沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

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1、第14卷第6期礦業(yè)工程2016年12月MiningEngineering61沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)王子鳴，鄭澤俊(本鋼礦業(yè)礦產(chǎn)品廠，遼寧本溪117000)摘要：系統(tǒng)地對(duì)沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫進(jìn)行了研究，建立了計(jì)算機(jī)仿真模型，并提出了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)、管理創(chuàng)新方法，以解決上煤難、控溫難和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的難題。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)與開發(fā)；自動(dòng)上煤；智能控溫；沸騰爐中圖分類號(hào)：TK175文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671—8550(2016)06—0061—030引言目前，礦產(chǎn)品廠沸騰爐上煤難且經(jīng)常夾塊、冬季有凍塊，影響下料篩子的篩分效率，需要人

2、工“捅、透、敲打”，影響沸騰爐的燃燒效率。沸騰爐崗位工人需要同時(shí)保證爐膛溫度、沸騰爐燃燒和下煤情況等，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。國(guó)內(nèi)的自動(dòng)上煤系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用并不圖1自動(dòng)上煤工藝流程圖能滿足沸騰爐上煤的特定要求，煤倉(cāng)倉(cāng)體磨損嚴(yán)重，且大塊嚴(yán)重影響燃燒、煤粉制備等，即使安裝使用自動(dòng)振打器，煤倉(cāng)“篷料、堵料”等問(wèn)題仍嚴(yán)重。為此，對(duì)沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫系統(tǒng)展開研究，并進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)構(gòu)建，以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、減少工作量和改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。1沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫工藝圖2自動(dòng)篩分工藝設(shè)備原理圖11沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫的工藝設(shè)計(jì)——沸騰爐自動(dòng)上煤的工藝設(shè)計(jì)：該工藝是通過(guò)

3、鏟車運(yùn)輸煤到皮帶上，通過(guò)皮帶輸送到頂部的大篩分，通過(guò)自動(dòng)振篩機(jī)(篩孔為中16mm或@18ram)篩出大塊，同時(shí)將篩出的大塊煤進(jìn)行破碎，破碎后重新倒運(yùn)再進(jìn)行篩分，篩出的小塊煤可用于沸騰爐燃燒或煤粉制備等[，詳見圖3沸騰爐智能控溫工藝流程圖圖1、2。——沸騰爐智能控溫的工藝設(shè)計(jì)：該工藝是通過(guò)在線監(jiān)控沸騰爐爐膛的溫度或爐膛相關(guān)區(qū)域的溫度，根據(jù)溫度／．一顯示器操作調(diào)整f蒺I的監(jiān)控反饋值來(lái)調(diào)節(jié)給煤量，同時(shí)監(jiān)控沸騰爐其它參數(shù)、?饋數(shù)據(jù)傳輸爐膛燃燒狀況、下料情況等。當(dāng)溫度在線監(jiān)控反饋“受控”、“不受控”和“錯(cuò)誤報(bào)警”時(shí)，進(jìn)行信息預(yù)警和操作—沸騰—爐00監(jiān)控終端00提

4、示口]，詳見圖3、4。操作面板燃燒在線監(jiān)控圖4沸騰爐智能控溫工藝設(shè)備原理圖收稿日期：2016—06—131．2沸騰爐自動(dòng)上煤和智能控溫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)礦產(chǎn)要品廠機(jī)械工程師。。。一男‘漢族遼寧營(yíng)口人'本鋼礦業(yè)1．2．1沸騰輯爐自目動(dòng)上J．煤垛的創(chuàng)B．J新l設(shè)議計(jì)I62礦業(yè)工程第14卷第6期圖5自動(dòng)上煤振篩機(jī)設(shè)計(jì)圖礦產(chǎn)品廠沸騰爐自動(dòng)上煤創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求：1)振動(dòng)篩為雙層篩結(jié)構(gòu)，第一層篩分大塊煤粒返料，第二層成品通過(guò)溜嘴供給上煤皮帶；2)電機(jī)采用320～20—6振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)力矩為3O×3KN，功率為22×2kW，通過(guò)調(diào)整電機(jī)兩側(cè)滑塊的位置調(diào)整振動(dòng)力；3)工作方式為篩

5、體上部鏟車喂料，下料口返料；4)有效篩分面積2．8m×1m，給料能圖7沸騰爐熱電偶控溫電路原理圖力為10t／h；5)復(fù)合篩網(wǎng)材質(zhì)采用Mnl3，振塊采用組合件，基座、下料口材質(zhì)為Q235。當(dāng)然，沸騰爐智能控溫也可用紅外熱像儀的照相功能礦產(chǎn)品廠原制煤設(shè)備(或精礦干燥設(shè)備)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控爐膛(因紅外熱像儀實(shí)時(shí)成相，點(diǎn)可直接顯示在操作熱工工藝參數(shù)的設(shè)置可保持不變，要保證操作易用性，以屏上)，端口最大數(shù)可達(dá)32個(gè)。熱成像儀的定制可聯(lián)系廠及系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、可維護(hù)性、可移植性。家進(jìn)行公開招標(biāo)或邀請(qǐng)招標(biāo)并協(xié)商，如Fluke、天津三特電該創(chuàng)新設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)上煤不同，杜

6、絕通過(guò)鏟車直接將煤落子、上海巨哥或北京和普威視等。到下料篩子上，增設(shè)了自動(dòng)上煤振篩機(jī)(見圖5)。這將預(yù)若想提高沸騰爐的燃燒效率和使用壽命，可通過(guò)防篩孑L被大塊堵塞的情況，降低了勞動(dòng)工人的“捅、透、Fluent數(shù)值模擬試驗(yàn)對(duì)分布板結(jié)構(gòu)(風(fēng)帽規(guī)格、布置和數(shù)量等)分析、改進(jìn)，使沸騰爐物料的空間分布更均勻，從敲、砸”等工作量，并大幅改善了煤的燃燒狀況，降低了自動(dòng)上煤系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)不符合的風(fēng)險(xiǎn)影響，具有現(xiàn)實(shí)可行性和可而優(yōu)化流化高度和改善流化狀態(tài)。操作性。以礦產(chǎn)品廠制煤沸騰爐為例，共有風(fēng)帽157個(gè)(不同1．2．2沸騰爐智能控溫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)規(guī)格的沸騰爐風(fēng)帽數(shù)量不一樣)，噴

7、沙燃燒，各風(fēng)帽均應(yīng)正智能控溫是基于智能推理技術(shù)的，其目的是實(shí)例推理常通風(fēng)。對(duì)這9個(gè)孔道區(qū)域的火焰燃燒進(jìn)行監(jiān)控，可按以的實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)智能控溫系統(tǒng)的需求分析、功能模下規(guī)則進(jìn)行選擇：1)可采用對(duì)9個(gè)孔道區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控火焰塊的設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)驅(qū)動(dòng)型控制。沸騰爐燃燒(對(duì)角點(diǎn)4個(gè)、中心點(diǎn)一個(gè)、四分點(diǎn)4個(gè))；2)5個(gè)孔智能控溫可參照XCL一2型全自動(dòng)加煤機(jī)或SiemensS7—200道區(qū)域(對(duì)角點(diǎn)4個(gè)、中心點(diǎn)一個(gè))；3)3個(gè)孔道區(qū)域(對(duì)系列PIC上煤機(jī)的功能要求，并進(jìn)行拓展。其PLC設(shè)計(jì)角點(diǎn)2個(gè)、中心點(diǎn)一個(gè))；4)4個(gè)孑L道區(qū)域(四分點(diǎn)4個(gè))。原理圖

8、見圖6。圖8沸騰爐孔道區(qū)域監(jiān)控布局圖7成像監(jiān)控點(diǎn)選5個(gè)：1、2、5、6、7，圖像可采用黑白色(