智能喷洒水系统改造

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1、智能喷洒水系统改造一、概述曹妃甸港位于渤海湾西岸，地处唐山市滦南县曹妃甸岛，毗邻京津冀城市群。曹妃甸建港条件非常优越，被媒体誉为“国内少有的钻石级港址”，是渤海湾中唯一不需开挖航道和港池、不需疏浚维护即可建设大型深水港的天然港址。曹妃甸专业煤炭码头作为曹妃甸港的规划项目，位于曹妃甸挖入式港池西侧岸线，是为适应大秦线扩能的要求，满足国家西煤东运、北煤南运的需求而建设的专业化煤炭中转码头。该项目拟分三期进行，建成国内最大煤炭能源中转港。目前，一期工程堆场已经建设完毕并投入使用，二期工程也已经规划完毕，等待建设。煤堆喷洒水系统是煤炭码头建设的重要环节，对于降低煤堆自燃概率，减轻煤堆扬尘污染，减小煤

2、炭转场损耗等均具有重要意义，是煤炭码头建设的必要环节。目前，一期堆场码头相关的喷洒水系统已经建设完毕，共设置8条每条59支喷枪的喷洒水控制系统，该喷洒水控制系统的投入使用为一期工程的正常运转提供了重要保证。目前的喷洒水控制系统采用总线式PLC控制方式，通过人工方式定时定量洒水，难免存在着洒水量和洒水时机不恰当的情况，因此，针对目前喷洒水系统存在的问题，对现有喷洒水系统进行智能化改造，以大幅度提高工作效率，降低能源消耗。二、建设规模对煤一期堆场喷枪进行智能化改造，现堆场共有472支喷枪，包括59个子站。同时，为了达到更好的智能化效果，对一期堆场大机安装大机定位系统，同时增加五套气象监测系统，为

3、智能化改造提供良好的硬件保证。预期建设时间为两年，从2010年起到2013年止。预期投资规模为：2740.64万元。三、建设内容喷洒水系统智能化改造项目的建设内容包括：喷枪的智能化改造；电控系统的改造；喷洒水智能决策平台的建设；风速风向等气象信息监测系统建设以及大机定位信息管理系统建设共五部分内容，具体如下：◆喷枪的智能化改造为了达到更好的洒水效果和雾化效果，减小喷洒水的用水量，降低水在煤炭表面形成水流从而导致的塌垛现象的发生概率，对喷枪进行如下智能化改造：1、改进喷枪转动限位结构，使喷枪具备根据情况自动调整摆动角度的功能。2、改进喷枪泄水阀结构和位置，提高喷枪的冬季防冻能力。3、改进喷枪喷

4、嘴结构，提高喷枪雾化效果。4、增加喷枪洒水量的流量统计功能。◆电控系统改造电控系统改造主要是为了满足喷枪智能化改造造成的控制功能的改变以及对电源系统的要求的提高，主要内容包括提高喷枪控制器的控制功能，增强喷枪电源系统的供电能力。◆喷洒水智能决策平台建设喷洒水智能决策平台作为智能喷洒水控制系统的核心，在喷洒水控制系统中起着至关重要的作用，可以说是整个喷洒水智能化改造的中枢和核心。该平台主要包括前端气象信息采集系统，中间智能决策控制算法以及控制结果输出。◆风速风向等气象信息监测系统建设气象信息监测系统属于智能喷洒水系统的前端数据采集部分，可以看作是智能喷洒水系统的眼睛和耳朵，该系统主要采集风速、

5、风向、温度、湿度等气象参数，以便给智能决策系统提供必要的数据支持。该系统建设完成后将和决策平台无缝连接，几乎无需人工参与，具有很高的智能化水平。◆大机定位信息管理系统大机定位信息管理系统建设主要有两个目的，第一是通过大机定位系统给智能喷洒水控制系统提供必要的外部条件，以便喷洒水决策软件能够做出更智能化的喷洒水决策。第二是通过大机定位信息系统，实时获取大机的位置和工作状态信息，为大机调度等提供良好的技术支持。利用IRES技术，在工作区域，建立地面标准站，（标准站距离应小于5KM，工作区域应小于以标准站为圆心，半径10KM的范围）。对堆料机加装客户机。客户机除了精确定位外，还可以采集工作状态、环

6、境状态等影响工作因素。采用GISCAD（或MAPGIS）建立工作区域的经纬度矢量图，划定每个喷枪站的喷洒区域，堆料机上客户机每秒传回一个位置信息，当该位置信息与喷枪站喷洒区域重合，即通知该喷枪站停止工作。当堆料机离开喷枪站喷洒区域，喷枪站即恢复工作。（实际情况中划分喷枪站喷洒区域需经过反复测试，确定最佳位置）IRES技术是建立在实时处理多个地面标准站的载波相位基础上，能实时提供观测点的三维坐标，并达到米（单位）级的高精度。地面标准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户机。用户机接收GPS卫星的载波相位 与来自地面标准站的载波相位，并组成相位差分观测值进行实时处理，能实时给出

7、米级的定位结果。能化水平。四、经济效益分析智能喷洒水系统改造作为一环保项目，除具备减小水资源消耗，降低煤炭自燃概率，减轻大气粉尘污染，优化堆场工人工作环境外，不具备直接的经济效益。根据每只喷枪在改造前耗水量42t/h计算，每天工作时间8分钟计算，进行智能化改造后，由于能够更恰当的实施喷洒水作业，按照每天节约洒水2分钟计算，则472支喷枪每天节水量为：660.8吨，每年节水约23.5万吨。同时根据每吨水消耗0.