自动配煤系统简介-II

煤矿用自动装车配煤控制系统简介

由于煤矿矿井煤质构造比较复杂，影响煤质的因素较多，造成矿井煤质不稳定，波动性较大，难以符合不同用户的不同需要。把不同质量的煤相互掺合，从而得到所需要的目标煤质，称为配煤。

对于采用两种煤质的配煤，就是将矸石以一定的比例混入原煤中，使混合后的煤的热值符合用户的要求。

本系统适合两种煤质的配煤，是利用灰分测试仪在线测试混合后煤的灰分，然后动态调节矸石的流量，使混合后的煤符合用户的要求。对多种煤质的配煤，需重新设计，但原理一样。

一、基本原理

在煤的掺合过程中，煤的质和量有以下数学模型

A1*Q1+A2*Q2=A3*Q3 -------------①

式中各变量的定义：

A1-----原煤的产品灰分

Q1-----原煤的产品流量

A2-----矸石的产品灰分

Q2-----矸石的产品流量

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A3-----配完以后的目标灰分

Q3-----配完以后的目标流量，Q3=Q1+Q2

由①式可得出：A3=( A1*Q1+A2*Q2)/（Q1+Q2）

由于灰分是表示煤中所含杂质的比例，故必须存在A2≥A3≥A1的条件，配煤才有实际意义，只要满足此条件，无论A1、Q1、A2具体的值是多少，都可以通过增加和减少Q2来达到希望的A3，见图1-1。

图1-1

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当A3被指定后，通过指定值和检测值的比较，适时调节矸石流入量，从而达到A3在一个允许的小误差范围内波动，实现配煤自动化。

由此我们可以设计出如图1-2所示的基本系统：

图1-2

二、系统框图

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二、系统各单元介绍

1.储煤仓

储煤仓用来储存待配比的原煤和矸石，本系统最少需要两个储煤仓，分别储存原煤和矸石，如有多个储煤仓轮流使用，效果最好。

2.流量自动调节装置

流量自动调节装置是位于储煤仓底部，用来关闭储煤仓和自动调节从煤仓流到传送皮带的煤的流量，由自动控制箱、液压站、液压闸板、位置传感器组成，可受中心站计算机集中控制，能够预置或根据需要自动调节液压闸门的开启位置，由此开启位置中心站计算机可以估算出煤的流量。

3.皮带传送装置

有两套皮带传送装置，1#皮带将一定比例的矸石送到2#皮带上，然后与原煤仓流下来的煤混合，2#皮带将混合后的煤送到装车提升漏斗。

4.在线灰分测试仪

关键设备（内含上位机一台），利用红外线可在线、实时测量煤的灰分，即杂质含量，并可以将测试结果以电压或电流模拟量的形式上报。本系统包含两套在线灰分测试仪，分别测试矸石和混合后煤的灰分（其中原煤的灰分相对稳定，由另外的系统完成配制，其灰分值可以由操作人员在中心控制计算机上输入），中心站计算机采集两个灰

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分数据后可以很快计算出原煤和矸石的流量比，然后通过自动调节装置实现比例控制。

5.在线核子称（含上位机一台）

核子称是利用放射线原理，在线、实时测量煤的流量，积分计算后可以得到实际装煤数量，反过来也可以设定日装煤量，由中心站计算机计算出原煤和矸石的流量，然后通过自动调节装置实现流量控制，提高装车效率。

6.变送器

将灰分测试仪、核子称的上报数据以4~20mA电流量的形式送到中心站，经PLC模块逆变换后恢复原来数据，给数据处理单元使用，用此模式可提高系统抗干扰能力。

7.中心站

中心站由中心控制机柜、中心控制计算机、完成对系统所有电源的控制、数据采集与处理、流量预置或调节等。

四、系统特点

整个检测系统首先采用流量比较作为控制基础，精确控制矸石配入量，以得到准确的目标灰分，最终通过灰分比较系统把关，属双系统灰分检测控制配煤自动化。不但要控制配煤结果，还对配煤过程进行了有效控制，比传统的单一过程控制或结果控制都要优越。加上系统采用了高质量精度和性能的硬件配置，使系统运行更加准确可靠。

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五、主要配置

本厂专业生产电液推杆，液压拉紧装置，电液动平板闸门等液压系列产品，欢迎选购，网址： 或进入中国液压机械网：联系电话：400-6030-828

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