基于灰色预测-模糊控制的絮凝剂自动添加系统设计_论文

第 4 3卷 第 5期  2i 0 2年 9月  太 原 理 工 大 学 学 报  V o . 3 No.   14   5 S p. 2 2 e 01   J 0URNAL 0F TAI     YUAN  UNI RS TY OF TECH NOL VE I     OGY  文 章 编 号 : 0 79 3 ( 0 2 0 — 6 60   1 0 — 4 2 2 1 ) 50 0 — 4 基 于灰 色预 测一 糊控 制 的  模 絮凝 剂 自动添 加 系统 设 计  杨 津 灵 h 杨 洁 明 魏 晋 宏  李  强   ,  , , ( . 原 理 工 大 学 a机 械 电子 工 程 研 究 所 ;. 型传 感 器 与 智 能 控 制 教 育 部 重 点 实 验 室 , I太 . b新 太原 0 0 2  30 4 2 山 西 汾 西矿 业 集 团 紫 金 煤 业 有 限 责 任 公 司 , . 山西 灵 石 0 1 0 ) 3 3 4  摘  要 : 析 了 絮 凝 沉 降 过 程 大 惯 性 、 滞 后 的 特 点 , 出 了 在 浓 缩 机 清 水 层 内 进 行 浊 度 检 测 , 分 大 提   并 采 用 GM ( , ) 色 模 型 对 清 水 层 浊 度 值 进 行 预 测 的 方 法 , 善 了 系 统 滞 后 对 絮 凝 剂 添 加 控 制 性  11灰 改 能 的 影 响 ; 计 了 灰 色 预 测 与 模 糊 控 制 相 结 合 的 絮 凝 剂 自 动 添 加 系 统 。 现 场 试 验 表 明 , 方 法 能 够  设 该 解 决 系 统 滞 后 大 、 凝 剂 添 加 不 及 时 引 起 的 溢 流 水 浊 度 超 标 问 题 , 度 稳 定 性 明 显 提 高 , 免 了 系  絮 浊 避 统 失控现 象的发 生 。   关 键 词 : 凝 剂 添 加 ; 度 检 测 ; 色 预 测 ; 糊 控 制  絮 浊 灰 模 中 图分 类 号 : TP2 3 4 7 .  文献标 识码 : A  絮凝 沉降 是 目前煤 泥 水 处 理 的主 要 工 艺 , 处理  过 程 是 通 过 向浓 缩 机 煤 泥 水 中 加 入 絮 凝 剂 , 悬 浮  使 超过 3  , 0 原煤 灰分 高达 5  以上 。而且 由于矸 石  0 易泥化 , 泥水 中 含有 大量 小 于 0 0 5mm 级 的 高  煤 . 4  灰微细 颗粒 , 使沉 降极 为 困难 。   絮凝 沉 降过 程 是一 个 复 杂 的过 程 , 到 多种 因 受   素 的影 响 。如煤 泥水 的粒度 、 浓度 、 黏度 、 硬度 、 电导  率 、 面 电性 、 H 值 等[ 由于 该 厂采 用 直 接 浮选  表 p  。 工艺 , 浮选机 前端 不设 矿浆 准备器 , 使得 尾 矿浓缩 机  入料煤 泥水 的实 时浓 度 与 流 量 变化 范 围均 较 大 ; 且  在煤 泥水 中 的难 沉 降微 粒 吸 附 在一 起 , 成 大 的 絮  形 团 而快速 沉降 。 目前 , 国选 煤 厂 的 絮凝 剂 添 加 过  我 程 大 多 采 用 人 工 手 动 设 定 给 药 量 的 方 式 [ , 定 后  1 设 ] 一 般 很 少 调 节 , 粗 放 型 加 药 , 样 常 会 造 成 加 药 过  属 这 多或 药量 不 足的现象 , 使循 环水质 量不 稳定 , 给整个  生 产 过 程 带 来 很 多 不 利 影 响 。 如 加 药 量 过 少 , 使  会 悬 浮物絮 凝沉 降速度 变小 , 溢流水 浓度 变高 , 导致循  环 水 质 量 不 达 标 , 响 产 品 脱 泥 、 介 效 果 ; 加 药  影 脱 如 絮凝沉 降过 程具 有 明显 的非 线性 、 大惯性 、 大时滞 特  点 , 以 很 难 建 立 絮 凝 沉 降 过 程 的 数 学 模 型 。 现 场  所 运行 实践表 明 , 果 煤 泥 水 系 统一 旦 失 控 , 惯 性 、 如 大   大 滞 后 将 导 致 系 统 很 难 在 短 时 间 内 重 新 回 到 达 标 状  态 , 缩 机 溢 流 水 浊 度 长 时 间 超 标 , 循 环 水 质 恶  浓 使 化 , 重影 响到 生产 。 严   量过 多 , 不仅 造 成 药 剂 浪费 , 而且 会 发 生 絮 凝 保 护  的反 作用 , 响胶体 颗 粒 间 的搭 桥 而使 沉 淀 效 果 变  影 差 。因此 , 在煤 泥水 处 理 中 如能 根 据需 求 自动 添加  絮凝 剂 , 保证 循环 水质量 意 义重大 。 对   近 年 来 , 一 些 选 煤 厂 进 行 了 絮 凝 剂 添 加 系 统  有 l 絮凝 沉 降过 程 特 点 分析    紫金 矿选 煤厂 煤泥水 处理 系统 的工艺 流程是 采  用 直接浮 选工 艺 ; 浮选 尾 矿 加 聚合 氯 化铝 后 进 入 浓  缩机 一段 沉 降 , 一段 溢流进 浓缩 机二段 , 絮凝剂 絮  加 凝 沉 降 , 段 溢 流 进 入 循 环 水 池 。 由 于 该 矿 的 地 质  二 的 自动 化 改 造 , 多 采 用 前 馈 加 反 馈 控 制 方 式  大 ,   即通 过 实 时 检 测 入 料 煤 泥 水 流 量 和 浓 度 , 算 出 进  推 入浓 缩机 的干煤 泥 量 , 据 干煤 泥 量 确 定 絮凝 剂 的  根 粗 添 加 量 ; 后 通 过 检 测 溢 流 水 浊 度 对 絮 凝 剂 添 加  然 量 进 行 实 时 校 正 , 检 测 到 溢 流 水 浊 度 大 于 给 定 指  当 条 件 比较 特殊 , 层 薄 , 煤 断层 多 , 洗 原 煤 的灰 分 和  人 细 粒煤含 量 均很 高 , 径小 于 0

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