引言

    目前，許多選煤廠仍采用人工加藥的方式，藥劑浪費嚴重，所以，自動加藥的研究意義非常重大。目前國外己經成功研制了自動加藥系統，且己經投產使用，如申克公司研制的Ciba自動加藥裝置，主要功能是用制備的藥劑溶液將空氣分離的藥劑潤濕。在國內許多大學也成功研制了加藥裝置，如太原理工大學的高貴軍采用溢流堰與旋流器結合的原理研究出一種藥劑配置及添加裝置。但是在實際使用過程中，西銘礦現場環境潮濕，藥劑易受潮而結塊，采用上述裝置，藥劑在水中的溶解效果也不理想，所以本文在原有基礎上進一步完善了西銘礦的自動加藥系統。

 

1自動加藥系統設計

1.1車間壓濾系統流程

    該選煤廠壓濾車間一共有兩個廠房，每個廠房配備兩個煤泥桶、三臺壓濾機、三個入料泵，煤泥從濃縮池經管道，zui后由底流泵打到煤泥桶，助濾劑和煤泥在煤泥桶中進行攪拌器混合至均勻，zui后經管道由入料泵打到壓濾機開始打餅。打后的餅經過刮板輸送機運送到指定廠房，濾液zui后又返回濃縮池。具體流程如圖I所示。

1.2自動加藥過程綜述

    本套加藥系統與原來的區別在于藥劑的添加方式，如圖2所示，由原始的人工直接將藥劑加到煤泥桶中轉變為藥劑，先在藥劑箱中充分攪拌后再加入到煤泥桶。這樣做的優點在于降低了人工強度、藥劑得到充分溶解，生產效率大大提高。我們采用兩用一備的原則，增加三臺加藥泵，前兩臺用于往每個廠房的煤泥桶加藥，第三臺備用。當煤泥桶中的攪拌器啟動時，控制器控制加藥泵同時啟動，先前溶解分的藥劑便會加到煤泥桶中與煤泥充分混合，隨后煤泥和藥劑的混合物經管道由入料泵打到壓濾機開始壓餅。

    考慮到實際情況，現場的煤泥桶容積小，但是壓濾機的容量大，所以，通過入料泵的混合物容積遠大于煤泥桶中的混合物容積，故我們采用一種新的加藥方式，對于煤泥桶中zui開始的煤泥水，我們一次性的加入藥劑，后續便不再加入藥劑。這樣做的目的是在濾室兩側形成疏松的濾層，這樣的話壓濾的效率便大大提高，減少了藥劑的浪費。

 

2控制系統組成

2.1控制系統硬件組成

    控制系統是整個加藥系統的核心，地位不言而喻。其中，控制器的選擇極其重要，我們選用工業經常使用的Allen- Bradley公司的PLC，使用的型號是1766-132BWA。它的優點如下:

    1)控制器所使用的編程語言簡單，采用的是梯形圖，使用者上手快，簡單易學，整個開發周期相對較短，現場的調試相對也方便。

    2) PLC的硬件多采用模塊化結構，自身集成輸入輸出模塊、通信模塊等配置，我們不需要再對電氣硬件部分進行設計，軟件中也嵌入了很多計數器、繼電器等多種器件，我們在后期調試過程中，只需要對程序進行修改即可，不需要對硬件做出任何變動，操作很是便捷。

    3) PLC的組裝相對其它控制系統簡單，接線的數量也少很多，所涉及的控制柜體積也小。現場條件復雜，PLC擁有強大的抗干擾能力，并且，它的故障發生率也是較低。我們只需要在硬件和軟件上面增加抗干擾措施便可，例如硬件增加濾波、電源調整和保護，軟件增加故障檢測等。

    4) PLC質量小、體積輕、采用機電一體化技術，使用起來極其方便。

    所以本套自動加藥系統選用PLC，控制的硬件結構如圖3所示。

    我們設計的整個PLC電氣控制柜具體包括PLC輸入輸出模塊、24 V直流電源、空氣開關、繼電器、端子等器件。PLC是整個系統的核心:輸入輸出模塊用來接受發送各個參數:24 V直流電源為整個系統提供能源保證:繼電器實現小電流控制大電流的目的。整個PLC電氣控制柜的面板包括電源顯示，補水閥、觸摸屏、加藥泵以及攪拌器的狀態顯示、急停按鈕、啟動停止按鈕等等。

 

2.2、控制系統軟件組成

    我們選用的編程軟件是羅克韋爾公司的RSlogic500編程軟件，編程的操作環境是Win?操作平臺，觸摸屏我們采用其自帶的NCGS編程軟件來畫組態。

    RSlogic500的編程界面如圖4所示，有如下幾

 

具體流程如圖1所示。

 

個操作欄:

    1)菜單欄:打開后，上面有各種各樣的功能圖標。

    2)工程目錄:包括我們所編寫程序的文件夾，我們可以通過打開這些文件夾來查看我們編寫的程序和一些數據表。

    3)梯形圖顯示窗口:我們在這里編寫我們的程序。

    4)按標簽分類的指令工具欄:在我們編寫程序時，當需要某條指令我們可以從這個分類標簽里查找，然后鼠標點擊不放開拖入到梯形圖顯示窗口。

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

    MCGS的組態環境如圖5所示，包括以下五個部分:

    1)主控窗口:整個組態的結構框架在這里建立，我們可以進行菜單設計等操作。

    2)設備建口:這個是連接設備之間的紐帶，其中包括各種各樣的設備構件，其他設備的變量通過這些設備構建采集過來并接入實時的數據庫。

    3)用戶窗口:我們整個觸摸屏的界面就是在這里設計，里邊包括各種各樣的圖形符號，設計出來的界面用于監測整個控制系統的數據變化。

    4)運行策略:主要包括啟動、循環、退出策略，運行策略一旦確定下來，整個流程便會按照既定的操作來執行。

 

3、自動加藥系統工業運用

    下頁圖6、圖7分別是儲藥箱的現場安裝圖和PLC電氣控制柜，其中藥劑從圖中白色管子的上部經管道加入儲藥箱，藥劑配置好后從箱體抽出進入煤泥桶，箱體中都安裝有攪拌器。

    通過現場運行發現，改進設計的自動加藥系統運行良好，藥劑可以充分溶解沒有顆粒，說明攪拌效果良好。濾餅中的水分在煤質相對穩定的情況下，濾餅中的灰分變化不大，但是濾餅水分從26.8%降到了24.3%，水分降低效果明顯。

 

4、結語

    針對某選煤廠長期人工添加藥劑導致效率低下、打出的餅水分高的問題而設計的本套自動加藥系統，實現了藥劑的自動添加，還避免了藥劑的浪費，提高了濾餅的質量，降低了煤泥水水分高的問題，給選煤廠帶來了良好的經濟效益。但是，目前濃縮機的沉降和煤泥的脫水工序采用的都是單獨加藥，因此濃縮機和壓濾機的協同加藥是未來的發展方向。

 

本文作者：于 陽，（西山煤電集團西銘礦選煤廠），轉載請注明文章版權。本文由用戶提供，只限于本網站用戶瀏覽，不做任何宣傳。如侵犯版權，請聯系我們立即刪除，如若不聯系，視為認可。