门克庆选煤厂智能化建设的应用与研究

(整期优先)网络出版时间:2025-01-22
/ 2

门克庆选煤厂智能化建设的应用与研究

苏蓬

内蒙古 鄂尔多斯市 中天合创能源有限责任公司  017000

摘要 随着互联网、物联网、大数据、云计算等技术的迅猛发展,逐步带领着工业领域进入了工业4.0时代,即智能工厂时代。在智能化的浪潮下,智能工厂已经在诸多行业扬帆起航。门克庆选煤厂智能化建设主要是以智能信息交互平台作为各功能模块显示和操作的载体,同时借助智能移动终端提高生产管理方式的灵活性。在智能平台搭建完成的情况下我们进一步完善选煤厂的自动化环节增加各种检测装置和传感器为智能控制奠定坚实基础。选煤厂的智能控制包括智能密控、智能浓缩、智能设备监测、智能装车、智能视频监和3D智能仓储等模块,借助大数据、云计算、人工智能等技术实现生产过程到产品外运的智能化控制。

关键词 智能化   

引言

随着互联网、物联网、大数据、云计算等技术的迅猛发展,逐步带领着工业领域进入了工业4.0时代,即智能工厂时代。为适应未来工业的发展形势,发展智能选煤厂对进一步提高管理水平,降低生产成本,挖掘企业经济效益,实现选煤厂正常连续及安全生产具有重要意义。通过对该选煤厂的自动化、信息化和智能化升级,在全员效率、生产技术水平、综合管理水平、产品质量稳定性、经济效益等方面可得到较大的提升门克庆选煤厂智能化应用研究总体通过智能化升级提高选煤厂的经济效益,单位人员工效,并在保证安全生产的前提下,在科技创新、绿色可持续生产等方面做出创新,努力将选煤厂建设成本质安全型、集约高效型、质量效益型、科技创新型和谐发展型的标杆单位。

1、选煤厂概况

1.1门克庆选煤厂是门克庆煤矿的配套项目,选煤厂设计能力为12.0Mt/a,属特大型矿井型动力煤选煤厂,厂址位于鄂尔多斯市乌审旗图克镇哈图村。现生产工艺为 200~13 mm 块煤重介浅槽洗选,末煤不入洗,煤泥浓缩后采用加压过滤和压滤回收。

1.2重介浅槽分选密度控制需要集控员手动调节分流阀和补水阀实现,合介桶液位不稳定,集控员要频繁调节分流阀和补水阀,集控员工作强度大,人工调节还影响产品质量稳定。加介方式是浓介泵把浓介打到加介磁选机,加介量更多依赖人工经验。

2、选煤厂智能化设计规划

场景数据化:智能选煤厂很重要的一个特点就是实现了各主体、各终端间的互联互通首先是横向集成,体现了人与人之间的互联;其次是纵向集成,体现了人与机器之间的互联;最后是端到端的集成,体现了机器与机器之间的互联。对于选煤厂来说,需要连接的终端包括人员(管理人员、生产岗位人员)、生产设备、传感器、智能监控摄像头以及洗选产品等。以上这些集成需要互联的终端以及针对这些终端的数据采集,是选煤厂智能化的基础。

数据网络化:数据采集完成后的第二道工序是数据的网络传输,在目前现有选煤厂成熟的工控网络基础上,针对不同的应用场景,智能选煤厂会引入一些高效的先进的物联网技术,将各个生产场景、设备进行连通,所有采集到的终端数据需要进行存储,在本地增加服务器,打造端到端交互的中心枢纽。

网络智能化集中体现在对数据的分析处理上,通过对数据的分析,建立数学模型,挖掘数据价值。

在以上三点的基础上,建立一个互联化的平台(包括手机端、PAD端和WEB端),各个同生产相关的角色(管理人员、生产岗位人员、煤质化验人员、检修人员等)通过平台终端访问智能化系统功能模块。

3、选煤厂智能化建设

3.1、网络方面在电控楼以及主厂房新建5G基站,厂区已实现5G信号全覆盖。构建以数据处理为主的计算型云平台。数据中心实现了选煤厂各类数据的采集、存储和调用。选煤厂还建设的信息交互平台,可以通过计算机和移动终端多种方式登录,目前已将传输至集控室各类运行数据,能耗情况等分门别类的接入智信平台,管理人员可以随时的掌握生产运行情况。通过现场安装的皮带秤、电能表等在线计量装置实时获取产量、电耗数据自动生成相应的报表,而像煤质化验数据我们设置了统一的数据录入端口可自动对应不同报表,无需反复填报。平台的能源管理模块可以直观对比不同时段的生产、能耗情况,还有问题汇报、任务工单下发和停送电流程审批等办公功能。智信平台的建设显著提高了人员的工作效率和管理的灵活度。

3.2、智能密控是将通过长期生产确定的合理密度范围与安装在(管路)上的密度计测得的密度值做对比,系统会自动调节分流阀门和补水阀门,将密度控制在设定的区间内,当液位计测得合格介质桶液位偏低时系统可自动开启加介泵加介磁选机等设备,实现介质的自动添加。改善了之前由人工调配时,加介时间长,介质浓度不够、介质流失量大等问题。

3.3、智能浓缩是通过在浓缩机入料总管路上增加一台浓度计,用于检测浓缩机入料浓度,联合厂房带量、浓缩池煤泥层厚度以及浓缩机耙压因素,系统通过这4个指标综合分析,可自主控制加药装置的启停、药剂添加时间和加药泵的频率,有效的降低了药剂消耗。

3.4、智能设备监测实现对各系统主要设备的全面覆盖,从过去人工测温度、听声音,转变为在线测温、测振动,并生成相应的波形图,利用专业的软件分析可对设备运行情况进行自诊断,也可通过远程专家支持,出具故障诊断报告。智能设备监测系统发出系统预警后现场及时排查、维修,并跟踪设备运行情况,实现设备的预维护,避免系统的非计划停车,提高系统的稳定性。

3.5、智能装车包含火车、汽车智能装车两部分,目前通过激光雷达应用和图像识别技术实现了车型、车号信息识别功能,系统自动定位车辆位置,完成溜槽升降、闸板开关等设备控制动作,无需人员在装车操作台进行操作,当然为了装车安全,智能模式与人工模式可以快速切换。智能装车系统将装车操作员从过去高度紧张的工作状态中解放了出来,从原来装车过程中需要一人负责装车,一人负责装车返煤系统的控制。转变为现在只需要一人看护就能轻松完成装车任务。

3.6、智能视频监控实现了设备报警与视频监控的联动,可以将设备报警视频自动推送至集控大屏。选煤厂主厂房6层原煤配筛刮板输送机上加装了智能识别装置,通过后台图像算法,自动识别刮板链条断链、拉斜等故障以及是否有杂物。自安装以来成功检测出刮板机断链故障,及时避免了故障影响的扩大。还有巡检机器人,它搭载多种传感器,实时采集现场的图像、声音、温度以及多种气体浓度信息能模拟巡检工进行巡检作业。目前选煤厂的智能视频监控主要将现场的突发情况快速直观的反馈至集控室,将设备突发故障的影响减预防生产延误。

4、智能化建设成果

选煤厂的智能化建设成果概括来讲是5个方面,一是优化了人员结构,将现场的部分固定岗转变为流动巡视岗,改善人员的工作环境,提高人员工作效率。二是通过智能密控、智能浓缩系统实现介质和药剂的科学添加,减少不必要的浪费。三是改变传统的集控室固定点控制模式,经过授权的管理人员可利用智能移动终端调控生产系统,提高生产控制的灵活性和及时性。四是提升日常生产管理,生产、设备数据可自动采集、自动分析统计、自动生成报表。五是方面安全效益的提升,智能设备检测和智能视频监控的应用,减少了人工巡检频次,实现现场的少人或无人值守,从而进一步保障人员安全。

参考文献:

[1]焦海廷.选煤厂煤泥水药剂添加智能化系统建设研究[J].内蒙古石油化工,2023,49(12):9-12.

[2]黄河.选煤厂安全管理智能化建设路径[J].自动化应用,2023,64(S2):215-217.

[3]杨大村,荣东,周国宾.商务智能技术在智能化选煤厂应用的探讨[J].煤炭加工与综合利用,2023(12):30-32+38.