5月27日,由中國(guó)煤科《智能礦山》雜志主辦、中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司承辦的“2024年煤炭清潔高效利用智能化成果發(fā)布暨選煤廠智能化建設(shè)論壇”(點(diǎn)擊查看會(huì)議詳情)在山東棗莊召開(kāi)。
會(huì)上,發(fā)布了10項(xiàng)2024年煤炭清潔高效利用智能化先進(jìn)成果,分別是:露天煤礦極寒條件原位移動(dòng)式智能干法分選關(guān)鍵技術(shù)、基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全流程智能決策與協(xié)同控制選煤系統(tǒng)應(yīng)用、選煤廠智能化關(guān)鍵技術(shù)研究與示范、智能驅(qū)動(dòng)中央型選煤廠新質(zhì)生產(chǎn)力關(guān)鍵技術(shù)突破與示范應(yīng)用、重介分選智能控制關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范、“選煤大腦”管理決策平臺(tái)、智能感知與優(yōu)化控制的洗選全流程智慧化創(chuàng)新應(yīng)用、直徑6.5m射流微泡浮選機(jī)成套裝備及其智能控制系統(tǒng)成功應(yīng)用、大宗散貨物料(煤炭/礦石/糧食)質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)器人群研發(fā)與示范、高精度煤質(zhì)分析儀支撐重介選煤智能化取得重大突破。
本期推送先進(jìn)成果七:智能感知與優(yōu)化控制的洗選全流程智慧化創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)布嘉賓是山東省三河口礦業(yè)有限責(zé)任公司黨支部書(shū)記陳鳳濤
成果七:智能感知與優(yōu)化控制的洗選全流程智慧化創(chuàng)新應(yīng)用
隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)及《中國(guó)制造2025》對(duì)智能制造的要求,煤炭行業(yè)亟需通過(guò)智能化升級(jí)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展,國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出,到2035年各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。選煤作為煤炭清潔利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),智能化建設(shè)成為政策重點(diǎn)。智能化選煤廠建設(shè)是響應(yīng)國(guó)家智能制造戰(zhàn)略、破解行業(yè)痛點(diǎn)的必然選擇,其意義不僅在于企業(yè)層面的提質(zhì)增效,更對(duì)推動(dòng)煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有深遠(yuǎn)影響。
煤炭行業(yè)面對(duì)新能源替代的挑戰(zhàn),智能化的建設(shè)發(fā)展可通過(guò)降本增效提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,在此背景下,智慧洗選創(chuàng)新項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生,該項(xiàng)目旨在通過(guò)集成先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),對(duì)洗煤廠的生產(chǎn)流程進(jìn)行全面智慧化改造,不僅大幅提升洗煤廠的運(yùn)營(yíng)效率,降低生產(chǎn)成本,還將為煤炭加工行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供有力支撐。
核心技術(shù)突破與創(chuàng)新體系
本項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)并解決了實(shí)際生產(chǎn)中的復(fù)雜難題。在提高精煤產(chǎn)率方面,針對(duì)系統(tǒng)跑粗現(xiàn)象導(dǎo)致精煤回收率低的問(wèn)題,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)層疊篩篩下水、分級(jí)旋流器溢流兩部分主要入浮系統(tǒng)原料進(jìn)行旁路引流脫水檢測(cè),并通過(guò)先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)大顆粒覆蓋篩面面積進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別,以此來(lái)判斷系統(tǒng)跑粗情況,并通過(guò)移動(dòng)端APP進(jìn)行相關(guān)人員精準(zhǔn)推送,加快對(duì)跑粗問(wèn)題的治理。
針對(duì)浮選環(huán)節(jié)加藥比例控制不精準(zhǔn)的難題,開(kāi)發(fā)了基于機(jī)器視覺(jué)的礦漿表面灰度特征分析系統(tǒng),通過(guò)高清攝像頭捕捉尾礦灰度狀態(tài)值,結(jié)合礦漿灰分儀,浮精灰分在規(guī)定范圍區(qū)間內(nèi),提高尾礦值,以此來(lái)增加浮精抽出率。
在降低噸煤電耗方面,項(xiàng)目采用小波變換算法對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪處理,并開(kāi)發(fā)了基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)測(cè)模型,通過(guò)分析溫度、振動(dòng)、電流數(shù)據(jù)的時(shí)序關(guān)聯(lián)性,提前4~8小時(shí)預(yù)警潛在故障,使設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)減少40%
實(shí)施過(guò)程中曾遇到重介分選密度波動(dòng)導(dǎo)致精煤質(zhì)量不穩(wěn)定的技術(shù)瓶頸,團(tuán)隊(duì)通過(guò)在線灰分儀與密度計(jì)及磁性物含量的數(shù)據(jù)閉環(huán)反饋,設(shè)計(jì)了MPC控值算法,將分選密度波動(dòng)范圍從±0.01g/cm3縮小至±0.003g/cm3
在智能啟停系統(tǒng)部署階段,因現(xiàn)場(chǎng)PLC通訊協(xié)議不統(tǒng)一導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集失敗,技術(shù)人員開(kāi)發(fā)了Modbus-TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換中間件,兼容7類工業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn),確保數(shù)據(jù)采集成功率超99.8%
項(xiàng)目部署了UWB定位系統(tǒng)與多視角視頻融合分析系統(tǒng),通過(guò)三維坐標(biāo)重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員動(dòng)作軌跡追蹤,結(jié)合YOLOv5算法識(shí)別未佩戴安全、違規(guī)跨越危險(xiǎn)設(shè)備等多種風(fēng)險(xiǎn)行為,系統(tǒng)誤報(bào)率控制在3%以下,同時(shí)開(kāi)發(fā)了移動(dòng)端實(shí)時(shí)告警推送功能,使安全隱患響應(yīng)時(shí)間從15分鐘壓縮至2分鐘
項(xiàng)目成果
本項(xiàng)目成果在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成效,累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益385萬(wàn)元,其中:精煤產(chǎn)率提升0.91個(gè)百分點(diǎn)、噸煤電耗降至6.7kW·h、設(shè)備故障率下降13%:分選密度控制精度±0.004g/cm3范圍內(nèi)、精煤灰分合格率達(dá)98.5%、浮精抽出率同比提升0.83個(gè)百分點(diǎn)、浮選藥劑消耗降至0.12kg/t(原煤)、尾礦灰分達(dá)到82%以上連續(xù)安全生產(chǎn)436天(行業(yè)新紀(jì)錄)。
行業(yè)推廣價(jià)值
目前全國(guó)1200座選煤廠中75%待改造,潛在市場(chǎng)規(guī)模超200億元,可復(fù)制至鐵礦(適配度82%)、銅礦(適配度78%)等礦物加工領(lǐng)域;預(yù)計(jì)未來(lái)3年內(nèi)覆蓋30%大中型選煤廠,預(yù)期年節(jié)標(biāo)煤50萬(wàn)噸,減排CO? 130萬(wàn)噸。
項(xiàng)目形成的"工藝know-how+智能算法+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)"技術(shù)路線,為流程制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制的成功經(jīng)驗(yàn)。
本項(xiàng)目的實(shí)施標(biāo)志著我國(guó)選煤行業(yè)進(jìn)入"智能感知-自主決策-精準(zhǔn)執(zhí)行"的新階段,其技術(shù)成果已通過(guò)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技成果鑒定,具備顯著的行業(yè)引領(lǐng)性和推廣普適性。
2024年煤炭清潔高效利用智能化先進(jìn)成果宣傳片
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2024年煤炭清潔高效利用智能化成果發(fā)布暨選煤廠智能化建設(shè)論壇順利召開(kāi)
END
編輯丨李莎
審核丨趙瑞
煤炭科學(xué)研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中,SCI收錄1種,Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國(guó)科技核心期刊11種、中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種,是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地,也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。
《智能礦山》
Journal of Intelligent Mine
月刊CN 10-1709/TN,ISSN 2096-9139,聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。
主編:王國(guó)法院士
投稿網(wǎng)址:www.chinamai.org.cn(期刊中心-作者投稿)
聯(lián)系人:李編輯 010-87986441
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