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宣旭东 南京西坝码头有限公司 摘 要：从配煤设备、工艺流程、控制流程、车辆引导以及混煤搅拌等方面，介绍了自主研发的新型实用精确掺配煤工艺系统，阐述了精确掺配煤应用的必要性和经济性，具有一定的经济效益和社会意义。 关键词：掺配煤； 车式料斗； 计量给料机； 混煤搅拌 1 引言南京西坝码头主要以接卸动力煤为主，服务客户涉及长江中下游各大电厂。电厂的锅炉设备对所燃烧电力煤的指标有严格要求：含硫量大的动力煤，排放很高，造成环境污染；低卡的电力煤，会造成能源的浪费，降低电厂企业的效益。根据不同规格型号锅炉，通过科学、合理、有针对性地计算出配煤比例，再经过规范的配煤过程，可以最大的发挥出各种电力煤的优势，减少二氧化硫、氮氧化物等排放，为社会造福。 2 配煤工艺系统配煤系统设计原则如下：总投资低(500万左右)，配煤质量高(掺配后各煤种重量与设定重量比在1%以内)，运行成本低，设计能力为300万 t/a，配煤效率与现有出场线能力相匹配为1 500 t/h，对公司现有装卸流程不做改造，独立操控，与现有中控系统只保留联锁关系。配煤工艺系统包括配煤设备、工艺流程、控制流程、车辆引导系统、混煤搅拌装置。 2.1 配煤工艺系统设备 3只过车式料斗(斗口铺设过车钢格栅)，3条计量给料机，1条B1400主皮带机，1条转运皮带机，1条高抛皮带机，配煤控制系统，2台地磅。配煤系统中的各个子系统进行状态信息采集，组建各设备到控制柜的网络通讯，进而实现对配煤系统的集中控制。控制柜与上位机采用DP通讯，实现对生产环节的监视以及下发指令。 2.2 工艺流程 配煤工艺流程见图1。  图1 配煤工艺流程图 2.3 控制流程 配煤过程中,各单一煤种的流量单独控制,整个系统由多个单回路构成,每个回路的功能通过相同的方式实现,整个系统配煤过程如下: (1) 在配煤系统中设置好配煤比例、成品煤重量、各原煤自卸车数量等参数，启动自动配煤流程，启动配煤设备。 (2) 运煤自卸车到达进场磅房，地磅采集自卸车煤炭重量，操作员依据自卸车进场引导系统选择A#、B#或C#料斗口卸煤，如卸错误料斗口，系统报警。同时系统开启清尘喷淋系统喷水除尘，车辆离开料斗口后，系统关闭清尘喷淋系统。 (3) 空车自卸车到达出场磅房，地磅采集自卸车空车重量，配煤系统自动计算此次单煤给料量。 (4) 料斗单煤经计量给料皮带机进行送煤，机上积算器将运算结果传送到PLC进行对比，看其与设定值是否吻合,并通过调频器调整电动机转速，动态调整煤量，进而控制单煤量。 (5) 电子皮带秤称重后，单一类型的煤炭被送入主皮带机，煤炭经过主皮带机头部料斗时受到搅拌，再经由转运皮带机、抛高皮带机直接对14#皮带机喂料，14#皮带机头轮衔接10#皮带机，进行出场装船作业。抛高输送机可水平回转，将煤炭堆存至空地上，供检验配煤效果取样。 在配煤生产过程中，底层仪控设备的检测数据直接被传送到PLC进行监视和控制。控制系统回路的主要功能是根据上位机的设定值，通过PLC控制器、变频器、电机、给料机、电子皮带秤等控制设备来完成配煤操作，同时将配煤过程中的生产数据在人机界面监控计算机上显示出来,以指导操作人员进行生产。 2.4 车辆引导系统 车辆引导系统利用地感应器、IC卡、LED屏引导车辆到达正确料斗，上位机对配煤过程监控，实现自动配煤和手动配煤，下位机采用PLC采集料斗、给料机的数据，实现对给料机的电机、平带顺序、料斗空气炮清堵系统等的控制。 系统包括车辆引导、灯光报警、动态显示车辆信息。车辆在地磅刷卡后，上位机会自动读取卡片的信息，判断本次车辆到哪个坑，车辆在引导系统的指引下到相应的地坑，当车辆压到地感线圈时，系统会判断车辆有没有倒错地坑，当车辆倒错地坑时系统会自动报警。当车辆刷卡时，卡片内的信息会被上位机读取并且给PLC使用，实现数据共享，减少数据库的使用，提高系统的反应速率，整个车辆引导系统运行更顺畅。 车辆的动态显示可以实时地显示各个车辆的动态信息，让中控人员可以直观地了解到各个车辆的当前信息，并且监控车辆。当有车辆的动态信息长时间不发生变化时，可以与车队联系，及时了解车辆的情况。 2.5 混煤搅拌装置 该混煤搅拌装置效率为1 500 t/h，与皮带机输运系统能力一致，故可作为流程设备，与整个皮带机输运系统联动。装置采用立式结构，巧妙利用煤炭料流抛物线，从而减少来料阻力，降低驱动功率。采用双转子逆向搅拌，错开布置，实现料流的二次搅拌。 3 经济效益和社会效益2013年10月配煤系统建成投入使用，淮南矿业集团首家进行配煤业务，2个半月就完成配煤量26万t，带来配煤营收接近100万元，港口作业费等间接营收360万元。2014年完成该集团配煤量82万t，带来配煤营收300万元，间接营收1 200万元。随着配煤设备使用情况得到客户肯定，配煤业务持续稳步增长，西坝码头的品牌形象不断加强，将大大带动企业发展，提升企业竞争力。 全国每年煤炭产量约36亿t，含硫量超1%的煤炭约占煤炭总产量的10%，低于4 500 cal的低卡煤约占煤炭总产量的30%，约40%的电力用煤不符合电厂用煤要求。这其中约有40%可以通过煤炭掺配工艺进行处理，从而达到电厂用煤要求，由此带来的煤炭能源利用率至少提高7%，减排指标得以实现。 4 结语煤炭掺配工艺，不仅在电力发电领域有广泛的实际价值，在水泥等特殊行业也有广泛的运用，水泥行业除含硫量、热卡值等指标有一定要求外，还对水份、挥发份、灰份等指标有要求，通过不同煤种的掺配，都可以使普通煤达到特殊煤的使用要求，从而提高煤炭的利用经济性。 参 考 文 献： [1] 姚斯高.多煤种掺烧优化配煤系统的设计与实现[D].武汉：华中科技大学，2008. [2] 崔余平.火电厂配煤掺烧运行管理及技术措施[J].电力安全技术，2012(3)：38-41. [3] 邹本禹，张君.专业化煤炭码头工艺系统混配煤功能优化[J].2014(5)：34-37. [4] 陈金庸.丰海筛选厂配煤均化系统工艺改造[J].煤厂机械，2004(3)：56-58. 宣旭东：210000，江苏省南京市六合区玉带镇西坝港区东二路1号 Design and Application of Precise Coal Blending Process System Xuan Xudong Nanjing Xiba Wharf Co., Ltd. Abstract：The novel practical process system that is independently researched and developed for precise coal-blending is introduced from aspects of coal blending equipment, process flow, process control, vehicle guidance and mixing coal. Then the necessity and economy of the accurate coal blending application are described. From the study, it is found that the developed coal blending process presents certain economic and social significance. Key words：coal blending; hopper car; metering feeder; mixing coal 收稿日期：2016-11-28 DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2017.02.021 |
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