Основні положення проведення маркетингових досліджень енергоспоживання на гірничо-збагачувальних комбінатах

 

Для визначення енергоспоживання у процесах рудопідготовки проведені дослідження витрат електроенергії в основних процесах збагачувального переділу, метою яких є:

1. На основі аналізу теоретичних та експериментальних даних визначити ступінь впливу основних технологічних факторів на витрати електроенергії на дробильних та збагачувальних фабриках.

2. Визначити закономірності енергоспоживання найбільш енергоємними технологічними апаратами (дробарками, конвеєрними лініями, барабанними млинами, піщаними насосами, магнітними сепараторами) з метою створення науково-обгрунтованих норм витрат електроенергії.

3. Визначити перелік основних заходів, пов'язаних з науково-обгрунтованим підходом до вибору енергетичного обладнання і режимів його роботи, організаційно-технічними заходами.

4. Розробити методи прогнозування витрат електроенергії стадією, лінією, фабрикою на періоди обмеження потужності енергосистемою.

5. Розробити способи, пристрої та системи для оптимізації технологічних ліній (фабрик) за параметрами енергоспоживання.

6. Розробити науково-обгрунтовані методики нормування і прогнозування енергоспоживання на рівні збагачувального комбінату, об'єднання та галузі.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Дослідити технологічну лінію збагачення як об'єкт енергоспоживання.

2. Дослідити експертні та статистичні експериментальні дані величин енергоспоживання (електроенергії, води) та технологічні параметри, які визначають процеси переробки руди (подрібнення, збагачення). Виділити параметри, які визначають процес енергоспоживання.

3. Дослідити динаміку енергоспоживання дробарок, барабанних млинів, класифікуючих апаратів (класифікаторів), насосних агрегатів, магнітних сепараторів із урахуванням впливу конструктивних, технологічних і експлуатаційних факторів.

4. Побудувати моделі енергоспоживання окремими енергоємними технологічними апаратами, стадіями, лініями і дробильними та збагачувальними фабриками із урахуванням параметрів, які визначають характеристики руд які надходять на переробку.

5. Створити динамічну імітаційну модель процесу збагачення руд, яка враховує вплив на електроспоживання різних технологічних операцій процесу збагачення руди:

можливих змін типу руди, стану обладнання (зношення кульок і футеровки), об'ємне (геометрію) заповнення, стратегію управління, змінну динаміку, нелінійність і визначити причинно-наслідкові зв'язки по каналах:

кар'єр дробильна фабрика (ДФ) збагачувальна фабрика (ЗФ) фабрика огрудкування концентрату (ФОК).

6. Дослідити методи прогнозування витрат електроенергії.

Враховуючи складність, багатогранність наукової роботи - аналізу і пошуку шляхів економії енергоресурсів при оптимізації процесів підготовки руд, застосуємо системний підхід для її рішення.

На першому етапі для визначення факторів, які визначають процес енергоспоживання, використовуються:

- методи експертних оцінок;

- експериментально-статистичні методи дослідження процесу, основані на математичній обробці даних, зібраних безпосередньо на діючому об'єкті;

- активний багатофакторний експеримент.

На другому етапі з метою створення динамічних імітаційних моделей енергоспоживання застосований системно-структурний аналіз процесу енергоспоживання, який включає в себе такі питання:

- виділення структурно-незалежних підсистем різних рівнів ієрархії з позицій контролю, діагностики та управління процесом енергоспоживання. Під цим етапом розуміємо паралельну і послідовну декомпозицію досліджуваного об'єкта за рівнями: агрегат, стадія, лінія, група ліній, фабрика, комбінат (система, підсистема, підпроцес, механізм, датчик, параметр, ознака);

- визначення ваги вершин і дуг вихідної та перетвореної граф-моделі (ГМ);

- мінімізація для всіх виділених рівнів абстракції кількості оцінюваних ситуацій, станів параметрів і ознак.

Кінцева мета етапу - визначення шляхів зниження енерговитрат за окремими структурно-незалежними підсистемами і обґрунтування їх необхідності.

На третьому етапі, який виконується паралельно з другим, розробляється комплекс організаційно-технічних заходів, які служать метою зниження витрат електроенергії.

На цьому етапі вирішуються завдання:

- контролю за витратами електроенергії;

- визначення потужності підприємства і вирівнювання графіків навантаження енергосистем;

- контролю, діагностики і вдосконалення конструкції основного технологічного обладнання;

- питання впровадження прогресивних приводів;

- організаційно-технічні заходи, які забезпечують роботу збагачувальних фабрик у періоди максимуму енергосистеми шляхом управління споживачами-регуляторами; наукове обґрунтування таких споживачів-регуляторів (водовідливних насосних агрегатів, дробильних агрегатів і т.д.);

- принципове вирішення питань управління енергоспоживанням у режимі 0 максимуму енергонавантажень.

Четвертий етап - етап оптимізації технологічного процесу збагачення руд.

Він виконується за таким алгоритмом:

1. Розробка критерію управління технологічною лінією.

2. Розробка способів управління.

3. Розробка системи управління.

Основою цього напряму є розроблена імітаційна модель технологічного процесу, яка включає в себе агрегат, стадію, лінію, технологічний процес.

Четвертий етап закінчується розробкою локальних адаптивних систем управління процесами подрібнення, дроблення, класифікації і магнітної сепарації, дешламації та їх взаємозв'язком у єдиній АСУТП збагачувальної фабрики.

Реалізація системи оптимального управління лінією збагачення руд за критерієм мінімуму енергетичних витрат пов'язана з детальним вивченням її як об'єкта управління.

Для цієї мети вивчаються:

1. Якісні оцінки характеристик енергоспоживання дробарок, кульових млинів, стадією, лінією, характеристик вихідної сировини.

2. Кількісні оцінки статистичних характеристик обурень, викликаних зміною характеристик вихідної сировини.

3. Методами дисперсійного аналізу будуть виділені параметри, які визначають режим енергоспоживання.

4. Методами активного експерименту будуть визначені основні статистичні, динамічні характеристики досліджуваних об'єктів.