Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển tập trung dây chuyền tuyển của mỏ than vùng quảng ninh

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT VŨ THẾ NAM XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TẬP TRUNG DÂY CHUYỀN TUYỂN CỦA MỎ THAN VÙNG QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT VŨ THẾ NAM XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TẬP TRUNG DÂY CHUYỀN TUYỂN CỦA MỎ THAN VÙNG QUẢNG NINH Chuyên ngành: Tự động hóa Mã số: 60.52.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐÀO VĂN TÂN HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Nội dung luận văn hoàn toàn phù hợp với tên đề tài đăng ký phê duyệt theo định số /QĐ-MĐC Hiệu trưởng Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Vũ Thế Nam MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Chương Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển tập trung nhà máy tuyển than Đặc điểm đo lường, giám sát điều khiển nhà máy sàng tuyển than nước Tiến kĩ thuật điều khiển q trình cơng 1.2 nghệ nhà máy tuyển nước 1.2.1 Các hệ thống điều khiển tập trung, điều chỉnh tự động 1.2.2 Các thiết bị đo lường công nghệ tuyển Thực trạng công tác điều khiển đo lường, giám sát 1.3 nhà máy tuyển Việt Nam 1.3.1 Vấn đề điều khiển công nghệ 1.3.2 Đo lường thông số công nghệ nhà máy Hệ thống sàng tuyển mỏ than vùng Quảng 1.3.3 Ninh Đề xuất lựa chọn giải pháp kỹ thuật nhằm xây Chương dựng hệ thống giám sát điều khiển tập trung dây chuyền sàng tuyển than Phương hướng phát triển hệ thống giám sát điều 2.1 khiển tập trung trình công nghệ sàng tuyển [2] Lựa chọn giải pháp ứng dụng tích hợp đồng hóa 2.2 thiết bị đo lường - điều khiển tự động công nghệ dây chuyền tuyển 1.1 2.2.1 Pha trộn than thô 3 10 10 23 26 34 34 38 38 2.2.2 Điều chỉnh huyền phù 39 2.2.3 Điều khiển khâu pha trộn tạo than thương phẩm 41 2.2.4 Điều khiển bể cô đặc 41 2.2.5 Lựa chọn thiết bị cân băng tải 42 2.2.6 Lựa chọn thiết bị đo độ tro, độ ẩm than 42 2.2.7 Cảm biến trọng lượng 45 2.2.8 Đo mức hố mức nước 46 2.2.9 Thiết bị đo lưu lượng 46 Xõy dng h thng giám sát điều khiển tập trung dây chuyền tuyển Công ty CP than cọc sáu Khái quát thực trạng dây chuyền tuyển Công ty CP than Cọc Sáu Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển tập trung dây chuyền tuyển khu 19/5 Công ty CP than Cọc Sáu 49 3.2.1 Chức hệ thống 53 3.2.2 Các yêu cầu kỹ thuật 54 3.2.3 Nguyên tắc thiết kế hệ thống 55 3.2.4 Mô tả thiết kế hệ thống đàm thoại phóng điều độ sản xuất 56 3.2.5 Mô tả thiết kế hệ thống giám sát Camera dây chuyền 60 3.2.6 Mô tả thiết kế hệ thống đo lường, giám sát điều tập trung 61 3.3 Kết nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất 78 Kết luận chung 81 Danh mục công trình tác giả 83 Tài liệu tham khảo 84 Phụ lục 86 Chương 3.1 3.2 49 53 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt - VN - Việt Nam - CP - Cổ phần - TNK - Than nguyên khai - KCS - Kiểm tra chất lượng sản phẩm - TCVN - Tiêu chuẩn Việt nam - ĐKTT-ĐLTX - Điều khiển tập trung-điều khiển từ xa - NMT - Nhà máy tuyển - TĐĐCHP - Tự ng iu chnh huyn phự Danh mục bảng Bảng Tên bảng Trang 1.1 Tng hp cụng ngh cỏc dõy chuyền tuyển ngành than 32 3.1 Các vị trí lắp đặt máy đàm thoại phóng tác nghiệp 58 3.2 Trình tự khởi động dây chuyền 63 3.3 Trình t dng dõy chuyn 64 Danh mục hình vẽ, ®å thÞ Hình Tên hình vẽ Trang 1.1 1.7 Mơ hình điều khiển tập trung thiết bị cơng nghệ nhà máy tuyển Các nguyên lí đo mức Sơ đồ Công nghệ nhà máy tuyển Công ty Tuyển than Cửa Ơng Sơ đồ Cơng nghệ nhà máy tuyển Cơng ty Tuyển than Cửa Ơng Sơ đồ ngun lý Sàng tuyển than Cơng ty tuyển than Hịn Gai Hệ thống máy tính điều khiển tập trung Cơng ty tuyển than Hòn Gai Phòng điều khiển tập trung Nhà máy tuyển than Vàng Danh 1.8 Sơ đồ công nghê Nhà máy tuyển than Vàng Danh 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.9 Máy đo tỉ trọng huyền phù phóng xạ D2010, (hãng Ramsey, Mỹ) NMT Hòn Gai 12 14 17 18 19 21 25 1.10 Sơ đồ thiết bị hệ thống sàng Số Công ty CP than Cao Sơn 26 1.11 Sơ đồ thiết bị hệ thống sàng Số Công ty CP than Cao Sơn 27 1.12 Sơ đồ thiết bị hệ thống sàng Số Công ty CP than Cao Sơn 28 1.13 Sơ đồ sàng sơ tuyển than nguyên khai Công ty CP than Núi Béo Sơ đồ công nghệ tuyến sàng Công ty CP than Mông Dương Sơ đồ nguyên lý tuyến sàng khu vực sàng 19/5 Công ty CP than Cọc Sáu Mơ hình hệ thống giám sát điều khiển công nghệ áp dụng cho dây chuyền sàng tuyển mỏ than vùng Quảng Ninh Lưu đồ thuật toán điều khiển liên động 28 Sơ đồ trộn than Hệ thống điều chỉnh tỷ trọng huyền phù 39 Sơ đồ sàng chế biến than khu vực sàng 19/5 Công ty CP than Cọc Sáu 47 1.14 1.15 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 29 30 30 37 40 50 3.4 Sơ đồ nguyên lý công nghệ dây chuyền tuyển HPTS than khu vực 19/5 - Công ty CP than Cọc Sáu Sơ đồ thiết bị dây chuyền tuyển HPTS than khu vực 19/5 - Cơng ty CP than Cọc Sáu Mơ hình tổng quan hệ thống giám sát, điều khiển tập trung dây chuyền tuyển than Sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống đàm thoại phóng 3.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống giám sát camera 60 3.6 Sơ đồ bố trí hệ thống giám sát camera 60 3.7 Sơ đồ nguyên lý bàn điều khiển trung tâm 61 3.8 Giới thiệu hình cảm ứng PLC 62 3.9 Nguyên lý điều khiển hệ thống 65 3.10 67 3.12 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống Sơ đồ thuật tốn điều khiển dây chuyền tay có liên động Sơ đồ thuật toán điều khiển dây chuyền tự động 3.13 Giao diện menu chọn trang giao diện theo dõi 72 3.14 Giao diện sơ đồ công nghệ dây chuyền 73 3.15 Giao diện nút bấm điều khiển 74 3.16 Giao diện điều chỉnh biến tần 75 3.17 Giao diện truyền thông 76 3.18 Giao diện theo dõi hoạt động thiết bị dạng đồ thị hàng ngày 77 3.19 Giao diện đo lường Thiết bị dây chuyền tuyển khu 19/5 Cơng ty than Cọc Sáu Phịng điều khiển trung tâm dây chuyền 78 3.1 3.2 3.3 3.11 3.20 3.21 51 54 57 68 69 79 80 Më đầu Tính cấp thiết đề tài ỏp ứng nhu cầu than cho kinh tế quốc dân theo quy hoạch đến năm 2015 tổng sản lượng than toàn ngành 68,9 triệu tấn, ngành than bước vào thời kỳ phát triển nâng cao sản lượng khai thác chất lượng chế biến, sàng tuyển than Hiện vùng Quảng Ninh có nhà máy tuyển lớn Cửa Ơng, Hịn Gai Vàng Danh, tổng cơng suất tuyển nhà máy đáp ứng khoảng 30% sản lượng than nguyên khai toàn ngành nên phần lớn than nguyên khai sau khai thác sàng, sơ tuyển mỏ than Kết khảo sát thực trạng công nghệ sàng tuyển than mỏ than cho thấy, công nghệ sàng tuyển than mỏ vùng Quảng Ninh hầu hết sàng khơ, nhặt thủ cơng Do trình độ công nghệ lạc hậu nhặt hạt than có kích thước trung bình nên mỏ tạm thời đổ đống riêng bãi thải từ tạo thành bãi thải than bã sàng Các số liệu thống kê cho thấy hầu hết mỏ tồn đọng khối lượng lớn than bã sàng bãi thải, trữ lượng lên tới hàng trục triệu Ngoài hàng năm mỏ bổ sung hàng triệu vào bãi thải bã sàng Vấn đề tồn việc xử lý chế biến than bã sàng gây nhiều khó khăn việc quản lý sản lượng, chất lượng than, ngồi cịn gây tổn thất tài nguyên ô nhiễm môi trường mỏ Qua số liệu phân tích thống kê cập nhật thực tế nhận thấy tốc độ tăng sản lượng than nguyên khai khai thác mỏ lơn từ 15-30% (hơn 50 triệu tấn), than xấu, than chất lượng thấp, than bã sàng tồn đọng gia tăng theo lớn, 4,4 triệu Về công nghệ sàng tuyển mỏ hầu hết áp dụng công nghệ lạc hậu đơn giản, thô sơ: sàng khô lấy than cám tiêu thụ -124- -125- -126- -127- -128- -129- -130- -131- -132- -133- -134- -135- -136- -137- -138- ... nghiên cứu dây chuyền tuyển mỏ than vùng Quảng Ninh - Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển tập trung dây chuyền tuyển mỏ than vùng Quảng Ninh 4 Nội dung nghiên cứu - Đánh giá tổng quan dây chuyền. .. Xõy dựng hệ thống giám sát điều khiển tập trung dây chuyền tuyển Công ty CP than cọc sáu Khái quát thực trạng dây chuyền tuyển Công ty CP than Cọc Sáu Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển tập trung. .. tập trung dây chuyền tuyển mỏ than vùng Quảng Ninh? ?? cần thiết thiếu dây chuyền tuyển -34- Chương ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NHẰM XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TẬP TRUNG DÂY