选煤厂主要工艺环节自动化控制现状之重选环节

　　随着国家对煤炭生产环节的要求逐步提高，现代化自动控制技术在选煤厂生产过程中的应用日益广泛，自动化控制技术应逐步渗透到选煤厂的各个生产和工艺环节。目前选煤厂自动控制环节主要包括重力分选环节 (尤其是重介质分选工艺)、浮选环节、尾煤泥水沉降浓缩自动加药以及粗煤泥处理中TBS分选环节等。下面笔者将讨论选煤厂各生产环节自动化控制的使用现状及研究进展。

　　重选环节

　　在选煤厂的各种分选工艺中，重力分选所占比重最大。重力分选环节控制效果的优劣将会直接影响产品质量及后续浮选、煤泥水处理等环节。在诸多重选分选工艺中，重介旋流器分选工艺的自动控制最为先进和成熟。其自动控制主要针对合格介质桶悬浮液的密度、液位和旋流器入料压力。通常采用经典的PID 控制策略，采取对悬浮液密度精确控制，入料压力稳定控制，介质桶液位适当控制的原则。

　　悬浮液密度的稳定性将影响后续重介旋流器的分选密度，进而影响精煤产品的质量。其控制过程为：密度低时，补加介质或增加分流量；密度高时，在合格介质泵入料口安装加水阀，根据密度反馈信号控制水阀开度，实现对合介桶内密度的控制。但生产实践表明：补加清水与悬浮液介质间缺乏扰动且同向流动的特点，不利于清水和悬浮液间的充分混合，导致所测数据低于实际混合后悬浮液密度，对调节造成一定的干扰。为避免测量误差对密度控制的干扰，曾采用在合格介质桶上方补加清水的方法。补加后的清水与脱介筛下合格介质充分混合后进入合介桶。虽然此方法可有效避免密度测量偏差，但滞后效应明显。因此，目前第一种方法应用更为广泛。

　　介质桶液位控制通常采用调节分流箱阀门的开度及补加介质量的方法，旋流器入料压力通过主选泵配置的变频器转速调节达到稳定控制。

　　西山煤电集团屯兰选煤厂在重介工艺控制环节，选用 GE90-70I/O 模块，通过采集、分析重介旋流器生产环节的压力、密度、分流执行器开度、电动阀门开度、磁性物含量信号以及各桶液位等信号，控制现场各执行机构，达到自动控制的目的。该厂重介工艺自动化控制有效提高悬浮液稳定性，降低密度波动，产品质量指标稳定，精煤回收率提高 0.1%，原煤介质消耗降低 0.2kg/t。

　　在重介工艺参数控制过程中，补加清水、介质量或者改变分流量等操作均会同时影响介质密度和液位，甚至影响入料压力。因此悬浮液密度、合介桶液位的控制过程存在较强的耦合作用。由于选煤基础理论相对薄弱，各参数调节输入输出间很难建立精确系统的数学模型，给系统的自动控制带来很大困难。近年来，模糊逻辑控制以其不要求精确的数学模型，而且不依赖于被控对象，适合多变量、解耦控制的特 性而受到广泛研究和推广。模糊逻辑控制以PID为控制器，依据经验制定模糊规则，将输入变量模糊化，通过解耦补偿器对各变量进行解耦，并将模糊输出数据转化后反馈给被控对象。模糊逻辑控制使重介选煤控制系统更加稳定，比传统单变量控制方法取 得更好的控制效果。