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1、第一章 概 况一、综述选煤厂是河南神火煤电股份有限公司的下属企业，是与葛店矿配套的矿井型选煤厂。选煤厂原设计是一座矿井型动力选煤厂，入选原煤为年轻的无烟煤，设计生产能力约0.3Mt/a。采用自生介质分选工艺，以单段螺旋滚筒分选机分选块煤为主，自生介质旋流器分选末煤为辅，对煤炭进行较为简单的洗选。这一工艺对原煤整体灰分较低可选性为易选的二煤来说基本能够满足要求。但随着煤矿井下煤层的不断开采，煤质发生了很大的变化，特别是极难选的三煤入选比例逐年增加。2005年计划生产0.8Mt原煤中，三煤产量达到0.46Mt，占总产量的57.5%，按照精煤灰分11%的要求计算，入选原煤的可选性由原来的易选变为极难
2、选。我矿选煤厂的现行洗选工艺已经远远不能满足，造成洗选效率低下，精煤质量满足不了用户要求，产品质量很不稳定。这不仅使企业遭受极大的经济损失，也极大地损害了企业的形象。为此，公司决定对葛店矿选煤厂实施技术改造以适应煤质的变化，实现企业的可持续发展。二、供电、集控及自动化概况1、供配电本次技改后，改造前的配电设备及新增用电设备均由主厂房新增两台2000KVA变压器供电，所需两回路高压电源引自矿井35KV变电所的不同母线段。用电设备安装台数159台，工作台数149台，安装总容量为2454.8KW，工作总容量为2385.5KW。根据工艺划分及总平面布置，在主厂房内设变配电室，在浓缩车间、压滤车间及破碎
3、车间设分配电室。负荷计算及变压器选择如下：全厂用电设备有功功率计算负荷1440.5KW，无功功率计算负荷（补偿后）：694.1kvar，视在计算负荷：1599KVA，选用两台2000KVA的变压器，其中一台工作，一台备用，变压器负荷率为80% 。 全厂用电负荷计算（折算至高压侧，补偿后）： 有功计算负荷：1383.3KW； 无功计算负荷：671.2kvar； 视在计算负荷：1537.6KVA； 年耗电量：4357523KW.h； 吨煤电耗：4.847KW.h 。 2、集控及自动化 为满足用户要求，按工艺流程特点，控制系统分为原煤系统、块煤重介浅槽系统、末煤重介旋流器系统、浓缩压滤系统、加压过滤
4、系统等。考虑对新增煤流线上的设备，正常情况下均由控制室操作员实现按程序自动停起车，所有集控设备均设有集控/就地/零位三种控制方式，集控用于正常生产，就地用于单机调试，零位用于设备检修和故障处理。浓缩、压滤系统设就地控制。改造后葛店矿选煤厂生产集中监测及控制系统采用分散型控制系统结构，各分系统及各控制分站具有独立的控制功能，包括生产集中控制（含流体参数监测控制）系统，设备运行监测控制系统，选煤自动计量系统，工业电视监测系统，调度广播通讯系统，以及主控信息整合显示操控系统，通过软件整合，使得控制室主控工控机具有将各类信息综合显示并及时操控功能。 第二章 供配电一、电源及供电方式本次技改后，改造前的
5、配电设备及新增用电设备均由主厂房新增两台2000KVA变压器供电，所需两回路高压电源引自矿井35KV变电所的不同母线段。二、电气设备容量、负荷计算、变压器选择 1、电气设备容量用电设备安装台数159台（其中原有利用30台），工作台数149台，安装总容量为2454.8KW（其中原有利用257KW），工作总容量为2385.5KW 。根据工艺划分及总平面布置，在主厂房内设变配电室，在浓缩车间、压滤车间及破碎车间设分配电室。负荷计算及变压器选择如下：全厂用电设备有功功率计算负荷1440.5KW，无功功率计算负荷（补偿后）：694.1kvar，视在计算负荷：1599KVA，选用两台2000KVA的变压器
6、，其中一台工作，一台备用，变压器负荷率为：80% 。车间用电设备负荷统计表见表2.1-1 。2、低压负荷计算、变压器选择根据车间用电设备负荷统计和工业广场布置所确定的车间相对位置及工艺流程特点，变压器选择如下（均为补偿后容量，补偿后低压侧功率因数0.92，折合高压侧功率因数0.90）： 新增全厂总用电负荷：计算负荷（折算至高压侧，补偿后）：有功计算负荷：1383.3KW； 无功计算负荷：671.2kvar； 视在计算负荷：1537.6KVA；功率因数及补偿容量：全厂自然功率因数：0.72；低压补偿容量：720kvar；补偿后高压侧功率因数：0.9 。3、年耗电量：4357523KW.h；4、吨
7、煤电耗：4.847KW.h 。全厂用电负荷汇总表见表2.1-2 。三、低压配电系统 1、选煤厂用电电压为380V，变压器中性点直接接地。2、低压配电系统采用放射式配电结构，变压器选用S10-Mb全密封低能耗型产品，配电屏选用TJJ-2组合式配电装置。为保证原煤系统及浓缩机不停机，在相关配电室均设联络电源。3、根据工艺划分及总平面布置，在主厂房设变配电室，除向浮选药剂库、中煤仓等用电设备配电，并向浓缩车间配电室、压滤车间配电室、破碎车间配电室提供电源。4、低压电动机设有自动空气开关做短路保护，综合保护器作为过负荷、断相及漏电保护。其中2台合格介质泵、2台压滤机入料泵和2台加压入料泵采用变频控制；
8、浮选床的循环泵采用软启动。5、电缆主要选用聚氯乙烯绝缘电力电缆。车间内电缆沿电缆桥架敷设，工业广场电缆沿栈桥或埋地敷设。各车间配电设备明细表见表2.1-3 。四、照明1、照明系统采用三相五线制。照明电压为220V，插座回路设漏电保护装置以保护人身安全。2、配电室、控制室等采用荧光灯作为照明灯具，生产车间根据不同的生产环境分别选用工厂弯灯、板块混光灯、防尘防爆灯等作为照明灯具。五、防雷接地选煤厂高出地面15m的建构筑物设防直击雷保护装置。进出厂房的金属管道设接地以防感应雷击电流进入车间。全厂接地装置与原有接地装置连为一体，构成统一接地体，接地电阻不大于2，重复接地电阻不大于10，单独防雷接地电阻
9、不大于30。第三章 生产集中监测控制系统第一节 集控系统的设计一、控制系统的设计原则和依据根据选煤厂改造的要求和目前的实际情况，结合我公司兄弟单位实施的其它相似项目及我矿生产调度系统集控技术的积累经验和研究成果，设计出符合我矿选煤厂厂情的技术方案。（一）设计原则1、先进性采用先进的技术和设备，确保改造后系统的性能运行可靠，在技术和管理方面居国内同行业最先进水平。2、可靠性 对工业控制系统来说，系统的可靠性是安全、高效生产的重要保障，在进行方案设计时，我们确保设计的系统具有安全生产、稳定运转的高可靠性。3、可扩展性系统软件和硬件配置及系统结构具有前瞻性。一方面，在考虑配置时，为系统今后的完善、提
10、高留有充裕的扩展容量；另一方面，系统必须具有灵活的网络结构。将来系统的扩展在本期系统的基础上增加部分设备即可实现，无须变更本期系统的软件、硬件，不影响本期系统的运行。4、高性价比高性价比体现在两个方面：一是在进行系统结构设计和设备选型时多做比较分析，从而使得系统结构、设备选型、系统整体性能具有高性价比。二是在保证系统功能的前提下，充分利用现有设施和资源,以减少改造投资费用，缩短系统施工周期。5、灵活性系统的总体设计便于改造工程的分步实施，确保系统的改造不影响正常生产，有利于实现老系统向新系统的平稳过渡。（二）设计依据本方案采用下列技术标准、规范及依据：煤矿安全规程煤炭工业选煤厂设计规范选煤厂机
11、电设备完好标准选煤厂安全规程安全技术操作规程选煤（选煤）二、控制系统的设计要求1、该集控系统具有集中和就地两种控制方式，两种控制方式可以方便地予以转换，转换过程中不影响设备原由的运行状态。2、设有起、停车预告信号及禁起和设备故障报警信号。3、现场巡检人员和调度员都可以解除设备的运行。4、集控程序设计按逆煤流起车和顺煤流停车的原则。5、起车过程、运行过程中，如某台设备故障造成该设备及受闭锁的设备停车，当事故解除，则经起车预告后，由故障设备开始按逆煤流方向自动或手动起车，如事故较大，可按程序自动或手动停车。6、在停车过程中，如某台设备故障，则该设备和受其闭锁的设备立即停车，不受其闭锁的设备则仍按程
12、序自动停车。7、凡因存料可能造成设备故障或因设备急停造成跑料使车间环境恶化的设备，除本台设备故障可立即停车外，因其它设备故障引起设备间闭锁停车时，上述设备不立即停车，而按一定延时停车。8、控制电缆与动力电缆共桥架敷设，通讯电缆以及传感至仪表的信号电缆采用屏蔽电缆。三、系统划分及控制方式 为满足用户要求，按工艺流程特点，控制系统分为原煤系统、块煤重介浅槽系统、末煤重介旋流器系统、浓缩压滤系统、加压过滤系统和产品分级系统等。考虑对新增煤流线上的设备，正常情况下均由控制室操作员实现按程序自动停起车，所有集控设备均设有集中/就地/零位三种控制方式，集中用于正常生产，就地用于单机调试，零位用于设备检修和
13、故障处理。浓缩、压滤系统设就地控制。改造后葛店矿选煤厂生产集中监测及控制系统采用分散型控制系统结构，各分系统及各控制分站具有独立的控制功能，包括生产集中控制（含流体参数监测控制）系统，设备运行监测控制系统，选煤自动计量系统，工业电视监测系统，调度广播通讯系统，以及主控信息整合显示操控系统，通过软件整合，使得控制室主控工控机具有将各类信息综合显示并及时操控功能。 根据我厂现场实际情况，考虑主厂房设PLC本地站，原煤筛分破碎车间设PLC远程站，本地站、远程站相连形成一个统一的控制网，完成对全厂的信号采集、设备控制，工艺参数调控等功能。四、选煤厂生产控制及监测系统选煤厂生产集中控制及监测系统共分为以
14、下几个子系统。总体框图如下：（一）地面生产集中控制系统1、调度室集控系统设备配置系统采用上位机加PLC的控制方式，采用德国西门子的S7 300的PLC，在集中控制室设一组PLC控制柜作为PLC本地站，在原煤筛分破碎车间设一套PLC远程站。上位机组态软件选用德国SIEMENS公司的最新的实时监控组态软件WinCC 6.0，工作于Window 2000 SP4以上系统平台，实现图形监控、动态图形显示、历史数据采集管理、状态趋势图、自诊断、报警等多种功能，同时可以通过TCP/IP协议联系各PLC站，并可以无障碍通讯和设备控制、监测。系统设备具体配置如下：（1）上位机计算机选用2台研华公司生产的原装工
15、业控制计算机，完全满足工业现场的环境要求，其主要配置如下： P4 3.0 G（CPU）、512 M内存、120 G硬盘、1.44M软驱、24” 三星液晶显示器、50速光驱、键盘、鼠标（带USB接口）、提供RJ45接口、带网卡。配置2台打印机选用HP1022和HP2600N惠普打印机各一台。（2）数据处理器数据处理器采用IBM至强3.0以上配置、1G内存、73.53硬盘（带READ卡）， 1套SQL2000标准版数据库软件和2套标准版2003sever3服务软件，采用2台机架式服务器。（3）电子（LED）显示屏调度室操作显示屏幕采用4块50” DLP大屏幕，用于显示生产过程参数显示和集中控制；主厂房采用220字、16点阵的电子显示屏可以显示当前的灰分和密度等实时信息，还可以显示通知和欢迎标语等等。灰分仪显示屏使用RJ45接口通过TCP/IP协议连接调度室主机。（4）与信息管理系统联网由一台上位机通过内网防火墙和信息管理系统的服务器联网，负责向信息管理系统的服务器提供实时数据。为提高系统的性能及可靠性，控制层网络采
