选煤厂煤泥水系统优化与监测研究

发布时间：2020-10-11 06:09

　　 在煤泥水处理过程中实现有效的絮凝沉降是保证循环水质量的重要条件，合理药剂制度的使用是提高生产效率，解决煤泥水的难净化问题，减少生产成本的重要方式。目前国内选煤厂煤泥水处理过程中药剂的添加主要由人工凭感觉调节絮凝剂的添加量，生产过程中缺乏工艺参数和运行参数的检测装置，难以贯彻合理的药剂制度，导致循环水浊度不稳定，而且药耗很高，同时还影响到浓缩机底流压滤的效率。由于絮凝沉降机理复杂，沉降过程具有大惯性、大滞后的特点。因此，采用先进的监测控制方法，对提高选煤厂经济效益具有重要意义。 本文针对凤凰山选煤厂煤泥水浓缩、脱水环节出现的药耗大，浓缩机溢流出现黑水，底流泵堵塞、压滤周期长，滤饼水分高等诸多问题，在研究煤泥水性质及絮凝沉降特性的基础上，进行工业试验。首先，以沉降速度、压缩层体积、上清液浊度、脱水时间和滤饼水分为絮凝沉降评价指标的一系列絮凝沉降效果变化，确定了适合凤凰山选煤厂的最佳絮凝剂类型为XN12，最佳药剂用量为240g/t干煤泥，优化选煤厂煤泥水系统，提高选煤厂生产效率节约药剂，降低成本。其次，根据凤凰山矿选煤厂现有煤泥水系统状况，将实验室分析研究得到的不同煤样所对应的加药制度输入控制系统，结合经大量试验得出的一系列的试验结果，根据调度室入选原煤信息及时调取相应的加药制度，经过反复调试运行，实现药剂自动添加的浓缩机自动监测控制系统。 （1）通过浓缩机入料粒度组成分析，结果可以看出0.045mm以下的物料为65%以上，根据沉降规律判断，凤凰山选煤厂为难沉降物料。由XRD图谱分析可知，煤中主要矿物为高岭土、石英、蒙脱石和黄铁矿，其中石英和高岭土粒度偏粗，自身解离能力差，表面性质较稳定，所以对煤泥水沉降影响不是很大，但蒙脱石遇水膨胀，具有较强的离子交换能力，所以煤泥水中含有蒙脱石对煤泥水的处理不利。 （2）通过实验室和选煤厂现场煤泥水沉降脱水试验得出：综合比较单加絮凝剂XN11、XN12、XN13、选煤厂使用絮凝剂，与凝聚剂复配实验比较得出：絮凝剂XN12为最优类型，与凝聚剂复配后反而降低了沉降效果；药剂用量实验对比：当PAM用量为240g/t干煤泥时，沉降速度较快，压缩层体积为55ml，上清液浊度为49.47，絮团压实程度较好，脱水时间为8.26min，滤饼水分为36.16%。通过最佳药剂类型的选择和最佳药剂用量的确定，制度合理药剂制度，可有效减少选煤厂药剂的使用量，节约成本，提高选煤厂生产效益。 （3）研制煤泥水的参数监测，采用FB2300PKS高稳定性、高精度的极化—时间原理的环保型浓度检测仪表（德国PTDC技术），和浓缩机深度方向2点检测浊度及浊度变化率的方法，用以替代在溢流总管上的浊度检测，从检测到的浊度变化情况可以早期预知到絮凝沉降的趋势，并根据该趋势通过模糊控制器实施及时合理的控制。采用煤泥水絮凝沉降过程前馈加反馈联合控制的控制策略，运用模糊预测控制原理，提高了控制系统的稳定性。
【学位单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TD94
【部分图文】：

太原理工大学硕士研究生学位论文文丘里管在其喷射段能够形成一定的负压并将干粉状态的药剂按照一定的比例、速度均匀地吸到设备内部，然后在喷射器内部形成漩涡水流，在此过程中所添加的清水与计量药剂就可以通过强制溶解混合生成一定浓度的絮凝剂溶液[61]。 该装置的原理示意图如图 1-3 所示。

图如图 1-3 所示。图 1-1 絮凝剂溶液制备系统流程图Fig.1-1 Flow chart of the flocculation solution preparation system

图 1-3 文丘里喷射器Fig.1-3 Ventori ejector厂药剂添加设备的研究与生产厂家中，在国外比较有代表性的#絮凝剂自动添加装置[62]。由于我国的选煤行业起步远远落后于入选率比较低，而且目前大部分地区所使用的选煤设备都是国，设备的可靠性相比较而言较差，因此我国选煤厂的自动化改索。虽然目前国内很多选煤厂都应经采用了工业自动化控制系完成了或者正进行着自动化设计与改造，但是许多国外的煤炭守，而我国的自动化程度与之相比还差之甚远[63]。鉴于此，若炭产业链的可持续发展，提高行业内部的经济社会效益，不但相关技术进行改造与创新，对新型设备进行深入的研究与设计于整个行业的角度高瞻远瞩，对现存的洗煤厂提出一些先进的全厂乃至整个煤炭行业的资源信息共享[64]。
【参考文献】

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本文编号：2836190