一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统及方法

摘要

本发明公开了一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统及方法，其系统包括煤泥水预处理单元、煤泥水pH值调节单元、煤泥水浓度调节单元和煤泥水粒度监测及报警单元；其方法为煤泥水由进料管送入预处理桶，经预处理桶缓冲混合后，经溢流水管送至煤泥水处理系统的浓缩池进行后续处理；由煤泥水pH值调节单元和煤泥水浓度调节单元调节预处理桶出水的浓度和pH值，由煤泥水粒度监测及报警单元监测预处理桶出水的煤泥水粒度。本发明确定煤泥水沉降的最优入料浓度及pH值，并通过本发明煤泥水预处理系统，将进入浓缩池的煤泥水浓度及pH值稳定在最优参数，保证药剂以最低添加量加入到浓缩池中，降低药剂成本，降低生产事故率。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种煤泥水预处理系统及方法，特别是涉及一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统及方法。

背景技术：

目前，动力煤消耗量约占我国煤炭消费总量的70％，传统的动力煤选煤厂普遍采用块煤重介质选煤、末煤不入洗工艺，原煤的入选比例不足50％，为了提高原煤入选率，越来越多的动力煤选煤厂将粒度＜13mm的末煤也采用重介旋流器分选工艺进行分选，由于将细末煤全部入洗，使得进入煤泥水系统的煤泥量大量增加，煤泥水浓度成倍增加，煤泥水粘度增大，产生了大量难于处理的煤泥水。且随着矿井的不断深入开采，进入洗煤厂的原煤变差，煤泥水的浓度及pH值波动大，导致无法准确控制加药量，进一步增加了煤泥水的处理难度。传统的煤泥水浓缩工艺不能很好的适应矿井原煤的变化，浓缩后澄清水浓度过高，无法达到重介选煤一级洗水≤0.5g/L的要求，无法正常脱介；加药量消耗过大，一旦加药控制不当，造成煤泥沉降过快或过慢，导致循环水无法复用，浓缩机压耙无法启动等生产事故。另外，传统的煤泥水浓缩工艺无法进行煤泥水粒度监测，存在煤泥水跑粗沉降过快，浓缩的煤泥短时间积聚过多，超过压滤机的处理能力，导致选煤厂停产问题。因此，煤泥水处理系统一旦出现问题，极大的影响着选煤厂的生产管理，造成选煤厂的运行成本的增高，进而使企业经济效益大打折扣。因此，需要对现有浓缩工艺进行改进，尽可能稳定进入浓缩系统中的煤泥水各工艺参数，减少煤泥水处理系统对经济和环保带来的压力。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种高效、低成本的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统。

本发明的第二个目的在于提供一种高效、低成本的动力煤选煤厂煤泥水预处理方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统，其包括煤泥水预处理单元、煤泥水pH值调节单元、煤泥水浓度调节单元和煤泥水粒度监测及报警单元；

所述煤泥水预处理单元包括预处理桶，所述预处理桶的下方与进料管联通，所述预处理桶的内部上方设有溢流堰，与所述溢流堰相对的所述预处理桶的桶壁与溢流水管联通，所述溢流水管的管壁上设有加药口，所述预处理桶的下方设有放料口；其还包括有pH值调节进料管和浓度调节进水管，所述pH值调节进料管的出口端和所述浓度调节进水管的出口端均与所述进料管联通；

所述煤泥水pH值调节单元的pH值调节阀设于所述pH值调节进料管上，所述煤泥水pH值调节单元的pH监测仪设于所述溢流水管上；

所述煤泥水浓度调节单元的浓度调节阀设于所述浓度调节进水管上，所述煤泥水浓度调节单元的浓度监测仪设于所述溢流水管上；

所述煤泥水粒度监测及报警单元的粒度监测仪设于所述进料管上。

优选的，所述进料管的出口端延伸至所述预处理桶的内部，且所述进料管的出口端为向下的斜切口，便于稳定入料。

优选的，煤泥水处理系统的浓缩池溢流水出口与所述pH值调节进料管的进口端和所述浓度调节进水管的进口端连接。

优选的，所述煤泥水pH值调节单元包括所述pH值调节阀、所述pH监测仪和pH值调节控制器，所述pH监测仪的信号输出端与所述pH值调节控制器的信号输入端连接，所述pH值调节控制器的信号输出端与所述pH值调节阀的信号输入端连接。

优选的，所述煤泥水浓度调节单元包括所述浓度调节阀、所述浓度监测仪和浓度调节控制器，所述浓度监测仪的信号输出端与所述浓度调节控制器的信号输入端连接，所述浓度调节控制器的信号输出端与所述浓度调节阀的信号输入端连接。

优选的，所述煤泥水粒度监测及报警单元包括粒度监测仪、粒度报警控制器和报警器，所述粒度监测仪的信号输出端与所述粒度报警控制器的信号输入端连接，所述粒度报警控制器的信号输出端与所述报警器的信号输入端连接。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理方法，煤泥水由进料管送入预处理桶，经预处理桶缓冲混合后，经溢流水管送至煤泥水处理系统的浓缩池进行后续处理；由煤泥水pH值调节单元和煤泥水浓度调节单元调节预处理桶出水的浓度和pH值，由煤泥水粒度监测及报警单元监测预处理桶出水的煤泥水粒度；具体处理方法为：

pH监测仪将监测到的煤泥水pH监测值传输至pH值调节控制器，pH值调节控制器通过pH监测值与pH设定值对比，如pH监测值高于pH设定值的上限值，则pH值调节控制器发出指令调整pH值调节阀增大开度，增加补水量；如pH监测值低于pH设定值的下限值，则pH值调节控制器发出指令调整pH值调节阀减小开度，减少补水量；如pH监测值位于pH设定值的上限值与下限值之间，pH值调节阀保持原开度不变；

浓度监测仪将监测到的煤泥水浓度监测值传输至浓度调节控制器，浓度调节控制器通过浓度监测值与浓度设定值对比，如浓度监测值高于浓度设定值的上限值，则浓度调节控制器发出指令调整浓度调节阀增大开度，增加补水量；如浓度监测值低于浓度设定值的上限值，浓度调节阀保持原开度不变；

粒度监测仪将检测到的粒度监测值传输给粒度报警控制器，粒度报警控制器通过将粒度监测值与粒度设定值对比后，如粒度监测值超出粒度设定值，则控制报警器报警。

优选的，所述pH设定值为6-8。

优选的，所述浓度设定值为不大于60g/L。

优选的，粒度设定值为0.25mm。

本发明的优点：1、本发明确定煤泥水沉降的最优入料浓度及pH值，并通过本发明煤泥水预处理系统，将进入浓缩池的煤泥水浓度及pH值稳定在最优参数，保证药剂以最低添加量加入到浓缩池中，降低药剂成本，降低生产事故率；同时实现自动连续调节，保证浓缩后澄清水浓度能够达到重介选煤一级洗水的要求，减少煤泥水排放量，同时节省重介选煤一级洗水对新鲜水的消耗量。2、粒度监测及报警系统可在线监测煤泥水中粒度情况，发现粒度超过0.25mm，及时报警，可避免煤泥水跑粗沉降过快，降低生产事故率。3、本发明用煤泥水处理系统的浓缩池溢流水作为调节煤泥水浓度和pH值的补水，无需消耗新鲜水，处理成本低。

附图说明：

图1为一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统示意图。

图2为煤泥水浓度与加药量关系图。

图3为pH值与煤泥沉降时间关系图。

煤泥水预处理单元1，预处理桶1-1，进料管1-2，放料口1-3，溢流堰1-4，溢流水管1-5，加药口1-6，pH值调节进料管1-7，浓度调节进水管1-8，煤泥水pH值调节单元2，pH值调节阀2-1，pH监测仪2-2，pH值调节控制器2-3，煤泥水浓度调节单元3，浓度调节阀3-1，浓度监测仪3-2，浓度调节控制器3-3，煤泥水粒度监测及报警单元4，粒度监测仪4-1，粒度报警控制器4-2。

具体实施方式：

实施例1：一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统，其包括煤泥水预处理单元1、煤泥水pH值调节单元2、煤泥水浓度调节单元3和煤泥水粒度监测及报警单元4；

煤泥水预处理单元1包括预处理桶1-1，预处理桶1-1的下方与进料管1-2联通，进料管1-2的出口端延伸至预处理桶1-1的内部，进料管1-2的出口端为向下的斜切口。预处理桶1-1的内部上方设有溢流堰1-4，与溢流堰1-4相对的预处理桶1-1的桶壁与溢流水管1-5联通，溢流水管1-5的管壁上设有加药口1-6，预处理桶1-1的下方设有放料口1-3；其还包括有pH值调节进料管1-7和浓度调节进水管1-8，pH值调节进料管1-7的出口端和浓度调节进水管1-8的出口端均与进料管1-2联通；煤泥水处理系统的浓缩池溢流水出口与pH值调节进料管1-7的进口端和浓度调节进水管1-8的进口端连接。

煤泥水pH值调节单元2包括pH值调节阀2-1、pH监测仪2-2和pH值调节控制器2-3，pH监测仪2-2的信号输出端与pH值调节控制器2-3的信号输入端连接，pH值调节控制器2-3的信号输出端与pH值调节阀2-1的信号输入端连接。pH值调节阀2-1设于pH值调节进料管1-7上，pH监测仪2-2设于溢流水管1-5上；本实施例pH监测仪2-2由杭州美控自动化技术有限公司生产，型号为MIK-PH6.0。

煤泥水浓度调节单元3包括浓度调节阀3-1、浓度监测仪3-2和浓度调节控制器3-3，浓度监测仪3-2的信号输出端与浓度调节控制器3-3的信号输入端连接，浓度调节控制器3-3的信号输出端与浓度调节阀3-1的信号输入端连接。浓度调节阀3-1设于浓度调节进水管1-8上，浓度监测仪3-2设于溢流水管1-5上；本实施例浓度监测仪3-2由德国Amer生产，型号为OUS41-W2。

煤泥水粒度监测及报警单元4包括粒度监测仪4-1、粒度报警控制器4-2和报警器，粒度监测仪4-1的信号输出端与粒度报警控制器4-2的信号输入端连接，粒度报警控制器4-2的信号输出端与报警器的信号输入端连接。粒度监测仪4-1设于进料管1-2上。本实施例粒度监测仪4-1由丹东东方测控技术有限公司生产，型号为DF-PSM。

本实施例pH值调节控制器2-3、浓度调节控制器3-3、粒度报警控制器4-2集成到一个主控制箱5上，同时主控制箱5可实现与加药系统及选煤厂主PLC系统通讯。

实施例2:利用实施例1一种高效的动力煤选煤厂煤泥水预处理系统预处理煤泥水方法，煤泥水由进料管1-2送入预处理桶1-1，经预处理桶1-1缓冲混合后，经溢流水管1-5送至煤泥水处理系统的浓缩池进行后续处理；由煤泥水pH值调节单元2和煤泥水浓度调节单元3调节预处理桶1-1出水的浓度和pH值，由煤泥水粒度监测及报警单元4监测预处理桶1-1出水的煤泥水粒度；具体处理方法为：

pH监测仪2-2将监测到的煤泥水pH监测值传输至pH值调节控制器2-3，pH值调节控制器2-3通过pH监测值与pH设定值对比，如pH监测值高于pH设定值的上限值，则pH值调节控制器2-3发出指令调整pH值调节阀2-1增大开度，增加补水量；如pH监测值低于pH设定值的下限值，则pH值调节控制器2-3发出指令调整pH值调节阀2-1减小开度，减少补水量；如pH监测值位于pH设定值的上限值与下限值之间，pH值调节阀2-1保持原开度不变；如图3所示，本实施例pH设定值为6-8，沉降时间最短为10-11s。

浓度监测仪3-2将监测到的煤泥水浓度监测值传输至浓度调节控制器3-3，浓度调节控制器3-3通过浓度监测值与浓度设定值对比，如浓度监测值高于浓度设定值的上限值，则浓度调节控制器3-3发出指令调整浓度调节阀3-1增大开度，增加补水量；如浓度监测值低于浓度设定值的上限值，浓度调节阀3-1保持原开度不变；如图2所示，入料浓度60-120g/L之间，单位加药量开始增加；入料浓度大于120g/L，单位加药量大幅增加，本实施例浓度设定值为不大于60g/L，加药量最少。

粒度监测仪4-1将检测到的粒度监测值传输给粒度报警控制器4-2，粒度报警控制器4-2通过将粒度监测值与粒度设定值对比后，如粒度监测值超出粒度设定值，则控制报警器报警。本实施例粒度设定值为0.25mm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。