核子秤在自动配煤上的运用.doc

核子秤在自动配煤上的运用
朱朝辉 吴山 马春刚
(新疆八一钢铁集团公司煤焦化分公司)
the nuclear steelyard was applied in auto-cooperate coal systcm
关键词:核子秤 配煤准确率
1前言
八钢煤焦化公司配煤系统共有6个配煤槽,过去采用圆盘给料机,人工跑盘,手动调节变频调速器,工人劳动强度大,配煤准确率低,为全面提高配煤准确率,我厂经过多方考察,于1999年6月提出方案并委托北京金日仪器公司对配煤系统进行改造,增设了由变频调速,给料机、流量测量和计算机控制四部分组成的自动配煤系统。
2核子秤配煤系统的原理
核子秤是核技术与计算机相结合,是利用装在皮带上方一固定铅罐中内含同位数元素Cs 137辐射源发出的射线经过物料时,其辐射强度要发生衰减,衰减程度随不同的物料及其所含的物质的不同而发生变化,遵循一定规律。
其计量原理:射源发出的Y射线穿过皮带上的物料后,被安装在皮带下方支架上的电离室加感器吸收,由于物料的厚度,质量及堆密度不同,其衰减程度也不同,电离室加感器内惰性气体被激励的程度及电离产生的电流大小发生变化,此电位信号经过前置放大,输入微机处理,得到被测物料的质量、流量。若其值偏离给定值所要求的范围,经过反馈系统一电信经微机传送至变频调速器,变频调速器控制给料系统电机的转速快慢,以达到下料量始终保持在给定值所要求的范围内,
此核子秤配料系统加感器不与皮带直接接触,因而在测量时不受皮带颠簸、跑偏以及张力变化的影响,其操作环境要求低,对粉尘大的环境也可使用。同时,计算机同控制部分分离,只是作为入机接口┄进行参数设置、数据处理及一些其它辅助功能,所以计算机出现故障时,不会影响系统正常配料生产。
经综合分析后,采用的方法是,在每个料仓后的主皮带上安装核子秤,其每个料仓的下料量由后一核子秤的计量减去前一核子秤的计量得到,其下料量采用电机变频调速控制。主要原因是:(1)这种方式的精度完全能满足要求;(2)对配料系统不进行任何改动,保留原配料系统的所有功能,因此整套系统的安装、调试对正常生产无任何影响,如果系统出现故障,可立即采用手动切换到原系统工作状态.
另考虑到我厂的实际生产情况,在6#仓最后一个仓装上了小计量秤,6#小计量秤是控制配比在5%左右,最小可达2%,流量为4t/h。由于该秤安装方法不同于1~5号秤,不是跨装在主皮带上,即核源在主皮带上方,电离室在主皮带下方,见图1。而是水平安装小计量秤,核源和电离室在主皮带的两侧,形成一个450mm×400mm的方孔,煤料须穿过方孔,落到主皮带上。当煤流偏离方孔中心太远时,便会形成两种完全不同的波形图,致使合格率波动大,由此可见,小计量秤的受料位置是至关重要的,即使在给料很均匀的情况下,也会造成不同程度的波动,大大影响其合格率。故建议小计量秤安装时,沿主皮带方向水平可调,以适应不同配料比时配料准确。
3系统的组成
核子秤系统,由两部分组成,见图1(系统主画面)第一部分是进料监测系统,由七号核子秤监测各煤种进入备煤分厂七个贮煤罐的贮煤量。第二部分是由五台主皮带上的核子秤和一台水平监测的小计量秤组成。
4系统的运行控制
由各配煤盘下料合格率,控制配煤合格率。
操作工通过主画面中的各仓下料合格率了解各配煤盘下料状况。
各配煤盘下料合格率的计算:1~5号秤下料波动范围,是配比的±2%,如:配比为30%时波动范围为±0.6%;6#小计量秤允许配煤百分比为2~10%,其波动范围为配比的±3%,如配比2%时,允许波动范围是±0.6%。每2分钟计算一次下料平均值,在波动范围内为1次合格,反之为不合格。每20分钟在主画面中更新一次各配煤盘的下料合格率,相应配煤合格率、各仓下料累计和实际配比。
配煤合格率的计算:每2分钟内当各配煤盘平均下料都在波动范围内时,该次配煤为1次合格;反之,只要有一个配煤盘在2分钟内的平均下料超出范围,则该次配煤为1次不合格。
每隔20分钟控制模块对各配煤盘下料可同时取样10次,便可计得各配煤盘的下料合格率,同时计算10次配煤的合格与否, 也可计得一次配煤合格率。第二个20分钟时,累计取样20次,再计算各配煤盘下料合格率和配煤合格率。使操作工每隔20分钟从各盘下料合格率的变化趋势,及时了解各配煤盘下料是否正常和稳定。以便及时采取相应措施,提高过程中的各配煤盘下料合格率,从而也提高了配煤合格率。
5自动配煤系统的设计及特点:
5. 1在软件方面新系统的操作平台界面更符合人们的习惯,动态表格中的每班每个斗槽的水份含量,给定配比、实际配比给定流量、实际流量、实际干煤量及配煤准确度;工艺流程图中有每个斗槽运行和停止显示,以及煤仓标识操作兼顾键盘和鼠标。
5. 2增加了初始电流自动跟踪部分,能够记录每一流量内最佳电流,下次启动时以此作为初始电流启动,使系统更快地达到稳定状态。
5.3新系统具有齐全的数据查询功能,能够查阅班报、日报生产运行报表,随机报表查询可分班查询,有故障分析表格及每班每个斗槽的动态,配比准确度趋势图和历时趋势图。
5.4有斗槽下料量过多或断流时的报警装置,操作工可从报警提示上判断哪个斗槽下料超出标准。
5.5新系统采用模块方式,系统由操作台控制站和变频柜组成;控制站由一个开关模量和多个控制模块组成,每个控制模块对应一台秤。控制模块、变频柜、执行给料机构和核子秤构成一闭环系统。在计算机发生故障时,不会影响自动配料,参数可在模块上直接改且有数据显示,各秤之间和各控制模块之间相互独立,可单独检修台秤或更换控制模块就可排除故障,这样就确保了整个配煤系统工作的稳定性。在操作方面操作员只须对开关量模块进行操作,在开关量面板上可进行各仓的启停。手╲自动转换、流量、配比、水份的选择修改,在系统启动时,各选定的仓位实现顺序启停,这样确保了系统在启停时都是混合料,提高了配料质量
5.6此系统保存10组常用配比供选择,操作工在控制面板上可直接选择,便于操作。
6 系统运行后的操作
在实物标定方面,老系统是在系统开车后,单盘进行参数标定,这样标定时会影响正常的生产。新系统采用顺序差标定法和在混合机后用卡车称取一定时间内的混合物料,使得标定可以在正常配料下进行。对顺差标定法时要注意以下问题(1)每次跑盘的间隔时间要均匀;(2)对主皮带机头第一个煤盘标定时其它煤盘可正常下料,但对其后各煤盘标定时,前面标定过的煤盘应停止下料。)
系统投入运行一年多以来,系统稳定性高,故障率为零,极大地提高了配煤的准确度,保证了炼焦煤气发生量的均匀及焦炭质量的稳定。表1是1999年安装前和2000安装后的数据对比。
表1安装前后的数据对比
罐号
合格率
1#
2#
3#
4#
5#
6#
1999年1~6月
80.28
73.26
68.34
73.61
75.32
65.21
2000年1~12月
96.69
94.93
97.12
93.93
98.18
94.43
2001年1~6月
92.58
95.68
95.59
98.29
97.88
97.10
为保证下料均匀和稳定,必须作到:(1)保持一定料位,以确保均恒给料压力;(2)防止料口附近挂料,以防断料;(3)减少煤料中杂物,防止堵塞出料口;(4)给料口的大小适中(套筒提起高度合适),使变频调速器在25~35Hz波动,以便具有均匀的给料外形,同时使电机处在最佳工作状态,流量调节灵敏;(5)控制各单种煤水份应<10%,出料均匀稳定。
保证下料均匀和稳定,必须作到:(1)保持一定料位,以确保均恒给料压力;(2)防止料口附近挂料,以防断料;(3)减少煤料中杂物,防止堵塞出料口;(4)给料口的大小适中(套筒提起高度合适)