1200万吨跳汰洗选供风系统工艺设备更新改造研究与应用

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一、创新项目 1.1、YG300型离心式磁悬浮鼓风机5285小时运行实践探索, 该厂在2019年购进一台亿昇YG300型磁悬浮离心鼓风机,其工作流量:226m3/min,升压:0.…

一、创新项目

1.1、YG300型离心式磁悬浮鼓风机5285小时运行实践探索,

该厂在2019年购进一台亿昇YG300型磁悬浮离心鼓风机,其工作流量:226m3/min,升压:0.60bar,电机功率300KW,变频控制。采用飞旋高速永磁同步电机,电机可以实现高转速。与叶轮直接耦合驱动,省却了齿轮箱,完全消除传动损失;体积小、噪音低,绝缘等级H,高效节能。飞旋自由度主动磁悬浮轴承技术,每秒钟超过1万次的信号采集和实时校正,精确控制转子轴心位置,使用自动平衡技术,振动小、无摩擦、无需润滑,轴承功耗仅0.45kW左右。变频器磁悬浮轴承及其控制系统配有CPU微处理器的控制面板集于一体和叶轮与高速电机一体化紧凑外形,展示了其在安装和操作的便利性。在2019年9月12日投入使用,到2020年9月15日已运行5285小时,每月需更换滤网一次,再无其他维修费用,免维护。

1.2、YG300型离心式磁悬浮鼓风机创新点

1.2.1原有六台GM240鼓风机通过PLC控制器组成单独控制系统,使用中间继电器的无源接点与跳汰系统PLC集中控制器组成继电器逻辑控制电路实现控制运行,鼓风机系统实现与跳汰系统软件连接和即时信息通信较为困难,在洗选集中控制系统中不能实现设备信息数据实时传输监控。如图1是六台GM240鼓风机自动控制供风系统的现场操作室工控机人机控制界面。

通过对该磁悬浮离心鼓风机电气控制系统所使用的S7-200 SMART控制器和触摸屏组态进行改造,使其成为独立控制系统,实时监控参与控制的电机温度、鼓风机进出口温度、鼓风机滤网压力(差压)、鼓风机出口压力(静压)、放空阀(默认为气动阀)、变频器等数据,使设备运行数据直观一目了然。

1.2.2在系统中设置控密码保护,在没有授权和技术人员在场的情况下不能对鼓风机参数设置进行操作,避免操作不当,导致鼓风机运行不稳定、甚至损坏的可能。

1.2.3  控制模式多样,操作方便。有恒定风量、恒定风压、恒定转速以及接受现场 DO 模拟量连锁控制等多种选择控制模式,可以根据现场生产需要进行设置使用,如图4。我厂使用远程恒定风量控制模式:在洗选系统启机阶段,设定120m3/min低风量启动,待洗选系统所有设备运行正常可以带量生产时,再提高设定风量满足跳汰机生产需要,这样可以降低设备能耗。在生产实践中发现只需要把风量设置在200到210m3/min就可满足跳汰机正常生产需要,实际消耗功率是240KW,较原有风机下降75KW。

1.2.4现场设备通过铺设光缆安装光纤收发器和交换机与洗选系统的工业控制机和PLC联网,使用IFIX人机界面软件和PLC软件编程实现鼓风机设备参与跳汰设备连锁集中控制,数据实时监控的功能。如图5是集中控制室的人机控制界面。

二、经济效益

1 .能耗成本:准能选煤厂重介车间将引进的YG300型磁悬浮离心鼓风机,通过现场供配电改造、远程通讯系统改造及参数设置调配等一系列改造,成功适用于生产现场。原有罗茨风机功率为315kw,使用国产YG300磁浮风机后在供风量不变的情况下可保持220kw运行,单台设备每天节约电耗95kw*19h=1805kw*h,目前一度电为0.6433元,全年节约电耗1805*0.6433*330=38.3万元,6台节约38.3*6=229.8万元;

2.维护保养成本:原罗茨风机每年每台需更换机油80升,进口三角带8根,共计0.28万元,使用国产YG300型磁浮风机为免维护风机,全年节约材料成本0.28*6=1.68万元;

3.大修成本:原罗茨鼓风机每6年大修一次,大修费为25万元,国产YG300磁浮风机无需大修,每年每台节约大修费用4.17万元,6台每年节约4.17*6=25万元;

3.人力成本:原罗茨鼓风机无法实现远程集中控制故生产运行时需要安排运行人员4班倒进行现场巡视,选煤厂人均年工资为13万元,人力成本为:13*4=52万元,使用国产YG300磁浮风机通过远程集中控制后,实现无人值守,不需要现场操控,全年可节约人力成本52万元。

4.每年6台鼓风机共计节约成本:229.8+1.68+25+52=308.48万元。

三、总结

综上所述,通过一台YG300型磁悬浮离心鼓风机现场作业的实践探索,发现使用YG300型磁悬浮离心鼓风机能够实现远程实时监控和现场无人值守功能,同时每年可以节约成本45万元,YG300型磁悬浮离心鼓风机完全可以代替六台德国爱珍GM240组成的自动控制供风系统。

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