Systém řízení kvality uhlí

Systém řízení kvality uhlí
Využití on-line analýzy
Systémy řízení kvality je možné aplikovat v různých
fázích zpracování uhlí. Je možné je využívat od řízení
těžby uhlí až po bilanční kontroly zauhlování
elektrárny. Zavedení systémů řízení kvality uhlí
má pozitivní dopady nejen v oblasti ekonomiky,
ale i ekologie provozu.
Přesně specifikovaná, konstantní kvalita a výhřevnost dodávaného
uhlí je velmi důležitým parametrem pro většinu procesů využívajících
uhlí jako palivo nebo surovinu. Systém řízení kvality uhlí je komplex
technologických a organizačních opatření sloužících k dosažení
požadované kvality uhlí pro konkrétní využití. Musí být schopný
reagovat na dynamické změny parametrů uhlí tak, aby bylo možné
efektivně zajistit dodržení požadavků na kvalitu. Kombinace systémů
ve více fázích zpracování uhlí umožňuje v praxi dosáhnout vysokou
účinnost celého procesu.
Výhody systémů
optimalizace využití těženého uhlí
snížení provozních nákladů úpravy uhlí
zvýšení účinnosti při spalování uhlí
ochrana technologie před selháním
z důvodu nevhodné kvality uhlí
On-line měření a analýza
Vzorkování s rychloanalýzou
Pro správné fungování systému je důležité mít k dispozici výsledky
měření okamžitě, popřípadě s minimálním zpožděním. Pokud to
technické podmínky dovolují, je vhodné měřit přímo na pasovém
dopravníku:
Vzorkovače slouží pro odběr vzorků pro laboratorní analýzu a kontrolu
dodávek v souladu s legislativními požadavky. Pro efektivní zapojení
do systému řízení kvality uhlí je možné doplnit vzorkovač o
rychloanalyzátor a získat tak okamžité výsledky jednotlivých vzorků.
Rychloanalyzátory mohou být integrované přímo do technologie
vzorkovače a předávat naměřené hodnoty bez vlivu lidského faktoru.
Systémy řízení kvality uhlí mohou využívat i výsledky laboratorní
rychloanalýzy a tradičních laboratorních analýz. Takové výsledky jsou
obvykle získány se zpožděním a proto jsou využívány pro ověření
funkce systému nebo zpřesnění bilancí.
• Množství uhlí (výkon, váha)
• Popelnatost uhlí
• Vlhkost uhlí
• Výhřevnost uhlí
Systém řízení kvality uhlí
Využití on-line analýzy
Systémy operativního řízení
S účinným systémem operativního řízení je možné provádět zásahy do
chodu technologie tak, aby bylo dosaženo požadované kvality uhlí.
Systémy operativního řízení se liší v závislosti na typu provozu a
technologických možnostech jednotlivých zařízení. Systém zahrnuje
nejen technické možnosti ale i organizační a rozhodovací postupy.
Operátoři jednotlivých technologických celků mají k dispozici údaje o
současném stavu technologie včetně výsledků online měření, aktuální
bilance za časový úsek a požadavky na výsledný produkt. Toto jim
umožňuje rozhodnout o případném operativním zásahu do chodu
technologie tak, aby byl stanovený cíl splněn.
Aplikace systémů řízení kvality v jednotlivých fázích zpracování uhlí:
Řízení těžby uhlí
V povrchových dolech je těžba běžně plánována na základě
geologických map. V praxi se skutečná kvalita uhlí v jednotlivých
vrstvách může výrazně lišit.
Na základě plánu těžby a online informací z těžebních strojů zadává
hlavní operátor požadavky na výkon těžby jednotlivých strojů v dolu.
Qr: 5,4 MJ/kg
Ad: 61,5 %
Sd: 2,2 %
GE
GE
Qr: 12,6 MJ/kg
Ad: 28,8 %
Sd: 2,3 %
Qr: 10,4 MJ/kg
Ad: 39,8 %
Sd: 1,4 %
Qr: 14,0 MJ/kg
Ad: 17,9 %
Sd: 2,2 %
Qr: 14,1 MJ/kg
Ad: 17,1 %
Sd: 2,7 %
GE
GE
GE
Qr: 10,7 MJ/kg
Ad: 37,0 %
Sd: 3,0 %
Řízení těžby efektivně zajistí rovnoměrnou kvalitu dodávek z dolů a
výrazně se tak snižuje náročnost následné úpravy či homogenizace
uhlí.
GE
GE
GE
GE
V průběhu dopravy uhlí od jednotlivých strojů dochází k jeho
promíchání. Online měření kvality uhlí na výstupu z dolu ověřuje plnění
plánu těžby a požadavků odběratele.
GE
GE
GE
GE
Umístěním online analyzátorů přímo na těžební techniku je možné
ověřit, zda kvalita uhlí odpovídá předpokládaným parametrům a
požadavky na těžbu jednotlivých strojů operativně upravovat. Výsledek
online měření je současně i zobrazován operátorovi stroje, který tak
může případně zabránit odtěžení hlušiny.
V hlubinných dolech není technicky možné umístit online analyzátory
přímo na těžební techniku. Pro řízení těžby jsou využívány online údaje
o kvalitě těženého uhlí z jednotlivých sekcí dolu. Kvalita výsledného
produktu je ověřována na výstupu při nakládce. Nejčastěji jsou online
analyzátory využívány v technologii na povrchu, ale existuje i provedení
do výbušného prostředí, které lze umístit pod povrchem.
Systém řízení kvality uhlí
Využití on-line analýzy
Úpravny uhlí
TŘÍDĚNÍ UHLÍ
Úpravny uhlí mohou využívat online
analyzátory přímo k řízení technologie.
100
GE
Je možné měřit nejen vstupní a výstupní
produkty, ale i přímo reagovat na parametry
meziproduktů.
10
0 - 250
10 - 40
K
40
100 - 250
0 - 100
0 - 10
100
V úpravnách uhlí je systém řízení
kvality využíván pro různé technologie:
GE
A
GE
GE
10 - 100
10
D
10 - 40
40 - 100
ROZDRUŽOVÁNÍ UHLÍ
B
L
40 - 100
40
0 - 250
100 - 250
GE
0 - 100
GE
10 - 100
GE
E
10 - 40
F
40 - 100
TŘÍDĚNÍ UHLÍ
VÝROBA SMĚSÍ
GE
0 - 10
ROZDRUŽOVÁNÍ UHLÍ
GE
VÝROBA SMĚSÍ
G
A1
H
GE
R
A2
0 - 10
• Kontrola produktu vstupujícího do úpravny
B1
GE
B2
GE
A B C
GE
• Kontrola jednotlivých frakcí po roztřídění
D E G H
0 - 250
• Řízení pracího procesu
E F
• Výroba uhelných směsí
C G H I J M N
• Ověření kvality výsledného produktu
0 - 250
GE
C
K L M N
M
0 - 10
N
0 - 40
J
I
GE
0 - 40
GE
Gamapopeloměr serie GE
Drtič
• Pro kontrolu účinnosti jednotlivých
• technologií zpracování uhlí je možné
• měřit i kvalitu odpadních produktů R
Automatický vzorkovač
Skládky uhlí
Skládky uhlí umožňují homogenizaci uhlí na základě předem
stanovených požadavků a dosáhnout tak velmi stabilní kvality
výsledného produktu. Na vstupu skládky je přijímáno uhlí o rozdílné
kvalitě. Na základě online měření je možné rozhodnout o způsobu
uložení uhlí na skládku.
Pro homogenizaci uhlí na skládce je využíván systém mapování kvality
uhlí ukládaného ve vrstvách. Kvalita ukládaného uhlí je měřena pomocí
online analyzátorů na skládkových strojích. Pro zjištění přesné polohy
ukládání uhlí jsou poloha stroje a natočení ramene ukládány do
systému společně s údaji z online analyzátoru.
GE
GE
GE
SD1
0
50 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750
9
8
7
6
GE
5
4
3
2
1
81
78-80
73-77
66-72
57-65
46-56
33-45
18-32
1-17
10,16
11,48
11,14
Systém řízení kvality uhlí
Využití on-line analýzy
Řízení zauhlování elektrárny
Zauhlování elektrárny zajišťuje dodávku paliva dle požadované
výhřevnosti. V případě nesplnění požadavku na výhřevnost může dojít
ke ztrátám výstupního výkonu nebo dokonce vyhasnutí kotle.
Pro řízení zauhlování elektrárny jsou sledovány online hodnoty
popelnatosti a výhřevnosti uhlí před ukládáním do zásobníků, aby bylo
zajištěno palivo v dostatečné kvalitě pro provoz kotlů.
Pokud průběžná bilance výhřevnosti neodpovídá požadavkům, lze
zajistit zauhlování některých zásobníků uhlím odlišné kvality.
Celková bilance obsahu zásobníků je využívána operátorem kotle pro
nastavení provozních parametrů.
GE
V případě odchylky lze změnit nastavení zásobovacích podavačů kotle
nebo zvýšit výkon kotle přidáváním dalšího paliva (oleje nebo plynu).
GE
Srovnáním online údajů o kvalitě a množství uhlí, výstupním výkonu
kotlů a laboratorních výsledků rozboru vzorků uhlí lze efektivitu
systému operativního řízení ověřovat.
Systém sledování kvality uhlí / SD a.s. , Doly Nástup Tušimice, Česká republika
SKLÁDKA 2
KU 800
N2
EXPEDICE
ZNKK
KU 800
N1
Kolej 2
GE
GE
Kolej 4
ÚDUT II
GE
66
75
35
94
70
40
51
89
402
GE
DŮL 3
NZ II
GE
302
ÚDUT II
501
S
GE
Dr 15
KU 327
216
KU 329
GE
ETU II B
GE
ETU II A
521
GE
S
GE
GE
102
Dr 25
103
DŮL 2
S
GE
51.2
ÚDUT I
Dr 45
GE
NZ
NZ III
GE
KU 309
51.1
S
GE
GE
S
KSS 1
DISPEČINK
Kolej 8
ÚDUT I
21
75
35
94
81
48
51
82
Kolej 10
GE
KU 322
GE
GE
KSS 2
GE
GE
GE
Gamapopeloměr serie GE
Drtič
DŮL 1
Vlhkoměr
Enelex s.r.o. U Stadionu 427, 533 12 Chvaletice
telefon: +420 466 988 154 | fax: +420 466 988 153
e-mail: [email protected] | www.enelex.cz
Automatický vzorkovač
S
Měřič obsahu síry (síroměr)
design © 2014/03/24 Ibra Ibrahimovič & Martin Špoula
HOMOGENIZAČNÍ
SKLÁDKA 1