[发明专利]动力煤的高效、优质跳汰选控制方法

说明书

在动力煤的跳汰分选过程中，由于入选煤质中的-1.8kg/L各密度级的灰分、含量的随机变化，尤其是夹矸煤灰分、含量的影响，会导致精煤产品灰分的大幅度波动；在入选煤质随机变化较大的条件下按常规操作进行动力煤的跳汰分选，会造成严重的排料带煤损失或精煤污染，不但严重地影响精煤产品的质量，同时会严重地影响精煤的回收率、影响入洗量的提升。本发明描述的内容，是通过跳汰灰分自动跟踪的闭环控制技术，为解决上述问题提供一种方法和途径。

附图说明：图1是灰分单体分布与最佳切割点；图2是灰分多体分布与最佳切割点的变迁；图3是灰分的单体非正态分布；图4是灰分自动跟踪控制时产生最佳切割点的跑偏。

1、灰分自动跟踪控制软件设计的核心思想

该核心思想的任务是建立起“测灰仪测量的精煤灰分与最佳切割点的相关关系”，是设计灰分自动跟踪控制软件的关键。

(1)、灰分单体分布与最佳切割点

在跳汰分选过程中的每5～10分钟内，精煤的各级灰分组成与含量的分布为一相对稳定、确定的，称为“灰分的单体分布”不妨以正态分布来说明，如图1中的曲线Q所示。

图1中横坐标为灰分由低到高，纵坐标为各灰分级的含量，煤质的两者构成曲线Q，而曲线Q的包络面积即为精煤的量值。

在跳汰分选过程中，最佳切割点为图1中的A线，A线左侧为精煤溢流产物，A线右侧为废弃排出物。在A点，尽管有少量的高灰精煤损失，但可保证跳汰溢流的精煤中不过矸；随着切割点的右移到C线，将会有矸石进入精煤，C线偏离A线越远，进入精煤的矸石越多；反之，随着切割点的左移到B线，将会使高灰精煤(或夹矸煤)进入矸石形成过排，过排的精煤量值由B线右方/Q曲线/横坐标所包络的面积确定，B线偏离A线越远，矸石中带煤越多。

就动力煤跳汰入洗煤质来说，在暂短的时间内(如5～10分钟内)，是认为是呈现单体分布的。

对于入洗煤质较稳定的情况，精煤呈现灰分单体分布的时态较多且重叠，一旦略有变化，可通过略调正精煤指标区间，修正最佳切割点，灰分闭环控制即可解决。

(2)、灰分多体分布与最佳切割点的变迁

当入洗煤质不稳定的情况下，在跳汰分选过程中的较长时间内，精煤的各级灰分组成与含量的分布为多个“灰分的单体分布”的组合，如图2中的曲线Q1、Q2、Q3所示。

可以这样假设现场的煤质变化：在时刻1时，精煤分布为曲线Q1，灰分不高不低，称为“中灰”状态；过了10分钟后为时刻2时，精煤分布为曲线Q2，灰分走高，称为“高灰”状态；又过了10分钟后为时刻3时，精煤分布为曲线Q3，灰分走低，称为“低灰”状态。

假设在时刻1时，已取定取准最佳切割点为A1；当时间到达时刻2时，精煤灰分走高，而切割点依然为A1，这就会形成大量的高灰煤随矸石排走的情况；当时间到达时刻3时，精煤灰分走低，而切割点依然为A1，这就会形成大量精煤过矸的情况。

(3)、灰分的单体非正态分布

以上分析是以精煤的灰分/含量为正态分布，分析“最佳切割点”的变迁。实际上普遍的情况是，精煤的灰分/含量为非正态分布。例如，动力煤跳汰入洗煤质在“高灰”状态下的灰分/含量分布往往如图3所示，这时的最佳切割点不是在A点，而是在C点。

基于灰分自动跟踪闭环控制核心思想，可以导出解决问题的关键在于：

<i>、必须自动地对煤质变化进行识别；

<ii>、必须自动地进行最佳切割点的跟踪。

2、灰分自动跟踪的闭环控制核心

“灰分自动跟踪的闭环控制”的核心是：利用测灰仪的灰分信号对煤质变化进行识别，依此构成对精煤灰分变化闭环区间的自动随动跟踪，形成动态跟踪入洗煤质变化的自动调节，来保持系统在不同煤质对应的“最佳切割点”处(左右)运行；与此同时，保证灰分闭环控制作用的有效性，两者兼顾。

3、“灰分自动跟踪的闭环控制”精度的提高

由于入洗煤质的变化是随机的，因此在控制调节过程中不可避免地会产生对应新煤质“最佳切割点”的偏离，如图4所示，即打算由A1点调整到A2点时，可能调整到的是B2点或是C2点；打算由A2点调整到A3点时，可能调整到的是B3点或是C3点。

最佳切割点的跑偏会产生轻微的“矸中带煤”或“煤里含矸”的不良后果，对此从三方面入手解决：

<i>、控制参数修正。控制参数的选取需根据煤质组成而定，由于各矿煤质的差异，参数调整略有不同。