云岡選煤廠跳汰機低壓風放空閥技術改造

2013-09-09 楊志萍 山西大同煤礦集團精煤分公司

  云岡選煤廠低壓風閥控制效果不明顯,導致床層分層效果差,繼而影響排料控制,導致分選效果差,產品質量不穩定。現將跳汰機原來使用的低壓風放空閥D371X型蝶閥,更換為DZ型閥門,實行了電動遠程控制,減小工人的勞動強度,提高開機率;減少了機電事故的發生。

1、前言

  跳汰機作為我國選煤廠的主選設備,它的生產效益指標對選煤生產關系重大。跳汰機作業受入料、風水、排料、床層松散情況等諸多因素共同作用,因而單靠人工操作,不但勞動強度大,而且很難保證在線產品質量。其解決的根本途徑在于實現跳汰機單機生產過程自動化。跳汰機的自動控制技術的研究歸結為:排料自動化、給煤自動化、風水控制自動化、產品質量在線控制自動化等內容。跳汰機過程控制調節是實現跳汰機單機自動化的前提。對跳汰機而言,實現跳汰機單機自動化,能使跳汰機配合給煤特性,控制分選精度及處理量保持在優化水平。而對于今后選煤廠全廠自動化而言,實現跳汰機單機自動化更是勢在必行。而云岡選煤廠設備的控制,也存在著類似的問題:風閥控制效果不明顯,導致床層分層效果差,繼而影響排料控制,最終使得分選效果差,兩產品質量不穩定。

2、云岡選煤廠簡介

  云岡選煤廠于1998年元月投產,由西安煤炭設計院設計、宏遠工程建設有限責任公司承建施工的一座特大礦井型動力煤選煤廠,現采用跳汰全入選方法,主洗系統三條生產線,煤泥廠內回收,洗水閉路循環,跳汰機用山東泰安生產的X5433GA型,給跳汰機供風低壓風機為R604a型羅茨鼓風機。

3、云岡選煤廠低壓風放空閥存在的原因

  影響低壓風放空閥存在的因素很多。壓縮空氣是空氣室跳汰機的工作動力源,跳汰機用風量的大小受原煤特性、給料速度、水壓、水量(頂水和沖水量)、風壓、排料、產品質量要求等因素影響。這些因素之間又相互制約,而且其中的一些參數難于實時測量和控制。再加上跳汰司機的人為因素,要想兼顧精煤質量和分選效果是非常困難的。在諸多因素中風壓的穩定是一個重要的因素。而云岡選煤廠給跳汰機供風的風機為羅茨鼓風機,羅茨鼓風機屬于容積式風機,出口風壓隨背壓而定,風機運行超壓時其風量如不及時排出,供風系統風壓就會不斷升高,不僅對選煤效果產生極大的影響,而且也會發生電動機過載甚至燒毀等嚴重故障。2010年云岡選煤廠先后出現了三次鼓風機電機燒毀事故,直接影響生產100多小時。另外云岡選煤廠跳汰機原來使用的低壓風放空閥為D371X型蝶閥,操作方式為手動操作一旦洗煤系統出現故障,產生緊急停車,跳汰司機在急忙打開低壓風閥的時候,精煤篩已發生溢水現象,再起車時將嚴重影響下行系統的正常運轉,延長了事故時間,同時加大了工人的勞動強度。

  針對此狀況云岡選煤廠一直尋求解決辦法,力求最大限度減少機電事故,降低工人的勞動強度,為廠里創造良好的經濟和社會效益。

4、低壓風放空閥改造方案

  通過幾個月的分析研究、查找技術資料,云岡選煤廠提出了如下改造方案:

  將跳汰機原來使用的低壓風放空閥D371X型蝶閥,更換為DZ型閥門,它具有了功能全、性能可靠、控制系統先進、體積小、重量輕、使用維護方便等優點,實行了電動遠程控制,一旦系統出現急停,反饋回信號后,即自動開啟閥門實現放風,避免精煤篩溢水,減小工人的勞動強度,提高開機率;云岡選煤廠使用的風機為羅茨鼓風機,羅茨鼓風機屬于容積式風機,出口風壓隨背壓而定,風機運行超壓時其風量如不及時排出,供風系統風壓就會不斷升高,不僅對選煤效果產生極大的影響,而且也會發生電動機過載甚至燒毀等嚴重故障。而更換后的DZ型閥門一旦系統風壓升高即實現遠程控制,閥門自動開啟實現放風跳汰機停止洗煤,鼓風機也不會因為風壓升高而出現電動機過載現象,有效的減少了機電事故的發生。

  跳汰機正常生產的最主要的表觀現象就是跳汰機各段洗水脈動均勻平穩,而要想使各段洗水脈動均勻平穩的條件即必須有一個穩定的風壓,能夠均勻連續的托起床層,使物料得到很好的分層,而DZ型電動閥門的使用,就為跳汰機低壓風壓實現自動穩壓控制,達到穩定跳汰機風壓、提高設備的工作可靠性、延長設備使用壽命、提高精煤質量和產率打下了堅實的基礎。

5、經濟、社會效益

  (1)這次改造可以有效地提高設備運行的穩定性和可靠性,有效地防止電動機超負荷運行,避免電動機故障頻繁發生,延長設備的使用壽命。由于鼓風機運行超壓時其風量如不及時排出,供風系統風壓就會不斷升高,不僅對選煤效果產生極大的影響,而且也會發生電動機過載甚至燒毀等嚴重故障。而電機一旦損壞都需委托專業廠家修理,因為鼓風機配用電機功率為220KW重量達1.6噸,每次拆裝都大費周章,極大的加大了工人的勞動強度。電機的修理的費用也是很高的,每臺電機的修理費為為1.696萬元,云岡選煤廠在2010年先后對三臺鼓風機電機各進行了兩次修理,修理費用合計10.086萬元。

  (2)若洗煤系統出現故障,產生緊急停車,跳汰司機在急忙打開低壓風閥的時候,精煤篩已發生溢水現象,廠房衛生狀況一片狼藉,加大了工人的勞動強度。而DZ型電動閥門的使用,一旦系統發生急停,閥門自動開啟實現放風跳汰機停止洗煤,防止精煤篩溢水,極大的降低了工人的勞動強度。

  (3)在2007年先后出現的由于風機運行超壓時風量不及時排出而發生的電動機燒毀事故直接影響生產100多小時,DZ型電動閥門的使用,減少了機電事故的發生,提高了開機率。

6、整體性能指標與國內外、集團公司內其他單位技術的比較

  在跳汰機的風閥控制裝置中,目前大多仍采用手動調節的開環控制方式。風閥控制的自動化問題長期以來未能解決,嚴重阻礙了跳汰機單機自動化的實現。

  跳汰機供風風壓的穩定與否是影響洗煤效果的重要因素。云岡選煤廠使用的風機為羅茨鼓風機。羅茨鼓風機屬于容積式風機,出口風壓隨背壓而定,風機運行超壓時其風量如不及時排出,供風系統風壓就會不斷升高,不僅對選煤效果產生極大的影響,而且也會發生電動機過載等嚴重故障。而現有羅茨鼓風機供氣系統大都沒有風壓安全保護裝置,因此,為確保選煤效果的穩定可靠、確保設備安全運行,有效地提高設備工作壽命,應當對跳汰機的供風系統采取必要的穩壓措施,這也是我廠下步的工作目標,而我廠DZ型電動閥門的使用,為跳汰機實現單機自動化邁出了堅實有力的第一步。

7、存在的問題及推廣應用前景

  DZ型電動閥門的使用,只是實現了有效地防止電動機超負荷運行,避免電動機故障頻繁發生,延長設備的使用壽命及降低跳汰機司機的勞動強度,而還不能對跳汰機低壓系統實現穩壓,致使跳汰機在風壓不穩定時不能及時有效地調整。而使用的羅茨鼓風機供氣系統大都沒有風壓安全保護裝置,因此,為確保選煤效果的穩定可靠、確保設備安全運行,有效地提高設備工作壽命,應當對跳汰機的供風系統采取必要的穩壓措施,這也是我們今后研究的方向,而DZ為跳汰機洗煤時低壓風風壓能穩定在正常范圍內打下了堅實的基礎。而DZ型電動閥門的使用,為跳汰機實現單機自動化邁出了堅實的第一步,同時也為精煤分公司其它選煤廠提供了借鑒,克服設備本身存在的不足,并可以推廣到同行業其他生產、使用廠家。總之,此項改造具有良好的推廣前景。