|
Автоматизированные углеобогатительные фабрики нового поколения Область применения угледобывающая и углеперерабатывающая промышленность. Характеристика Углеобогатительные фабрики, характеризующиеся новой технологией обогащения коксующихся и энергетических углей, компоновочными и строительными решениями, системой автоматизации управления. Научно-технический уровень Решения по технологии обогащения углей направлены на увеличение глубины гравитационного обогащения углей с 0,5 мм до 0,15 мм путем включения в технологические схемы четвертого машинного класса; снижение на 30¸40%, а в пределе и на 100% объемов обогащения угля методом флотации; сокращение и (или) полное устранение объемов экологически вредной и энергоемкой термической сушки продуктов обогащения, с заменой ее механической сушкой; широкое внедрение ленточных пресс-фильтров и, вследствие этого, вывод из эксплуатации гидроотвалов отходов флотации; замыкание водно-шламовой схемы внутри фабрики через пресс-фильтры с осветлением оборотной воды в радиальных сгустителях. Новые компоновочные и строительные решения весь технологический процесс, включая углеподготовку, обогащение, обезвоживание всех продуктов обогащения и отходов флотации, «собран» в одном главном корпусе, за пределами которого остаются только склады рядовых углей и товарной продукции, а также погрузочный пункт продукции; главный корпус размещается в задании пролетом 30 м, длиной от 100 до 150 м, при этом 50% площади занимают радиальные сгустители и пресс-фильтры; компоновка технологического оборудования сделана с обеспечением минимальных перепадов, компактности, конструктивно независимого размещения технологических модулей друг от друга, что исключает возможность распространения вибрации и позволяет оперативно производить замену оборудования; металлический каркас здания главного корпуса не связан с металлическими технологическими блоками и может строиться с опережением на 4¸6 месяцев, до завершения разработки технологических чертежей; тепловой контур при этом уже будет готов, и весь монтаж технологического оборудования проходит в комфортных условиях даже для сибирского региона; отсутствие межэтажных перекрытий позволяет существенно упростить процесс уборки помещения и сократить численность обслуживающего персонала в 3 раза; минимизация количества окон в верхней части здания с устройством обслуживающих площадок к ним позволяет поддерживать чистоту, упрощает замену и ремонт окон; замена сложных и самых дорогостоящих в составе зданий и сооружений фабрики бункеров и силосов для рядовых углей и продуктов обогащения, требующих больших затрат на эксплуатацию, на напольные, укрытые, неотапливаемые склады с горизонтальным полом и естественным проветриванием, с монолитным железобетонным отапливаемым тоннелем под складом; в тоннеле находятся качающиеся питатели и сборные ленточные конвейеры; эти склады обеспечивают безопасные условия эксплуатации (по метану), не требуют затрат на содержание строительной части, возможен визуальный контроль за заполнением склада; уменьшение не менее чем на 30% количества конвейерных галерей; галереи состоят из опорных металлических пролетных балок, керамзитобетонных лотков, металлического арочного каркаса, металлических трехслойных панелей арочной конфигурации с окнами; все элементы галерей изготавливаются в заводских условиях, на месте монтажа осуществляется только их сварка; замена так называемого «горячего резерва» для большинства единиц технологического оборудования (центрифуги, вакуумфильтры, насосы и т.д.), смонтированного по постоянной схеме, на «холодный» резерв на складе или монтажных площадках с внедрением развитой автоматической системы диагностики оборудования и емкостями складов на 2¸3 суток работы фабрики; капитальные затраты при этом снижаются на 15¸25%, эксплуатационные затраты на отопление, вентиляцию, электроэнергию – на 10%. Система автоматизации управления охватывает высоконадежный регулируемый электропривод, автоматические системы регулирования технологических агрегатов и процессов в целом, оперативно-диспетчерского управления, диагностики, исследовательского назначения. При разработке алгоритмического обеспечения созданы не имеющие мировых аналогов: методы и алгоритмы управления углеобогатительной фабрикой с целенаправленным (управляемым) изменением ее структуры на основе натурно-модельной имитации одновременно нескольких структур; процессами углеобогащения как объектами с рециклом, с распределенными управляющими воздействиями, большими запаздываниями, функционирующими в условиях существенной неопределенности, прогнозирования выходов объектов в системах управления; эти методы и алгоритмы позволяют в 1,5¸2 раза повысить эффективность управления; методы натурно-матеамтического имитационного моделирования и на его основе алгоритмы и распределенные натурно-модельные испытательно-наладочные стенды для средств и систем автоматизации управления, что дает возможность в 3¸5 раз сократить время испытаний и наладки систем; многоуровневые системы автоматизации управления агрегатами, технологическими процессами и производством углеобогатительной фабрики, базирующиеся на надежных микропроцессорных программируемых логических контроллерах (взамен релейно-контакторных схем), объединенных специализированными и стандартными сетями, физической основой которых является оптоволокно и «витая пара», на IBM совместимых компьютерах с базовым программным обеспечением в виде SCADA пакетов и большеформатных устройствах представления информации. Степень готовности С 2001 года в Кемеровской области спроектированы, построены и работают углеобогатительные фабрики нового поколения “Антоновская” (г. Новокузнецк), “Бачатская - Энергетическая” (г. Белово), “Заречная - Спутник” (г. Полысаево), “Междуреченская” (г. Междуреченск). Патентная защита основные технические решения защищены 7-ю патентами РФ. Экологичность Главными факторами уменьшения экологической нагрузки на окружающую среду являются: перевод на полностью замкнутую в пределах сооружений фабрики водно-шламовую схему обезвоживания отходов флотации на пресс-фильтрах, осветлением оборотной воды в радиальных сгустителях и, как следствие, ликвидация гидроотвалов; частичная, либо полная замена энергоемких, взрывоопасных процессов термической сушки продуктов обогащения на механическое обезвоживание, что на порядок снижает выбросы в атмосферу; хранением рядового угля и продуктов обогащения в закрытых напольных неотапливаемых складах с естественным проветриванием. Ожидаемые результаты Сокращение на 15¸25% капитальных затрат и сроков строительства и ввода в действие углеобогатительных фабрик. Снижение эксплуатационных затрат на отопление, вентиляцию, электроэнергию – на 10%. Срок окупаемости В зависимости от производственной мощности и организации производственного процесса срок окупаемости проекта составляет от трех до пяти лет. Коммерческие предложения Договоры на предпроектные исследования, проектирование, комплектацию оборудования, шеф-монтаж, пуско-наладку и сопровождение в процессе эксплуатации. |
