水煤浆加工装置及方法、水煤浆加工电控系统及控制方法与流程

本发明属于燃料，特别涉及一种水煤浆加工装置及加工方法、水煤浆加工电控系统及控制方法。

背景技术：

1、水煤浆是一种代油煤基流体燃料，由大约65％的煤、34％的水和1％的添加剂通过物理加工得到的低污染、高效率、可管道输送的浆体。它既保持了煤炭原有的物理特性，又可以像油一样易于存储、管道运输和雾化燃烧，同时水煤浆的燃烧效率可达95％以上，且二氧化硫、氮氧化物的排放量及烟尘浓度均达到环保要求，是燃油的理想替代品，因此，水煤浆应用广泛。目前建陶行业将水煤浆作为陶瓷制备燃料占比不高，主要是因为陶瓷企业的水煤浆加工设备自动化程度低，常规采用人工手动控制方式进行配料加水处理，由于加工方法单一，工人工作任务重且繁琐，造成配料数据记录不清晰、能源消耗高等问题，当需要大批量连续加工制备水煤浆时，这种人工控制配料方式就显得效率低下且生产稳定性差。因此，如何提高水煤浆加工自动化程度，简化煤浆加工流程，减少工人劳动强度，对于陶企扩大水煤浆加工应用迫在眉捷。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种粉煤破碎粒径可控且出料不堵塞、自动控制称量配料连续研磨生产，水煤浆加工制备效率高的水煤浆加工装置及加工方法、水煤浆加工电控系统及控制方法。

2、本发明的技术解决方案是所述水煤浆加工装置，其特殊之处在于，由通过输送皮带顺序连接成生产线的上煤斗、锤式破碎机总成、喂料机、球磨机、电柜组成；所述锤式破碎机总成包括基座、基座上套装的破碎组件。

3、作为优选：所述破碎组件包括电动机、电动机通过皮带带动旋转的锤轴、锤轴上固设的若干用于粉煤破碎锤头，锤轴四周设置内部具有若干筛隙的筛板，锤头与筛板之间的距离为1～5mm，方便粉碎的粉煤通过；筛板下方设有清理板，清理板安装在移动清理架上，移动清理架两端与固定条两端分别设有链轮，清理电机设置在固定条的一端，清理电机的输出轴连接链轮，并通过链轮上的链条连接移动清理架，移动清理板上方安装有若干等距离设置的清理条，清理条对准筛板中的筛隙，固定条上装有限位用的接近开关，通过两个接触器实现清理电机的正反转，当清理电机顺时针旋转时，碰到右侧安装的接近开关，清理电机停止，延时t1后清理电机逆时针旋转，链条左行，碰到左侧安装的接近开关后，清理电机停止，如此循环，通过清理电机带动链条使移动清理架左右移动，实现清理板上的清理条对筛板的筛隙上的粉煤进行清理，使锤式破碎机不堵塞粉煤。

4、作为优选：所述喂料机由料斗、料斗一端自外向内贯穿于料斗斗内底部设置的螺旋搅拌机、位于料斗外部螺旋搅拌机的底部设置的下料斗、料斗支架上设置用于对粉煤称重计量的称重传感器组成，所述喂料机通过螺旋搅拌机运转，将粉煤从料斗输送到下料斗，下料斗再将粉煤均匀洒落到输送皮带上。

5、作为优选：所述球磨机由筒体、筒体通过皮带连接的球磨机主电机、筒体出浆口装有连接浆池的电动阀、筒体另一侧的入料口设有与输送皮带连接的进料斗、入料口与进料斗的结合部设置的进料电动阀、进料斗的上端通过管路顺序连接的管道电动阀、流量计和另端连接化工料浆料池的化工料管道、进料斗的下端通过管路顺序连接的自来水流量计、管道电动阀、另端连接水箱的自来水管道组成；球磨机电柜设于球磨机一侧。

6、本发明的另一技术解决方案是所述水煤浆加工方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

7、⑴铲车将煤块铲到上煤斗中，上煤斗存满料后，设备启动；

8、⑵在系统的触摸屏上设置加工参数，第一输送皮带将煤块输送到锤式破碎机中进行破碎处理，将煤块破碎成颗粒状粒径为2～5mm的粉煤，粉煤通过筛板过筛掉落到第二输送皮带上，第二输送皮带将粉煤输送到喂料机中，筛板下方的清理条间歇性的对筛板筛隙进行清理；

9、⑶喂料机装满粉煤后，喂料机下方的螺旋搅拌机启动，通过下料斗将粉煤送到第三输送皮带上，喂料机上的称重传感器计量粉煤重量，当粉煤重量达到设定重量数值后，喂料机停止下料；

10、⑷粉煤由第三输送皮带运输到球磨机的进料斗中，化工料和自来水分别通过化工料管道与自来水管道送入进料斗中，进料电动阀打开，将粉煤、化工料和水一同送入球磨机的筒体中，化工料和自来水开始输送时，化工料管道与自来水管道流量计开始计量，当化工料和自来水达到设定数值后，进料电动阀关闭停止进料；

11、⑸球磨机主电机启动，开始按固定频率旋转，当累积旋转时间达到设定时间后，球磨机停机，报警提示工作人员已磨好料开始放浆，已球磨好的水煤浆通过管道输送到浆池中，至此，完成一个工作循环。

12、作为优选：所述步骤⑵中的锤式破碎机在运行时，筛板下方设置两个接触器实现清理电机的正、反转，当清理电机顺时针旋转时，碰到右侧安装的接近开关，清理电机停止，延时t1后清理电机逆时针旋转，链条左行，碰到左侧安装的接近开关后，清理电机停止，如此循环，通过链条带动清理板间歇性左右移动，清理板上的清理条对筛板筛隙上的粉煤进行清理，有效防止粉煤堵塞筛板缝隙，提高粉煤过筛效果。

13、作为优选：所述步骤⑸中球磨机的筒体为12米，直径2.38米，采用低成本碳化硅球石作为介质，球石级配为φ30:φ40:φ50:φ60＝30％:30％:20％:20％，球磨前先放入40吨球石，每磨完一球额外再添加φ50和φ60的球石，添加的标准是测量球磨内空高，当内空高小于2.3米时进行球石补充，补充空高为2.3米；

14、作为优选：所述步骤⑸中球磨机研磨时其煤粉、球石、自来水、化工料的添加比例为36.7％：29.4％：33.8％：0.1％，每球加粉煤重量50吨，加水46吨，加化工料150kg，球磨时间为4.5小时，制得的水煤浆含水48％，水煤浆出球时过200目，筛余控制在8.2％以内；

15、作为优选：所述步骤⑸中浆池顶部装有超声波液位计，当检测到入浆池的水煤浆液位高度大于设定高度后，触发报警装置，提示工作人员注意。

16、本发明的再一技术解决方案是所述水煤浆加工电控系统，其特殊之处在于，由电柜、plc、球磨机电动机主电路、各种传感器、电动阀、触摸屏、组态软件组成，所述电柜内装有球磨机变频器、断路器、中间继电器、plc及信号端子排，plc是整个电控系统的核心，plc分别与触摸屏、组态软件进行rs232/rs485通讯，plc与水流量计、化工料流量计、浆池超声波流量计进行rs485通讯，实时读取流量和液位数据，实时对球磨机、喂料机、输送带进行控制；并采集变频器、断路器的报警信息，及时干预设备运行状态。

17、作为优选：所述球磨机电动机主电路由断路器qf1、熔断器fu1、变频器、电动机组成，断路器进行端qf1与主电源连接，断路器qf1出线端与熔断器fu1连接，熔断器fu1出线端与变频器r/s/t端子连接，变频器u/v/w端子与电动机接线端连接；电动机功率315kw，变频器选择重载型变频器；变频器的stf/rl端子通过中间继电器与电线接地端gnd连接，plc输出控制中间继电器的开/断，实现对变频器的启停/减速控制。

18、本发明的第四技术解决方案是所述水煤浆加工电控系统的控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

19、⑴系统启动前，先在触摸屏上设定好各种参数，包括粉煤进球编号、粉煤进球重量、加水重量、加化工料重量、球磨机运行时间，按下触摸屏上的启动按钮，系统开始启动；

20、⑵喂料机的螺旋搅拌机开始工作下料，输送皮带也开始运行，plc读取喂料机上的称重传感器重量数据t1，plc每1秒读取称重传感器的实时重量t2，当t2＝95％×t1时，螺旋搅拌机开始减速，实现精准控制进球磨机的粉煤重量，当t2＝t1时，停止螺旋搅拌机运转；

21、⑶喂料机的螺旋搅拌机开始工作的同时，球磨机上的化工料管道的管道电动阀打开，plc读取化工料流量计数据f1，plc每1秒讯取化工料流量计数据f2，当f2＝95％×f1时，管道电动阀门自动关小，实现精准控制进化工料流量，当f2＝f1时，管道电动阀自动关闭，实现精准控制进化工料流量；

22、⑷喂料机的螺旋搅拌机开始工作的同时，球磨机上的自来水管道电动阀打开，plc读取自来水流量计数据f11，plc每1秒讯取自来水流量计数据f12，当f12＝95％×f11时，自来水管道电动阀门自动关小，当f12＝f11时，自来水管道电动阀自动关闭，实现精准控制自来水进水流量；

23、⑸电控系统上位组态软件实现对各种数据的采取、查询、报表功能，查询报表时，先后按下选择开始日期按钮、选择结束时期按钮，选择好查询时间段以后，按下开始查询按钮，系统将显示查询到的各种数据，包含粉煤进球重量、加水重量、加化工料重量，实现统统功能，按下报表导出按钮后，系统导出文件为excel报表格式文件。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果:

25、⑴本发明通过整合水煤浆制备工序，控制粉煤破碎入球粒径，采用一次性自动称量喂料定时研磨工艺，减少煤粉破碎输送走走停停空转现象，实现水煤浆的上料破碎、研磨储存的标准化加工管理，有效降低了球磨机研磨时间过长或时间不足导致水煤浆性能不合格情况发生，大幅提升了水煤浆制备效率。

26、⑵本发明设计的水煤浆加工控制系统采用中控集成管理，系统全自动运行，技术员只需在系统显示屏上提前设定煤粉量、化工料量、自来水流量以及球磨时间等参数，球磨机达到设定的运转时间后会自动停机，报警提示工人放浆，有效杜绝因人工操作出现原料称量存在误差、球磨时间把控不准导致水煤浆制备质量不合格的情况发生，自动化程度高，工艺操作流程简便，降低工人劳动强度，减少球磨机研磨电耗，生产能力明显提升，符合企业连续稳定生产要求。

27、⑶本发明通过在破碎机下方设置清理板，清理板上的清理条对准破碎机的筛板筛隙，利用清理条对筛板筛隙上粘附粉的煤进行间歇清理，避免煤粉堵塞筛板缝隙，从而提高对煤粉过筛颗粒细度控制，有助于后续煤粉球磨工序的开展，缩短球磨时间，稳定水煤浆制备生产性能。