水煤浆浓度智能控制系统的制作方法

1.本实用新型属于仪表自动化领域，具体涉及一种水煤浆浓度智能控制系统。


背景技术：

2.随着煤化工的蓬勃发展，水煤浆气化技术成为煤化工工艺的主流技术。虽然煤化工装置发展至今取得很大的优化和改进，自动化程度也逐步提高，但仍应看到，水煤浆浓度是影响煤耗和产量的重要因素，浓度低产量低，浓度过高煤耗高，造成浪费。目前，实现水煤浆浓度的控制，主要依靠间断的人工手动分析，容易导致控制滞后、不准和难以最优控制，使得水煤浆气化在煤耗，产量提升方面遇到了瓶颈。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，可有效解决上述问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，包括：称重给料机(1)、磨煤机(3)、煤浆储槽(13)、plc控制系统(17)、dcs系统(18)和cctv监控系统(19)；
6.所述磨煤机(3)配置进水管道(4)、添加剂进料管道(5)、排料管道(10) 和溢流口(11)；所述进水管道(4)安装第一调节阀(6)和第一流量计(7)；所述添加剂进料管道(5)安装第二调节阀(8)和第二流量计(9)；所述溢流口(11)的外侧安装视频采集设备(12)；
7.所述称重给料机(1)位于所述磨煤机(3)的上方，所述称重给料机(1) 通过电机(2)驱动进料；所述称重给料机(1)安装转速探头(16)；所述称重给料机(1)的排料端(1-1)位于所述磨煤机(3)的进水管道(4)开设的进料口(3-1)的正上方，所述称重给料机(1)通过排料端(1-1)排出的料，落入到所述磨煤机(3)的进料口(3-1)；
8.所述煤浆储槽(13)位于所述磨煤机(3)的下方，所述磨煤机(3)的排料管道(10)延伸到所述煤浆储槽(13)的槽内；所述煤浆储槽(13)配置液位计(14)；所述煤浆储槽(13)的底端连接安装低压煤浆泵(15)；
9.所述液位计(14)和所述转速探头(16)连接到所述plc控制系统(17)的输入端；所述plc控制系统(17)的输出端连接到所述电机(2)的控制端；所述plc控制系统(17)和所述dcs系统(18)连接；
10.所述第一流量计(7)和所述第二流量计(9)连接到所述dcs系统(18) 的输入端；所述dcs系统(18)的输出端分别与所述第一调节阀(6)和所述第二调节阀(8)连接；
11.所述视频采集设备(12)的输出端连接到所述cctv监控系统(19)；所述 cctv监控系统(19)与所述dcs系统(18)连接。
12.优选的，所述转速探头(16)采用同轴速度传感器。
13.优选的，所述第一流量计(7)和所述第二流量计(9)采用电磁流量计。
14.本实用新型提供的水煤浆浓度智能控制系统具有以下优点：
15.本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，从煤浆浓度的智能监测到智能控制，实现水煤浆浓度的智能控制，安全稳定调节，大大降低员工的劳动强度，减少人的操作误差，降低煤耗、使得产量最大化，本实用新型适用于煤化工行业，产品推广实施后将极大的促进水煤浆气化自动化水平的提升。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的水煤浆浓度智能控制系统的整体结构示意图。
具体实施方式
17.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，从煤浆浓度的智能监测到智能控制，实现水煤浆浓度的智能控制，安全稳定调节，大大降低员工的劳动强度，减少人的操作误差，降低煤耗、使得产量最大化，本实用新型适用于煤化工行业，产品推广实施后将极大的促进水煤浆气化自动化水平的提升，具有良好的市场推广性。
19.参考图1，本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，包括：称重给料机1、磨煤机3、煤浆储槽13、plc控制系统17、dcs系统18和cctv监控系统19；
20.磨煤机3配置进水管道4、添加剂进料管道5、排料管道10和溢流口11；进水管道4安装第一调节阀6和第一流量计7；添加剂进料管道5安装第二调节阀8和第二流量计9；溢流口11的外侧安装视频采集设备12；
21.称重给料机1位于磨煤机3的上方，称重给料机1通过电机2驱动进料；称重给料机1安装转速探头16；称重给料机1的排料端1-1位于磨煤机3的进水管道4开设的进料口3-1的正上方，称重给料机1通过排料端1-1排出的料，落入到磨煤机3 的进料口3-1；
22.煤浆储槽13位于磨煤机3的下方，磨煤机3的排料管道10延伸到煤浆储槽13 的槽内；煤浆储槽13配置液位计14；煤浆储槽13的底端连接安装低压煤浆泵15；
23.液位计14和转速探头16连接到plc控制系统17的输入端；plc控制系统17 的输出端连接到电机2的控制端；plc控制系统17和dcs系统18连接；
24.第一流量计7和第二流量计9连接到dcs系统18的输入端；dcs系统18的输出端分别与第一调节阀6和第二调节阀8连接；
25.视频采集设备12的输出端连接到cctv监控系统19；cctv监控系统19与 dcs系统18连接。
26.本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，主要部件功能为：
27.1.plc控制系统
28.plc控制系统17用于称重给料机1的控制，可以控制称重给料机1的启动、停止，转速的调节，称重计量等功能，并将转速信号，重量信号、运行信号等传输给dcs系统，dcs系统可以通过plc控制系统对称重给料机1进行控制调节。
29.2.dcs系统
30.dcs系统18用于对仪表测量元件的信号采集，以及对阀门的自动控制。具体的，采
集第一流量计7和所述第二流量计9测量到的流量信息。并对第一调节阀6和第二调节阀8进行控制。
31.dcs系统18通过modbus协议接口与plc控制系统17通讯，对现场阀门、称重给料机进行调节。
32.dcs系统由控制器、i/o控制卡件、安全栅、机柜、交换机、操作站等组成。
33.3.cctv监控系统
34.cctv监控系统用于视频信号的采集、存储、管理。具体的，视频采集设备 12采集到的视频信号，上传给cctv监控系统。
35.4.称重给料机
36.称重给料机1用于将煤从料仓输送到磨煤机3，传送的过程中同时进行称重计量和转速调节。
37.5.转速探头。
38.采用同轴速度传感器，测速传感器为无碳刷式交流脉冲发生器。转速探头将转速转换成电信号输出到plc控制系统17，再通讯给dcs系统18进行监控。
39.6、流量计
40.流量计包括第一流量计7和第二流量计9。
41.流量计采用电磁流量计，电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小，可测流量范围大。输出信号和被测流量成线性，精确度较高，可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。
42.电磁流量计将测量的工艺水流量、添加剂流量经过信号转换后送到dcs系统进行监控。
43.7、调节阀
44.调节阀包括第一调节阀6和第二调节阀8。调节阀用于水、添加剂的流量调节。
45.8.磨煤机
46.磨煤机3用于水煤浆的制备，将进入的煤、水、添加剂进行混合，混合后通过滚动旋转，带动钢棒进行煤的研磨，研磨后产出水煤浆，通过滚筒筛排出符合颗粒度要求的水煤浆。
47.9.视频采集设备
48.视频采集设备采用摄像头，用于监控溢流口煤浆溢出的情况，能够将视频传给cctv系统进行煤浆的监控。
49.10.溢流口
50.溢流口11用于查看煤浆研磨情况，颗粒大不符合要求的煤浆会有小流量的溢流排出。
51.水煤浆浓度智能控制系统的基本架构和功能：
52.1.煤浆浓度装置的工艺流程简介。
53.原料煤经称重给料机1称重后，配合工艺水及添加剂，混合后进入磨煤机3，在磨煤机3进行研磨后经煤浆储槽13的煤浆通过低压煤浆泵15送出水煤浆到煤浆槽。
54.水煤浆浓度智能控制系统基称重给料机、磨煤机的基础上，通过对煤浆溢流情况
的监测，识别出浓度所处的范围，依据煤浆储槽13的液位智能判断出调整投煤量或给水流量来控制煤浆浓度，从而达到装置自动安全稳定运行的目标。
55.煤浆制备装置包含称重给料机、磨煤机、煤浆储槽、低压煤浆泵。本系统控制主要是实现煤浆浓度的自动控制，在保持添加剂流量不变的情况下，煤浆浓度和煤浆溢流量的体积大小成正比，煤浆溢流量大，说明制成的煤浆浓度高，煤浆溢流量小，说明制成煤浆浓度低。通过摄像头监控溢流口煤浆溢流的流量情况，如通过摄像头ai标定流量的大小，如流量过大表明，煤浆浓度过高，cctv 系统将判断结果的数据通讯给dcs系统，dcs系统再通过采集到的煤浆槽液位判断液位是否超过80％，如超过，则发出指令给称重给料机的plc，控制称重给料机的电机降低转速，按每秒0.1％的速度进行调节，如果液位没超过80％，则dcs 系统通过调节进水调节阀来增加进水量，按照0.1％的流量进行增加调节。反之，如果溢流的流量出现断流或者溢流量很小未达到摄像头判定的煤浆流的形状粗细标准要求，说明煤浆浓度低，cctv系统将判断结果的数据通讯给dcs系统， dcs系统再通过采集到的煤浆槽液位判断液位是否超过80％，如没超过，则发出指令给称重给料机的plc，控制称重给料机的电机增加转速，按进每秒煤量的 0.1％的速度进行调节，如果液位超过80％，则dcs系统通过调节进水调节阀减少进水量，按照0.1％的流量进行减少调节。
56.因此，通过cctv监控系统、dcs系统和plc控制系统的自动化控制，能够配置出满足生产要求浓度的煤浆。
57.本实用新型提供的水煤浆浓度智能控制系统具有以下优点：
58.本实用新型提供一种水煤浆浓度智能控制系统，从煤浆浓度的智能监测到智能控制，实现水煤浆浓度的智能控制，安全稳定调节，大大降低员工的劳动强度，减少人的操作误差，降低煤耗、使得产量最大化，本实用新型适用于煤化工行业，产品推广实施后将极大的促进水煤浆气化自动化水平的提升。
59.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。