[發(fā)明專利]一種無壓給料重介旋流器選煤過程自動控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710291216.1
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106964483B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 竇東陽;楊建國;王艷飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B03B13/00
• 分類號: B03B13/00;B03B5/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

本發(fā)明提出一種無壓給料重介旋流器選煤過程自動控制方法及系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括：重介旋流器、原煤皮帶、篩選裝置、渣漿泵、合格介質(zhì)桶、檢測設(shè)備、工控機、變頻器、補水閥和分流閥。本發(fā)明利用檢測設(shè)備獲取實時的給煤量、介質(zhì)壓力、介質(zhì)密度和磁性物含量值，通過事先建立的模型計算出當(dāng)前實際分選密度和可能偏差，與煤質(zhì)快速檢測裝置獲取的原煤資料結(jié)合，計算得到精煤產(chǎn)品的預(yù)測灰分，該預(yù)測灰分與產(chǎn)品的要求灰分比較，通過控制變頻器改變渣漿泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力，通過控制補水閥和分流閥的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)密度。該系統(tǒng)控制及時，準(zhǔn)確，分選過程高效，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選煤控制技術(shù)領(lǐng)域。尤其是一種無壓給料重介旋流器選煤過程自動控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

重介選煤是用密度介于煤與矸石密度之間的懸浮液(用磁鐵礦粉與水配制)作為分選介質(zhì)的選煤方法，無壓給料重介旋流器應(yīng)用最廣泛。原料煤在自重的作用下沿旋流器中心給入，介質(zhì)則在旋流器的底端延切線給入，從底至頂形成一股上升旋渦流，輕產(chǎn)物在漩渦中心向下流，從溢流口(下部)流出，重產(chǎn)物沿筒壁上升從底流口(上部)排除。目前，重介選煤過程的控制通常采用對精煤產(chǎn)品每隔一、兩小時的離線采樣化驗，0.5～1小時后出快灰結(jié)果，再根據(jù)快灰結(jié)果人工調(diào)整介質(zhì)密度。這種方法滯后大，控制不及時，參數(shù)調(diào)整依賴經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，工作環(huán)境差，嚴(yán)重影響工人身體健康。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無壓給料重介選煤過程自動控制系統(tǒng)與方法，替代離線采樣化驗和人工密度控制，及時地自動調(diào)節(jié)操作參數(shù)，改善工人工作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種無壓給料重介旋流器選煤過程自動控制方法，包括步驟：

(1)以相同的采樣頻率采集重介旋流器入口的給煤量、介質(zhì)壓力、介質(zhì)密度和介質(zhì)中的磁性物含量值；

(2)以給煤量、介質(zhì)壓力、介質(zhì)密度和磁性物含量為4個因素，并將這4個因素的變化范圍劃分N個水平，按照正交試驗設(shè)計或均勻試驗設(shè)計安排單機檢查試驗，計算得到每個因素水平組合的實際分選密度和可能偏差；

(3)對給定時間段內(nèi)采集到的給煤量c、介質(zhì)壓力p、介質(zhì)密度d、磁性物含量值m的均值及各組實際分選密度和可能偏差進(jìn)行回歸分析或支持向量機建模，得到分選狀態(tài)模型為：

δ＝f(p,d,m,c)

Ep＝g(p,d,m,c)

式中，δ＝f(p,d,m,c)為實際分選密度模型，Ep＝g(p,d,m,c)為可能偏差模型；

(4)建立自動控制目標(biāo)值計算流程，包括步驟(4-1)至(4-4)：

(4-1)將當(dāng)前采集到的介質(zhì)壓力p、介質(zhì)密度d、磁性物含量值m、給煤量c代入實際分選密度模型，得到當(dāng)前的實際分選密度δ；

(4-2)求解使可能偏差模型Ep＝g(p,d,m,c)最小的p’,d’,m’和c’，定義最小可能偏差為Ep’>0，求解時須滿足約束條件：

①p_min≤p’≤p_max，d_min≤d’≤d_max，m’＝m，c’＝c；

②f(p',d',m',c')＝δ；

其中，p_min、p_max分別表示介質(zhì)壓力的最小和最大值；d_min、d_max分別表示介質(zhì)密度的最小和最大值；m_min、m_max分別表示磁性物含量值的最小和最大值；c_min、c_max分別表示給煤量變化范圍的最小和最大值；