相（xiàng）關產品推薦更多 >>
對煙（yān）氣流量計製造過程進行優化設計（jì）
點擊次數：2012 發布時間：2021-01-08 05:53:59
摘要：為進一步（bù）提升選煤廠對細煤（méi）顆（kē）粒（lì）的浮選效果，減（jiǎn）少環境汙染，對原有煙氣流量計製（zhì）過程進行優化設計。在簡要介紹浮選原理的基礎上，給出優化後的煙氣流量計製造工程係統設計，並重點對加藥量控製、給礦濃度控製以及給礦（kuàng）量控製（zhì）進行重點（diǎn）設計與分析。優化後的煙氣流量計製造方案在原選煤廠進行工業試驗，應（yīng）用結果表明，優化方案的浮選指標（藥劑消耗、抽出率、灰分）均有明顯提升，係統運行穩定可靠（kào），*大地降低了工人的（de）勞動（dòng）強度，具有較好的經濟價值，值得推廣。
引言
國內選煤廠（chǎng）設備大型化以及采煤機械化的不斷發展，使得細粒煤粉不斷增多。粉煤的粒度（dù）越細，給選（xuǎn）煤（méi）工作帶來的難度也 就 越 大，對選煤方法也就提（tí）出更高的要求。浮選法主要用於細（xì）顆（kē）粒煤（méi）泥的分選，根據礦物原（yuán）料表麵性質的差異，調節加藥量、給（gěi）礦量、給礦濃度等參數，將細顆粒礦物礦漿分離成滿足控製要求的（de）精礦和尾礦（kuàng），實現礦物分 選（xuǎn）。傳（chuán）統選煤廠的浮選工作停留在人工手（shǒu）動（dòng）操作階段，工人依據經驗，對浮選過程進行觀察和操作，並達到一個滿意的浮選效 果。國（guó）內外對礦（kuàng）物浮選的研究較多，如國外對浮選柱的研究起源於１９１５年，到２０世紀８０年代各種（zhǒng）新型浮選柱層出（chū）不窮，並在浮選（xuǎn）藥劑、空氣（qì）發生器等方麵有較大改善和發展。國內對（duì）浮選柱的研究（jiū）於２０世紀５０年代開始，並研製出自己的浮選柱（zhù），高度越（yuè）來越低（dī）、充氣方式逐步完善、礦化方式多（duō）樣化。浮選過程具有滯後性和慣性，且是一個（gè）時變（biàn）係統，控製過程中需要協調的變量較多，單純依靠人工經驗無法達到浮（fú）選（xuǎn）指標。為進一步（bù）提（tí）高（gāo）細煤顆粒的分選效果，減少環境汙染，必須對現有的煙氣流量計製造（zào）進行優（yōu）化設計。
１浮選原理簡介
浮選（xuǎn）是依據礦物原料表麵的化學（xué）性質，向待浮選的礦漿中加入浮選藥（yào）劑和空氣，使其與礦漿充分融合，並根（gēn）據各礦物原料的黏附程度的不同，分選出不同的礦物。浮選過程一般分為礦漿（jiāng）碰撞、黏附、上浮以及精煤溢出（chū）四個階段。礦物原料在浮選藥劑的（de）作用下，與 空氣發生器產生的小氣（qì）泡發生充（chōng）分碰撞，進行礦物捕集。利用礦物間（jiān）的（de）疏水特性，礦物粘附於氣泡表（biǎo）麵，氣泡不斷上浮，形（xíng）成精礦（kuàng）泡（pào）沫層，精礦溢出浮選柱；由（yóu）於尾（wěi）礦的親水特性，尾礦沉入底部並排出。浮選流程如圖１所示。
２係（xì）統設計
煙氣流量計製造過程係統設計如圖２所示，由上位機、 ＰＬＣ控製器以（yǐ）及外部元器件組成。上位機用於顯示煙氣流量計（jì）製造過程狀態參（cān）數、係統參數以及故障（zhàng）信息（xī）的顯示；ＰＬＣ控製器是該係統的核心，以通信方式將浮選過程各數據信息傳送給上位機，與係統外接的（de）各傳感器、流量計、泵（bèng）以模擬量輸（shū）入／輸出擴展模式進行數（shù）據采集。
外部元器件中的（de）用於模擬量輸入信號采集的（de）壓力傳感（gǎn）器測量泡沫層液位（wèi）高度，泡沫層厚定義為液位低，泡沫層薄定義為液位高；科（kē）氏質量流量計用於檢測（cè）礦漿的濃度（dù），其原理是根據科裏奧利（lì）效（xiào）應，即礦漿流經管（guǎn）子時會產生科裏奧利力使其發生形（xíng）變，根據礦漿質量流量和（hé）密度可得到礦漿（jiāng）濃度。為彌補科（kē）氏質量流量計安裝的不（bú）足，增（zēng）加超聲波流量計和電磁流量計共同檢測礦漿濃度。用於（yú）模擬（nǐ）量輸出信號采集的外（wài）部元（yuán）器件有變頻泵、離心式渣漿（jiāng）泵以及隔膜計量泵，分（fèn）別用於尾礦控製、給礦控製以及給（gěi）藥（yào）控製。
３自動控製過（guò）程分析
３．１ 加藥量控製
加藥量控（kòng）製過（guò）程是一個隨機動態過程，給定藥劑加藥量（liàng）與礦漿流量（liàng）以及礦漿濃度的關係（xì）如下：
Ｇ ＝Ｋ·Ｑ·ｑ（Ａ －Ｂ·ｑ） （１）
式中（zhōng）：Ｇ為原給定（dìng）藥劑加藥量，ｋｇ／ｔ；Ｑ為礦漿流量， ｍ３／ｈ；ｑ為礦漿濃 度，ｇ／Ｌ；Ｋ為噸 煤 油 耗 量，ｋｇ／ｔ，Ａ 與 Ｂ 為經驗係數（shù）。
圖３中的礦漿流量與礦漿（jiāng）濃度（dù）分別由科氏質量流量（liàng）計和超聲波流量（liàng）計測（cè）得，並 以４～２０ｍＡ 電流信號傳送給 ＰＬＣ控（kòng）製器。由 ＰＬＣ控製器根據電流信號值計算出實際的礦漿濃度和礦漿流量值（zhí），對上述兩個值進行邏輯處理以及（jí）運算，得（dé）出實時加藥量（liàng）。ＰＬＣ 控製器將計算（suàn）出的實時加藥量數據以４～２０ｍＡ 的電流信號（hào）發送給隔膜計量泵，由其控製並實現加藥量過程的自動控製。
３．２ 給礦濃度控製（zhì）
給礦濃度控製策略采用常規的ＰＩＤ調節器實（shí）現，如圖（tú）４所示。在該控製係統中（zhōng），給礦濃度設定值以（yǐ）及反饋的給礦濃度檢測值為ＰＩＤ調節器的輸（shū） 入，ＰＩＤ 調節器的輸出為（wéi）變頻泵的頻率。該頻率可進行自動與手動兩種（zhǒng）控製模式。以變（biàn）頻控製（zhì）方式對濃密機的底流泵進行精密轉速控製，即可控製濃密機排出（chū）的底（dǐ）流礦漿的濃度。
以式（２）為基礎，對礦濃度進（jìn）行 ＰＩＤ調（diào）節控製，實時控製濃密機（jī）底流泵（bèng）轉速（sù），保證濃密機排出（chū）的底流礦漿（jiāng）濃度在合理區間。
３．３ 給礦量控製
由於給礦量控（kòng）製過程沒有（yǒu）滯後性幹擾，因此其控製策略可用 ＰＩ調節器控製完成（chéng），如圖５所示。ＰＩ調節器（qì）的輸入為給礦量設定值以及反饋的給礦量檢測值，其輸出為調節閥的輸入。對調節閥（fá）的控製分為自動和手動兩種操作模式，即調節閥的開度既可以自動控製，也可以手動控製。
以式（３）為基礎，對給礦量（liàng）進行 ＰＩ調節，實時控製調節閥的開度，並對給礦量進行精確控製。
４ 應用情況
煙氣流量計製造過程優化設計完成後，在原選煤廠進行為期三（sān）個月的工業試驗，並對優化前後的浮選關鍵指（zhǐ）標參數進行統計和（hé）分析。應用情況數據表明，經（jīng）過優化設計的浮選（xuǎn）自動控製係統，各關鍵浮選指標參數都有明顯提升，詳見表１
５ 結語
提升並加快選煤廠浮選過（guò）程的（de）自動化、智能化進程迫在眉（méi）睫，是進一步（bù）提升細煤分選效果、減（jiǎn）少（shǎo）環境汙染的必由之路（lù）。浮選過程的藥劑控製、給礦量流量／濃度檢測、空氣發生器控製、液位（wèi）控製等方麵都需（xū）要進一步展開研究。在（zài）後續的（de）工作中（zhōng），需要在硬件設備選 型、控 製 模型／算法優化、全過程的自動化／智能化以及（jí）遠（yuǎn）程監（jiān）控等方麵進（jìn）行更深入的研究。
管（guǎn）道煙氣流量（liàng）計 電廠煙氣流量計 脫硝煙氣流量計,電廠煙氣流量計 脫硝煙氣流量（liàng）計,不鏽鋼煙氣流（liú）量計 靶式煙氣流量計,脫硝煙氣流量計 測煙氣流量計,脫（tuō）硝煙氣流量計 鍋爐煙氣流（liú）量計在測（cè）量飽和蒸汽中對於（yú）生（shēng）產效率的提升 電廠（chǎng）煙氣流量計,管道煙氣流量計（jì） 脫硝煙氣流量計在測量蒸汽時產生誤差（chà）的來源及解決 電廠煙氣流量計,測量煙（yān）氣的流量（liàng）計 有效增加火電（diàn）廠煙氣流量計使（shǐ）用壽命的日常維護方（fāng）法說明 管道煙氣流量計在氣田（tián）生產中使用情況與計量問題分析 煙氣流量計在測量飽和蒸（zhēng）汽中對於生產效率的提升 煙氣流量（liàng）計在電（diàn）廠（chǎng）脫硝係統蒸汽耗量過大問題中的分析 工程設計中插入式煙氣流量計插（chā）入深度的選擇（zé） 淺談（tán）煙氣流量計在工業行業（yè）的應用 煙氣流量計的信（xìn）號組成及處理與係統實現 對煙氣（qì）流量計製造過程進行優化設計 淺析電廠煙氣流量（liàng）計在鑽井檢測（cè）係統方麵的應用 淺析高溫煙氣流量計安全係統的開發與（yǔ）應用 關於熱式煙氣（qì）流量計的抗幹擾與電磁兼容特性分析 脫硝（xiāo）煙氣流量計的原理選用及（jí）安裝維護與故障處理 脫硫煙氣流量計在（zài）電廠脫硝係統蒸汽耗量過大的問題分析 鍋爐煙（yān）氣（qì）流量計的信號組成（chéng）及處理（lǐ）與係統試（shì）驗分析 關於管道煙氣流量計在汽輪機改造中的應用及安裝調試 電廠煙氣流量（liàng）計的原（yuán）理工作流（liú）程（chéng）與運（yùn）行參數及常見問題處理 高溫（wēn）煙氣（qì）流量計 高溫煙氣流量計選型 脫硫煙（yān）氣流量計,高溫煙氣流量計 不鏽鋼煙氣流量計,測煙氣流量用什麽流量（liàng）計
引言
國內選煤廠（chǎng）設備大型化以及采煤機械化的不斷發展，使得細粒煤粉不斷增多。粉煤的粒度（dù）越細，給選（xuǎn）煤（méi）工作帶來的難度也 就 越 大，對選煤方法也就提（tí）出更高的要求。浮選法主要用於細（xì）顆（kē）粒煤（méi）泥的分選，根據礦物原（yuán）料表麵性質的差異，調節加藥量、給（gěi）礦量、給礦濃度等參數，將細顆粒礦物礦漿分離成滿足控製要求的（de）精礦和尾礦（kuàng），實現礦物分 選（xuǎn）。傳（chuán）統選煤廠的浮選工作停留在人工手（shǒu）動（dòng）操作階段，工人依據經驗，對浮選過程進行觀察和操作，並達到一個滿意的浮選效 果。國（guó）內外對礦（kuàng）物浮選的研究較多，如國外對浮選柱的研究起源於１９１５年，到２０世紀８０年代各種（zhǒng）新型浮選柱層出（chū）不窮，並在浮選（xuǎn）藥劑、空氣（qì）發生器等方麵有較大改善和發展。國內對（duì）浮選柱的研究（jiū）於２０世紀５０年代開始，並研製出自己的浮選柱（zhù），高度越（yuè）來越低（dī）、充氣方式逐步完善、礦化方式多（duō）樣化。浮選過程具有滯後性和慣性，且是一個（gè）時變（biàn）係統，控製過程中需要協調的變量較多，單純依靠人工經驗無法達到浮（fú）選（xuǎn）指標。為進一步（bù）提（tí）高（gāo）細煤顆粒的分選效果，減少環境汙染，必須對現有的煙氣流量計製造（zào）進行優（yōu）化設計。
１浮選原理簡介
浮選（xuǎn）是依據礦物原料表麵的化學（xué）性質，向待浮選的礦漿中加入浮選藥（yào）劑和空氣，使其與礦漿充分融合，並根（gēn）據各礦物原料的黏附程度的不同，分選出不同的礦物。浮選過程一般分為礦漿（jiāng）碰撞、黏附、上浮以及精煤溢出（chū）四個階段。礦物原料在浮選藥劑的（de）作用下，與 空氣發生器產生的小氣（qì）泡發生充（chōng）分碰撞，進行礦物捕集。利用礦物間（jiān）的（de）疏水特性，礦物粘附於氣泡表（biǎo）麵，氣泡不斷上浮，形（xíng）成精礦（kuàng）泡（pào）沫層，精礦溢出浮選柱；由（yóu）於尾（wěi）礦的親水特性，尾礦沉入底部並排出。浮選流程如圖１所示。
２係（xì）統設計
煙氣流量計製造過程係統設計如圖２所示，由上位機、 ＰＬＣ控製器以（yǐ）及外部元器件組成。上位機用於顯示煙氣流量計（jì）製造過程狀態參（cān）數、係統參數以及故障（zhàng）信息（xī）的顯示；ＰＬＣ控製器是該係統的核心，以通信方式將浮選過程各數據信息傳送給上位機，與係統外接的（de）各傳感器、流量計、泵（bèng）以模擬量輸（shū）入／輸出擴展模式進行數（shù）據采集。
外部元器件中的（de）用於模擬量輸入信號采集的（de）壓力傳感（gǎn）器測量泡沫層液位（wèi）高度，泡沫層厚定義為液位低，泡沫層薄定義為液位高；科（kē）氏質量流量計用於檢測（cè）礦漿的濃度（dù），其原理是根據科裏奧利（lì）效（xiào）應，即礦漿流經管（guǎn）子時會產生科裏奧利力使其發生形（xíng）變，根據礦漿質量流量和（hé）密度可得到礦漿（jiāng）濃度。為彌補科（kē）氏質量流量計安裝的不（bú）足，增（zēng）加超聲波流量計和電磁流量計共同檢測礦漿濃度。用於（yú）模擬（nǐ）量輸出信號采集的外（wài）部元（yuán）器件有變頻泵、離心式渣漿（jiāng）泵以及隔膜計量泵，分（fèn）別用於尾礦控製、給礦控製以及給（gěi）藥（yào）控製。
３自動控製過（guò）程分析
３．１ 加藥量控製
加藥量控（kòng）製過（guò）程是一個隨機動態過程，給定藥劑加藥量（liàng）與礦漿流量（liàng）以及礦漿濃度的關係（xì）如下：
Ｇ ＝Ｋ·Ｑ·ｑ（Ａ －Ｂ·ｑ） （１）
式中（zhōng）：Ｇ為原給定（dìng）藥劑加藥量，ｋｇ／ｔ；Ｑ為礦漿流量， ｍ３／ｈ；ｑ為礦漿濃 度，ｇ／Ｌ；Ｋ為噸 煤 油 耗 量，ｋｇ／ｔ，Ａ 與 Ｂ 為經驗係數（shù）。
圖３中的礦漿流量與礦漿（jiāng）濃度（dù）分別由科氏質量流量（liàng）計和超聲波流量（liàng）計測（cè）得，並 以４～２０ｍＡ 電流信號傳送給 ＰＬＣ控（kòng）製器。由 ＰＬＣ控製器根據電流信號值計算出實際的礦漿濃度和礦漿流量值（zhí），對上述兩個值進行邏輯處理以及（jí）運算，得（dé）出實時加藥量（liàng）。ＰＬＣ 控製器將計算（suàn）出的實時加藥量數據以４～２０ｍＡ 的電流信號（hào）發送給隔膜計量泵，由其控製並實現加藥量過程的自動控製。
３．２ 給礦濃度控製（zhì）
給礦濃度控製策略采用常規的ＰＩＤ調節器實（shí）現，如圖（tú）４所示。在該控製係統中（zhōng），給礦濃度設定值以（yǐ）及反饋的給礦濃度檢測值為ＰＩＤ調節器的輸（shū） 入，ＰＩＤ 調節器的輸出為（wéi）變頻泵的頻率。該頻率可進行自動與手動兩種（zhǒng）控製模式。以變（biàn）頻控製（zhì）方式對濃密機的底流泵進行精密轉速控製，即可控製濃密機排出（chū）的底（dǐ）流礦漿的濃度。
以式（２）為基礎，對礦濃度進（jìn）行 ＰＩＤ調（diào）節控製，實時控製濃密機（jī）底流泵（bèng）轉速（sù），保證濃密機排出（chū）的底流礦漿（jiāng）濃度在合理區間。
３．３ 給礦量控製
由於給礦量控（kòng）製過程沒有（yǒu）滯後性幹擾，因此其控製策略可用 ＰＩ調節器控製完成（chéng），如圖５所示。ＰＩ調節器（qì）的輸入為給礦量設定值以及反饋的給礦量檢測值，其輸出為調節閥的輸入。對調節閥（fá）的控製分為自動和手動兩種操作模式，即調節閥的開度既可以自動控製，也可以手動控製。
以式（３）為基礎，對給礦量（liàng）進行 ＰＩ調節，實時控製調節閥的開度，並對給礦量進行精確控製。
４ 應用情況
煙氣流量計製造過程優化設計完成後，在原選煤廠進行為期三（sān）個月的工業試驗，並對優化前後的浮選關鍵指（zhǐ）標參數進行統計和（hé）分析。應用情況數據表明，經（jīng）過優化設計的浮選（xuǎn）自動控製係統，各關鍵浮選指標參數都有明顯提升，詳見表１
５ 結語
提升並加快選煤廠浮選過（guò）程的（de）自動化、智能化進程迫在眉（méi）睫，是進一步（bù）提升細煤分選效果、減（jiǎn）少（shǎo）環境汙染的必由之路（lù）。浮選過程的藥劑控製、給礦量流量／濃度檢測、空氣發生器控製、液位（wèi）控製等方麵都需（xū）要進一步展開研究。在（zài）後續的（de）工作中（zhōng），需要在硬件設備選 型、控 製 模型／算法優化、全過程的自動化／智能化以及（jí）遠（yuǎn）程監（jiān）控等方麵進（jìn）行更深入的研究。
上一篇：一種基於Modbus協議的水煤氣流量計通訊模塊設計（jì）
下一篇：淺析電廠煙氣流量計在鑽井檢測係統方麵的應（yīng）用