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[摘 要]我国是煤炭生产和消费大国,随着我国经济的飞速发展,能源对国民经济发展的瓶颈制约越来越明显,煤炭作为我国工业发展强有力的后盾,因其多年的过度开采及本身的不可再生性,我国的煤炭供应越来越紧张。而煤炭生产企业因为煤炭地质赋存条件的变化,优质煤炭资源也呈递减趋势,而合理的利用现有的煤炭资源通过配采、配洗、港口配煤配售达到用户的质量指标需求,这使得配煤需求越来越大。而配煤精度决定着配煤的质量。传统港口对配煤作业没有结合现代科技手段,由于人为操作因素、设备计量因素、数据计算等因素导致配煤误差较大。通过科技创新手段,实现港口配煤高标准、高精度的要求。通过自动化、信息化控制配煤过程中的精度,在配煤过程中实现全程管控。达到煤炭配比精细化程度控制在千分之五范围以内,且还能提高港口配煤作业效率,达到“提质增效”的港口战略。
[关键词]精细化配煤;自动化;信息化;智能化
中图分类号:TP527 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0281-01
中国北煤南运三大下水通道,都在着力发展配煤服务,提高配煤质量,使南方煤炭用户得到理想的优质用煤。港口作为煤炭输送的中转站,条件便利。在港口配煤这一环节,装船过程对用户所需煤炭进行按质按量的配煤,不仅节省了时间、费用,还节省了人力物力,为客户增加经济效益。港口紧抓这一发展机遇,优化港口结构,拓展港口功能,在港口配煤业务方面建立一套科学的配煤创新管理体系,致力于打造北方配煤基地。
一、全过程精确控制配煤精度的技术解决方案
1、通过科技手段提升煤炭计量系统精度
精细化配煤的基础是皮带秤系统的计量精准性,是精细化配煤的基础数据,只有煤炭计量系统精度提高,才能为配煤自动化,信息化打下好的基础数据,我们需要通过技术手段对传统皮带秤计量系统进行优化改造,对皮带秤系统进行角度补偿,温度补偿以及线性补偿。定期校零,同时结合完善合理的管理手段提高皮带秤精度。
2、通过信息化管控系统的开发对数据加工存储
配煤生产信息只有经过现代化计算机系统的存储,计算,加工,整合,分析才能达到配煤的信息化、智能化。开发装船作业数据自动采集系统,系统将装船作业数据自动保存到数据库中,内容涵盖配煤装船作业过程中时间、泊位、流程号、舱号、场垛号、取料机秤数、地面皮带机秤数等数据,并实时监控数据偏差。
3、智能化取料系統对作业情况全程跟踪
多机配煤作业任务的增多,取料量不稳定引起的断流、超量、撒料影响了配煤质量,所以我们需要在保证皮带秤系统计量准确的前提下,对自动化系统进行开发。
在控制系统增加超量报警及停机保护程序来实现对取料瞬时流量和累计流量的精确控制,该部分技术改造的核心是开发控制取料瞬时流量的控制程序和人机界面控制程序,取料机司机通过人机交互界面,可以按照生产实际要求对取料作业的瞬时流量和累计流量进行限量设定,即在作业前需要严格按照配煤比例在操作界面上输入该单机本次作业需要的瞬时流量上限值和单次累计量。单次累计量的设定以中控调度指令为准,当实际单次累计量大于设定单次累计量上限时,自动控制程序会自动切断回转机构的控制指令,人机界面将出现红色到量报警提示闪烁,此时说明该单机本次作业已结束,需要清零后才能继续做回转取料动作,在下一次开始取料前需要输入新的单次累计量设定值,否则无法继续作业。从而减少因取料不稳定引起的断流、超量、撒料发生的次数,进而保证取装线系统的生产作业效率和作业质量。
4、单仓误差修正作业管理模式
通过技术手段实现配煤实时数据的传输与共享,即在参与配煤作业的取料机人机界面上可以看到参与此次配煤作业的其它取料机皮带秤及地面皮带机皮带秤的实时数据,通过编写增加自动控制程序来实现更为精准的配煤作业提示,即在取料机配煤作业过程中通过自动控制程序预先设定好的一系列逻辑限制,实时提醒取料机司机根据配煤比例对取料作业瞬时流量和累计流量进行主观的调整,以此保证参与配煤作业的取料机在作业过程中尽量实现同时启动同时停止,进而更加高效高质量的完成调度下达的配煤作业任务。
在单仓第一轮作业过程中,记录配煤作业两种煤炭比例误差,第二轮作业时,根据第一轮作业时发生的误差来修正第二轮作业量,以此类推,若发现误差偏差1%,则由技术人员及时进行调整,保证作业过程中的计量精度,不断修正单仓作业过程中配煤精度。
5、系统闭环控制,根据水尺数对皮带秤计量精度进行评估
如何评估配煤作业质量控制精度,才能分析原因,解决问题。在配煤作业完成后,利用船的公估水尺数对作业过程中,所有皮带秤的精准度进行评估,不断修正皮带秤的运行精度。
二、精细化配煤管理体系的实施效果
在通过自动化、信息化手段完成了以上优化升级改造后,配煤作业的精度与作业效率得到了非常大的提高,主要体现在以下几个方面:
1、煤炭质量有了很大提升,使客户受益
比起原有配煤精度得到了很大的提升,能控制在1%范围以内的误差范围,甚至可以控制到0.5%。更好的实现了煤炭质量的均质化,提升了煤炭质量的稳定性,使用户降低成本,增强了市场的适应性,煤矿可以售出的煤种增多,包括低质煤。使煤炭产业的各个环节均受益。
2、配煤作业的效率得到了很大提升
由于配煤作业全程量化跟踪,实时能知道现有配煤进度和目标结构之间的差距,并在作业过程中多次校正,这就大幅度减少了装船作业时因取料配煤计量系统不准确而增加的额外补仓次数及流程空运转时间。在日常单机取料作业特别是多机配煤作业时,有效的减少了因取料不稳定而引起的断流和撒料、堵料等情况发生的次数,既降低了取装线系统的设备能耗指标,又减小了取料机操作人员超量作业对设备钢结构的冲击损伤,更重要的是提升了多机配煤作业的作业质量,为客户提升配煤服务质量。
3、减少污染排放的环保效益
精细化配煤使煤炭质量得到了提升,煤炭的燃烧效率得到了提升,提高设备热效率、节约煤炭; 通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定,使用煤设备正常、高效运行; 充分利用低质煤或当地现有煤炭资源,做到物尽其用,提高社会效益; 调节燃煤中硫及其它有害物质的含量、减少排放,满足环保要求。
三、精细化配煤持续改进措施
国家发展战略方针要求大力发展港口建设自动化、信息化、智能化,在这一良好环境下,精细化配煤管理系统也应该不断结合自动化、信息化,最后实现智能化配煤业务。
港口现在大力发展自动化无人取料机,全面实施自动化堆场,自动化煤炭码头。结合自动化无人取料机,实现配煤技术的无人作业,实时监控无人作业过程中精细化配煤质量。两台无人取料机要自动化配合,实现两种煤炭按照比例同时混掺,同时入船舱,实现均匀配煤的目的。
在信息化配煤方面,将各地区的煤炭质量建立数据库系统,根据客户需求,实现差异化优质服务,建立多种煤炭配煤方案,给客户提供多种方案进行选择,客户根据配煤方案选择经济效益最好的方案执行,给客户带来最大的经济效益,为煤炭市场服务。
[关键词]精细化配煤;自动化;信息化;智能化
中图分类号:TP527 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0281-01
中国北煤南运三大下水通道,都在着力发展配煤服务,提高配煤质量,使南方煤炭用户得到理想的优质用煤。港口作为煤炭输送的中转站,条件便利。在港口配煤这一环节,装船过程对用户所需煤炭进行按质按量的配煤,不仅节省了时间、费用,还节省了人力物力,为客户增加经济效益。港口紧抓这一发展机遇,优化港口结构,拓展港口功能,在港口配煤业务方面建立一套科学的配煤创新管理体系,致力于打造北方配煤基地。
一、全过程精确控制配煤精度的技术解决方案
1、通过科技手段提升煤炭计量系统精度
精细化配煤的基础是皮带秤系统的计量精准性,是精细化配煤的基础数据,只有煤炭计量系统精度提高,才能为配煤自动化,信息化打下好的基础数据,我们需要通过技术手段对传统皮带秤计量系统进行优化改造,对皮带秤系统进行角度补偿,温度补偿以及线性补偿。定期校零,同时结合完善合理的管理手段提高皮带秤精度。
2、通过信息化管控系统的开发对数据加工存储
配煤生产信息只有经过现代化计算机系统的存储,计算,加工,整合,分析才能达到配煤的信息化、智能化。开发装船作业数据自动采集系统,系统将装船作业数据自动保存到数据库中,内容涵盖配煤装船作业过程中时间、泊位、流程号、舱号、场垛号、取料机秤数、地面皮带机秤数等数据,并实时监控数据偏差。
3、智能化取料系統对作业情况全程跟踪
多机配煤作业任务的增多,取料量不稳定引起的断流、超量、撒料影响了配煤质量,所以我们需要在保证皮带秤系统计量准确的前提下,对自动化系统进行开发。
在控制系统增加超量报警及停机保护程序来实现对取料瞬时流量和累计流量的精确控制,该部分技术改造的核心是开发控制取料瞬时流量的控制程序和人机界面控制程序,取料机司机通过人机交互界面,可以按照生产实际要求对取料作业的瞬时流量和累计流量进行限量设定,即在作业前需要严格按照配煤比例在操作界面上输入该单机本次作业需要的瞬时流量上限值和单次累计量。单次累计量的设定以中控调度指令为准,当实际单次累计量大于设定单次累计量上限时,自动控制程序会自动切断回转机构的控制指令,人机界面将出现红色到量报警提示闪烁,此时说明该单机本次作业已结束,需要清零后才能继续做回转取料动作,在下一次开始取料前需要输入新的单次累计量设定值,否则无法继续作业。从而减少因取料不稳定引起的断流、超量、撒料发生的次数,进而保证取装线系统的生产作业效率和作业质量。
4、单仓误差修正作业管理模式
通过技术手段实现配煤实时数据的传输与共享,即在参与配煤作业的取料机人机界面上可以看到参与此次配煤作业的其它取料机皮带秤及地面皮带机皮带秤的实时数据,通过编写增加自动控制程序来实现更为精准的配煤作业提示,即在取料机配煤作业过程中通过自动控制程序预先设定好的一系列逻辑限制,实时提醒取料机司机根据配煤比例对取料作业瞬时流量和累计流量进行主观的调整,以此保证参与配煤作业的取料机在作业过程中尽量实现同时启动同时停止,进而更加高效高质量的完成调度下达的配煤作业任务。
在单仓第一轮作业过程中,记录配煤作业两种煤炭比例误差,第二轮作业时,根据第一轮作业时发生的误差来修正第二轮作业量,以此类推,若发现误差偏差1%,则由技术人员及时进行调整,保证作业过程中的计量精度,不断修正单仓作业过程中配煤精度。
5、系统闭环控制,根据水尺数对皮带秤计量精度进行评估
如何评估配煤作业质量控制精度,才能分析原因,解决问题。在配煤作业完成后,利用船的公估水尺数对作业过程中,所有皮带秤的精准度进行评估,不断修正皮带秤的运行精度。
二、精细化配煤管理体系的实施效果
在通过自动化、信息化手段完成了以上优化升级改造后,配煤作业的精度与作业效率得到了非常大的提高,主要体现在以下几个方面:
1、煤炭质量有了很大提升,使客户受益
比起原有配煤精度得到了很大的提升,能控制在1%范围以内的误差范围,甚至可以控制到0.5%。更好的实现了煤炭质量的均质化,提升了煤炭质量的稳定性,使用户降低成本,增强了市场的适应性,煤矿可以售出的煤种增多,包括低质煤。使煤炭产业的各个环节均受益。
2、配煤作业的效率得到了很大提升
由于配煤作业全程量化跟踪,实时能知道现有配煤进度和目标结构之间的差距,并在作业过程中多次校正,这就大幅度减少了装船作业时因取料配煤计量系统不准确而增加的额外补仓次数及流程空运转时间。在日常单机取料作业特别是多机配煤作业时,有效的减少了因取料不稳定而引起的断流和撒料、堵料等情况发生的次数,既降低了取装线系统的设备能耗指标,又减小了取料机操作人员超量作业对设备钢结构的冲击损伤,更重要的是提升了多机配煤作业的作业质量,为客户提升配煤服务质量。
3、减少污染排放的环保效益
精细化配煤使煤炭质量得到了提升,煤炭的燃烧效率得到了提升,提高设备热效率、节约煤炭; 通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定,使用煤设备正常、高效运行; 充分利用低质煤或当地现有煤炭资源,做到物尽其用,提高社会效益; 调节燃煤中硫及其它有害物质的含量、减少排放,满足环保要求。
三、精细化配煤持续改进措施
国家发展战略方针要求大力发展港口建设自动化、信息化、智能化,在这一良好环境下,精细化配煤管理系统也应该不断结合自动化、信息化,最后实现智能化配煤业务。
港口现在大力发展自动化无人取料机,全面实施自动化堆场,自动化煤炭码头。结合自动化无人取料机,实现配煤技术的无人作业,实时监控无人作业过程中精细化配煤质量。两台无人取料机要自动化配合,实现两种煤炭按照比例同时混掺,同时入船舱,实现均匀配煤的目的。
在信息化配煤方面,将各地区的煤炭质量建立数据库系统,根据客户需求,实现差异化优质服务,建立多种煤炭配煤方案,给客户提供多种方案进行选择,客户根据配煤方案选择经济效益最好的方案执行,给客户带来最大的经济效益,为煤炭市场服务。