洗煤廠工藝設(shè)備節(jié)能降耗探討論文

　　摘要：主要研究了洗煤廠工藝設(shè)備自動化過程控制過程控制系統(tǒng)的組成和特點、PID調(diào)節(jié)器、電動單元組合儀表。在選煤廠的節(jié)能降耗與環(huán)保管理方面研究了電量能耗和損失狀況和選煤廠節(jié)能管理措施。

　　關(guān)鍵詞：洗煤廠；工藝設(shè)備；自動化；節(jié)能降耗

　　1洗煤廠工藝設(shè)備自動化過程控制

　　1.1過程控制系統(tǒng)的組成和特點

　　工業(yè)過程可以分為連續(xù)過程工業(yè)、離散過程工業(yè)和間隙過程工業(yè)。其中，連續(xù)過程工業(yè)所占的比重最大，涉及煤炭、石油、電力、化工等工業(yè)部門，連續(xù)過程工業(yè)的發(fā)展對于我國國民經(jīng)濟(jì)意義重大。過程控制主要是指連續(xù)過程工業(yè)的過程控制。與其他的自動控制系統(tǒng)相比，過程控制系統(tǒng)具有一些自身的特點。a.系統(tǒng)由過程檢測和控制儀表組成；b.被控過程的多樣性；c.控制方案的多樣性；d.控制過程多屬于慢過程，而且多半屬于參量控制；e.定值控制是過程控制的一種主要控制形式。

　　1.2PID調(diào)節(jié)器

　　一個控制系統(tǒng)的控制特性主要取決于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)特性，不同類型的調(diào)節(jié)器有不同的調(diào)節(jié)特性和調(diào)節(jié)參數(shù)，因此，對不同類型的控制系統(tǒng)應(yīng)選擇合適的調(diào)節(jié)器，以滿足系統(tǒng)的特性指標(biāo)。當(dāng)然，在控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，除了調(diào)節(jié)器的設(shè)計之外，還需要考慮一些其他的問題，如儀表的確定以及參數(shù)的確定等問題。調(diào)節(jié)器的設(shè)計就是調(diào)節(jié)規(guī)律的確定和調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定�？刂葡到y(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律很多，也都能夠達(dá)到控制系統(tǒng)的要求，但PID調(diào)節(jié)器由于它自身的優(yōu)點而得到了最廣泛的應(yīng)用。PID調(diào)節(jié)器是一種負(fù)反饋控制，是比例積分微分控制的簡稱。在生產(chǎn)過程自動控制的發(fā)展歷程中，PID控制是歷史最久、生命力最強(qiáng)的基本控制方式。

　　1.3電動單元組合儀表

　　1.3.1控制儀表的發(fā)展。自動控制系統(tǒng)中，檢測儀表將被控變量轉(zhuǎn)換成測量信號后，一方面送顯示儀表進(jìn)行顯示記錄，另一方面送到控制儀表，調(diào)節(jié)被控變量到預(yù)定的數(shù)值上�？刂苾x表通常包括調(diào)節(jié)器、變送器、運(yùn)算器、執(zhí)行器等，它的發(fā)展經(jīng)歷了基地式控制儀表、單元組合控制儀表、組裝式綜合控制裝置等階段。基地式控制儀表是以指示、記錄儀表為主體，附加控制機(jī)構(gòu)所組成的裝置。它的儀表結(jié)構(gòu)比較簡單，常用于單機(jī)自動化系統(tǒng)。單元組合控制儀表將整套儀表按照功能劃分成若干獨(dú)立的單元，各單元之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號連接。單元組合控制儀表按照連接信號的不同可分為氣動單元組合控制儀表和電動單元組合控制儀表兩類。氣動單元組合式控制儀表結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、性能穩(wěn)定，且在本質(zhì)上是安全防爆的，特別適用于易燃易爆的危險場所。

　　1.3.2電動單元組合儀表。DDZ系列儀表以電動單元組合儀表的電(DIAN)、單(DAN)、組(ZU)3個字的漢語拼音的第一個大寫字母為標(biāo)志，即DDZ代表電動單元組合儀表。使用電動單元組合儀表構(gòu)成的簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)。電動單元組合儀表大致可劃分為8個功能單元，即變送單元、調(diào)節(jié)單元、執(zhí)行單元、顯示單元、給定單元、轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元和輔助單元。被調(diào)量一般是非電量的工藝參數(shù)，如溫度、壓力、流量、物位等，必須經(jīng)過一定的檢測元件，將其變換為易于傳送和顯示的物理量。檢測元件通常也被稱為敏感元件、傳感器、換能器、一次儀表等。

　　2選煤廠的節(jié)能降耗與環(huán)保管理

　　2.1電量能耗和損失狀況分析

　　選煤廠的主要能耗是用電，其電力統(tǒng)計范圍從原煤進(jìn)入準(zhǔn)備車間到產(chǎn)品裝車全過程。不同選煤廠的電耗不一樣，一般而言，動力煤選煤廠電耗要低于煉焦煤選煤廠，礦井型選煤廠的電耗低于礦區(qū)（中央）型選煤廠，大型選煤廠電耗低于小型選煤廠。對一個特定選煤廠而言，各系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的電耗并不相同。分系統(tǒng)看，各車間消耗電量由大到小依次為主選、煤泥水、準(zhǔn)備、輔助及辦公系統(tǒng)，其中，主選電耗占45%。65%，煤泥水電耗占25%~350h，準(zhǔn)備電耗占9%~18%，輔助電耗占2%NiOoh。分設(shè)備看，選煤廠泵類設(shè)備較多，裝機(jī)容量約占全廠設(shè)備總裝機(jī)容量的35%～50%．運(yùn)輸設(shè)備占15%~25%，壓風(fēng)設(shè)備占12%~18%，破碎篩分脫水設(shè)備占10%～15%，洗選設(shè)備占2%~10%，其他設(shè)備占30%~10%。對同規(guī)模同類型不同工藝的選煤廠，由于設(shè)備分類不同，其功耗占比也不一樣，一些選煤廠細(xì)粒煤脫水采用加壓過濾機(jī)，該設(shè)備及其配套裝置功率較大，成為選煤廠的主要耗電設(shè)備。選煤廠電耗和矸石帶煤損失是衡量選煤廠管理水平和技術(shù)水平的兩個重要指標(biāo)。目前，國內(nèi)動力煤選煤廠電耗先進(jìn)水平為4kW．h/t左右，矸石帶煤損失<1%。煉焦煤選煤廠電耗先進(jìn)水平為55kW．h/t左右，矸石帶煤損失<1%。

　　2.2選煤廠節(jié)能管理措施

　　2.2.1管理措施。①強(qiáng)有力的組織領(lǐng)導(dǎo)是一切活動的核心，主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭，將節(jié)能管理納入到全年的經(jīng)營活動中，從廠、車間到隊組形成了全廠完善的管理網(wǎng)絡(luò)。節(jié)能管理成為日常管理的一部分，做到職責(zé)分明，措施得力。②注重基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的收集，合理配備計量器具，規(guī)范能源統(tǒng)計，加強(qiáng)節(jié)能監(jiān)測，充分發(fā)揮能源計量在選煤廠節(jié)能減排中“標(biāo)尺”和“眼睛”的作用。③定期對生產(chǎn)運(yùn)行各環(huán)節(jié)和系統(tǒng)進(jìn)行能耗測定和分析，查找出間題，針對性地進(jìn)行改進(jìn)。④生產(chǎn)組織上，盡可能減少非計劃停機(jī)時間，及時掌握入選原料煤、庫存、系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)銷等信息，嚴(yán)格計劃性檢修，集中生產(chǎn)時間，盡力減少開停車次數(shù)，保證穩(wěn)定長周期生產(chǎn)。⑤開展能源合同管理工程有助于提高選煤廠節(jié)能意識和積極性。能源合同管理是以減少的能源費(fèi)用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能投資方式，具有節(jié)能效率高、客戶零投資且風(fēng)險低、投資回收期短、技術(shù)先進(jìn)、管理專業(yè)的特點。

　　2.2.2技術(shù)措施。技術(shù)是最具創(chuàng)造性的節(jié)能手段。采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，通過觀念創(chuàng)新和技術(shù)升級提高效率和能源利用率，實現(xiàn)節(jié)能終極目標(biāo)。a.簡化生產(chǎn)工藝，改造落后的工藝流程，目前國內(nèi)普遍采用的重介浮選流程比跳汰一浮選流程的工藝系統(tǒng)簡單，設(shè)備臺數(shù)少，故障率低，能耗低。b.采用高效節(jié)能新設(shè)備，更瓤淘汰落后高耗能設(shè)備；采用大型可靠先進(jìn)設(shè)備，減少設(shè)備臺數(shù)，節(jié)約能耗。c.采用變頻調(diào)速、軟啟動技術(shù)，減小啟動電流，通過改變設(shè)備輸入電壓、頻率，達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的，同時給設(shè)備提供過流、過壓：過載等保護(hù)功能，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行和控制，提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。d.采用功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)。無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致廠內(nèi)電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路中，造成設(shè)備效率低下，大量浪費(fèi)電能，使用功率因數(shù)補(bǔ)償可以有效減少無功損耗，增加廠內(nèi)電網(wǎng)的有功功率。選煤廠局部功率因數(shù)低，多數(shù)因電感缺失造成，因而常采用電容補(bǔ)償來提高功率因數(shù)。e.流體輸送系統(tǒng)優(yōu)化。對于輸送流體的管網(wǎng)系統(tǒng)，盡量縮短管網(wǎng)長度，合理布局管道走向，減少不必要的彎管、閥門、擋板，以降低管網(wǎng)阻力損失，提高系統(tǒng)效率；合理確定管道截面（或管徑），管道的截砸需要改變形狀和尺寸時，采取逐漸過渡的連接方式，避免突然擴(kuò)犬或縮小的連接；合理匹配泵迸設(shè)備和管路系統(tǒng)，消除因系統(tǒng)配置不合理而引起的高耗能，減小能耗損失，提高輸送效率。f.優(yōu)先考慮采用太陽能、地?zé)�、井下余熱、周邊電廠、焦化廠余熱達(dá)到自身節(jié)能目標(biāo)。

　　參考文獻(xiàn):

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