易爆的危险场所。

1.3.2电动单元组合仪表。DDZ系列仪表以电动单元组合仪表的电(DIAN)、单(DAN)、组(ZU)3个字的汉语拼音的第一个大写字母为标志，即DDZ代表电动单元组合仪表。使用电动单元组合仪表构成的简单调节系统。电动单元组合仪表大致可划分为8个功能单元，即变送单元、调节单元、执行单元、显示单元、给定单元、转换单元、运算单元和辅助单元。被调量一般是非电量的工艺参数，如温度、压力、流量、物位等，必须经过一定的检测元件，将其变换为易于传送和显示的物理量。检测元件通常也被称为敏感元件、传感器、换能器、一次仪表等。

2选煤厂的节能降耗与环保管理

2.1电量能耗和损失状况分析

选煤厂的主要能耗是用电，其电力统计范围从原煤进入准备车间到产品装车全过程。不同选煤厂的电耗不一样，一般而言，动力煤选煤厂电耗要低于炼焦煤选煤厂，矿井型选煤厂的电耗低于矿区（中央）型选煤厂，大型选煤厂电耗低于小型选煤厂。对一个特定选煤厂而言，各系统各环节的电耗并不相同。分系统看，各车间消耗电量由大到小依次为主选、煤泥水、准备、辅助及办公系统，其中，主选电耗占45%。65%，煤泥水电耗占25%~350h，准备电耗占9%~18%，辅助电耗占2%NiOoh。分设备看，选煤厂泵类设备较多，装机容量约占全厂设备总装机容量的35%～50%．运输设备占15%~25%，压风设备占12%~18%，破碎筛分脱水设备占10%～15%，洗选设备占2%~10%，其他设备占30%~10%。对同规模同类型不同工艺的选煤厂，由于设备分类不同，其功耗占比也不一样，一些选煤厂细粒煤脱水采用加压过滤机，该设备及其配套装置功率较大，成为选煤厂的主要耗电设备。选煤厂电耗和矸石带煤损失是衡量选煤厂管理水平和技术水平的两个重要指标。目前，国内动力煤选煤厂电耗先进水平为4kW．h/t左右，矸石带煤损失<1%。炼焦煤选煤厂电耗先进水平为55kW．h/t左右，矸石带煤损失<1%。

2.2选煤厂节能管理措施

2.2.1管理措施。①强有力的组织领导是一切活动的核心，主要领导牵头，将节能管理纳入到全年的经营活动中，从厂、车间到队组形成了全厂完善的管理网络。节能管理成为日常管理的一部分，做到职责分明，措施得力。②注重基础能耗数据的收集，合理配备计量器具，规范能源统计，加强节能监测，充分发挥能源计量在选煤厂节能减排中“标尺”和“眼睛”的作用。③定期对生产运行各环节和系统进行能耗测定和分析，查找出间题，针对性地进行改进。④生产组织上，尽可能减少非计划停机时间，及时掌握入选原料煤、库存、系统设备状态、运销等信息，严格计划性检修，集中生产时间，尽力减少开停车次数，保证稳定长周期生产。⑤开展能源合同管理工程有助于提高选煤厂节能意识和积极性。能源合同管理是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式，具有节能效率高、客户零投资且风险低、投资回收期短、技术先进、管理专业的特点。

2.2.2技术措施。技术是最具创造性的节能手段。采用先进技术和工艺，通过观念创新和技术升级提高效率和能源利用率，实现节能终极目标。a.简化生产工艺，改造落后的工艺流程，目前国内普遍采用的重介浮选流程比跳汰一浮选流程的工艺系统简单，设备台数少，故障率低，能耗低。b.采用高效节能新设备，更瓤淘汰落后高耗能设备；采用大型可靠先进设备，减少设备台数，节约能耗。c.采用变频调速、软启动技术，减小启动电流，通过改变设备输入电压、频率，达到节能调速的目的，同时给设备提供过流、过压：过载等保护功能，优化系统运行和控制，提高系统的整体运行效率。d.采用功率因数补偿技术。无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致厂内电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路中，造成设备效率低下，大量浪费电能，使用功率因数补偿可以有效减少无功损耗，增加厂内电网的有功功率。选煤厂局部功率因数低，多数因电感缺失造成，因而常采用电容补偿来提高功率因数。e.流体输送系统优化。对于输送流体的管网系统，尽量缩短管网长度，合理布局管道走向，减少不必要的弯管、阀门、挡板，以降低管网阻力损失，提高系统效率；合理确定管道截面（或管径），管道的截砸需要改变形状和尺寸时，采取逐渐过渡的连接方式，避免突然扩犬或缩小的连接；合理匹配泵迸设备和管路系统，消除因系统配置不合理而引起的高耗能，减小能耗损失，提高输送效率。f.优先考虑采用太阳能、地热、井下余热、周边电厂、焦化厂余热达到自身节能目标。

作者:刘雪莲 单位:龙煤七台河矿业有限责任公司七台河洗煤厂

参考文献:

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