系統思維在解決選煤廠洗選技術問題中的應用

鄧亞明

(濱海金地運營管理有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000)

系統思維在解決選煤廠洗選技術問題中的應用

鄧亞明

(濱海金地運營管理有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000)

系統思維是一種從宏觀角度了解系統，對事情進行全面思考、統籌兼顧的思維方式，對于解決選煤廠一些常見的洗選技術性難題具有很大優勢。以解決中聯選煤廠末精煤離心機脫水效果差的技術問題為例，對系統思維的應用思路進行論述。運用系統思維，從宏觀方面系統考慮問題，從細節處著手解決問題，不但使離心機脫水效果明顯提高，而且使洗選系統得到優化，而成本投入沒有增加。這對于企業節能增效，提高經濟效益有著重要意義。

選煤廠；系統思維；全面思考；統籌兼顧

系統思維是一種協助人們從宏觀角度了解系統，包括整體結構、模式和周期，簡單來說，就是對事情全面思考、統籌兼顧，不僅僅就事論事，而是將想要達到的目標、實現目標的過程以及目標實現后的影響等一系列問題，作為一個閉環整體進行分析與研究的思維方式[1]。重介選煤廠各系統之間及系統上下環節的聯系尤為密切，即整體性特點明顯，上下環節的因素變化連鎖反應突出。因此，運用系統思維解決選煤廠一些常見的洗選技術問題，具有事半功倍的效果，可最大限度地避免治標不治本的問題和不必要的成本投入，有利于提高工作效率[2]。筆者就中聯選煤廠運用系統思維解決351末精煤離心機脫水效果差的技術問題時的思路進行分析，為同類型選煤廠解決有關問題和系統思維的拓展運用提供借鑒。

1 選煤廠概況

中聯選煤廠是一座設計能力為3.0 Mt/a的礦井型選煤廠，入選原煤為中高灰、中磷、特低硫、中低發熱量的不黏煤。根據《府谷縣中聯礦業有限公司5-2煤層煤樣可選性試驗報告》分析，入選原煤中<13 mm粒級末煤產率高達67%，且矸石極易泥化。為此，選用聯合洗選工藝對原煤進行分選，即>13 mm粒級塊煤由淺槽重介質分選機分選，13～1.5 mm粒級末煤由重介質旋流器分選，1.5～0.15 mm粒級粗煤泥由螺旋分選機分選，<0.15 mm粒級煤泥由快開壓濾機回收。該廠精煤脫水系統有兩臺末精煤離心機(標號分別為351、352)和兩臺粗煤泥離心機，淺槽重介精煤經13 mm破碎后與旋流器<13 mm粒級精煤共用351末精煤離心機脫水，脫水設備為中機偉林φ1 400 mm離心機。該設備自投入使用以來，除更換過一次驅動電機軸承外，運轉基本正常。

中聯選煤廠于2013年12月初開始調試，經過近兩個月的試生產調試，產品指標均達到了設計要求。在入選原煤灰分為25%、全水分為14%、發熱量為18.41 MJ/kg的情況下，洗選精煤灰分為7%、全水分為15.50%、發熱量為20.50 MJ/kg，滿足生產要求。由于礦井產能增加，選煤廠原煤入選量增大，平均入選量達到600 t/h，此時發現351末精煤離心機振動異常，并時常伴有振動停止等現象，而352末精煤離心機卻未出現相似情況。351末精煤離心機的脫水產品檢測結果表明：產品灰分變化不大，全水分有所增加，發熱量同幅度下降。綜合分析，除去原煤煤質變化因素外(此段時間礦井來煤的矸石量增加)，主要是產品水分增加致使其發熱量降低。

2 思路與措施

針對這一問題，該廠從可能引發離心機工作異常的原因切入，結合此段時間礦井來煤矸石含量大，原煤入選量增加的實際情況，統籌兼顧，采用排除法逐一分析、落實，確定主要影響因素[3-4]。

(1)<0.5 mm粒級末煤含量大，篩藍篩縫堵塞嚴重。中聯選煤廠原煤入選方式為預先脫泥，對脫泥篩檢查發現，篩面不存在堵塞現象，物料透篩效果良好；同時，產品灰分變化不大且集控室密度顯示正常，可以確認沒有矸石進入產品。此外，末精煤脫介篩篩面光滑無堵塞，離心機篩藍篩面光滑無堵塞，且每班停車后均對其進行沖洗。因此，可以確定沒有過量<0.5 mm粒級末煤進入產品，故排除該因素的影響。

(2)離心機超負荷運行。根據日生產報表數據分析，在原煤平均入選量為600 t/h左右時，末精煤每小時的平均產量為300 t，而單臺離心機的處理量大于250 t/h，因此可以確定不是入料量超過離心機處理量引起的問題。此外，通過溜槽分料板調節，減少進入工作異常離心機的入料量，也未能解決其振動異常的問題，所以該因素可以排除。

(3)離心機關鍵配件損壞引起設備參數變化。為了確保離心機參數調整到位，在離心機廠家專業技術人員指導下對其進行分析。檢查發現離心機的振幅、頻率、篩藍轉速均在規定的范圍內，且相關配件無磨損或老化情況，因此該因素也可以排除。

(4)離心機入料濃度不滿足要求。351離心機工作異常的主要表現為：工作時設備時而左右擺動，瞬間停止振動而又立即恢復正常。在排除前三個因素的影響后，選煤廠技術人員觀察并記錄了離心機帶煤運轉的全過程，有如下發現：①左右擺動一般發生在大部分物料進入篩藍后，在物料未隨篩藍旋轉而直接從其底部流出時，部分物料突然隨篩藍旋轉，設備旋轉與出料恢復正常。②瞬間停止振動一般發生在物料隨篩藍旋轉與出料的前幾秒，且停止振動后又立即恢復正常。

在排查該因素過程中發現，發生上述情況時，一般原煤瞬時入選量突破600 t/h，此時設備異常工作時間在15 min左右；或者原煤入選量穩定在600 t/h，此時離心機連續長時間不脫水，期間偶爾會正常工作，但伴隨左右擺動等情況。在離心機連續異常工作期間，分別從其入料溜槽和落料溜槽處采樣檢測(共計五次)，發現入料、出料的水分幾乎沒有變化，入料水分在40%～50%之間，出料水分在38%～48%之間。

離心機入料水分應在15%～25%之間(因地區、煤質差異而不同)，最大不超過30%。入料所含水可作為進料管和篩面的潤滑劑，如果入料水分太少，應適當加水；入料水分太高，物料流過篩面時會加快其磨損速度，這部分水應除去。根據分析結果，將兩臺脫介篩稀介段的噴水量適當減少，結果出現跑介現象，但離心機工作狀態有所改善。

3 解決方案

通過上述分析可知，351離心機工作異常的原因可能是進入離心機的入料濃度偏低，或者說入料水分偏高，據此對相關環節進行優化，以改善離心機的工作狀態。

(1)將348塊煤脫介篩出料端兩排篩板的篩縫由1.5 mm調整為2 mm，經此優化后，351離心機運轉恢復正常，在原煤入選量達到甚至超過600 t/h時無異常情況出現。但是一個月后，當累計處理原煤達到20萬t時，該處篩板陸續出現斷絲現象；當累計原煤處理量達到40萬t時，該處的篩板已更換六塊，較原來使用壽命大幅降低。

(2)恢復348塊煤脫介篩篩縫尺寸，將351離心機篩藍條縫由0.35 mm調整為0.6 mm，經過調整后，離心機工作恢復正常，產品指標滿足要求。但篩藍使用壽命大大縮短，生產成本較原來有所提高。

(3)鑒于上述兩條措施有效，但生產成本增加，對離心機工作異常的原因繼續探索。借鑒粗煤泥進入離心機前通過弧形篩脫介、脫水的情況，結合348脫介篩到351離心機入料口的溜槽距離較長且坡度較緩，考慮將一段溜槽底板更換成1.5 mm的篩板，篩下水進入附近的煤泥桶。經此改造后，351離心機工作正常，在兩個多月的使用過程中，未出現過更換篩板的情況，且所用篩板為廢舊篩板，不但使產品水分得到有效控制，而且節省生產成本，為企業帶來一定效益。

該廠離心機工作異常現象，主要是在原煤入選量達到甚至超過600 t/h時出現。根據上述分析和解決措施可知，引起351離心機異常工作的主要原因是348塊精煤脫介篩1.2～13 mm脫介部分，在原煤入選量較大時，篩面煤層較厚且噴水距離較短，物料未能及時透篩就隨煤層直接進入離心機，導致離心機入料水分過高，進而使其工作異常。

4 結語

系統思維在我們日常工作中很多時候已經在潛移默化中運用，只不過是在無意識中進行。針對離心機工作異常的情況，有意識地運用系統思維來解決問題，其成敗的關鍵有兩點：一是在逐項排除過程中，應及時恢復采取措施前的模樣，以保證下一項措施檢驗結果的準確性；二是將問題由點及面綜合考慮，且重介選煤廠各環節相互影響，更要全盤慎重謀劃。

重介選煤廠洗選工藝大同小異，但因所在地區或煤質不同，出現同類問題的解決方法也不盡相同。運用系統思維，統籌兼顧地解決問題，并及時總結，有利于今后工作中一步到位的解決問題，可最大限度地避免多措并舉解決問題所帶來的成本投入，且能提高工作效率。

[1] 楊 松.國際投融資法的新發展：BOT法律問題研究[M].北京：法律出版社出版，2006.

[2] 蔡厚清，李齊放.企業管理人員系統思維能力開發研究[M].北京：中國社會科學出版社，2009.

[3] 馮朱濤，趙艷平，石永超，等.臥式振動離心機與立式刮刀離心機比較及故障分析[J].煤礦機械，2008(9).

[4] 李艷霞，王寶山，張日禎，等.TLL型離心機心工作原理及改進[J].煤礦機械，2002(9).

Application of system thinking in solving technical problems in coal preparation plant

DENG Ya-ming

(Binhai Jindi Operations Management Co., Ltd., Erdos, Inner Mongolia 017000, China)

Systems thinking is a way to understand, think deeply and take all factors into consideration from the macroscopic point of view, dealing with the common technology challenge better in coal preparation plant.Taking bad dewatering of fine coal centrifuge in zhonglian coal preparation plant for example, application concept of system thinking is discussed.Meanwhile, the centrifuge turns into better dewatering by using system thinking, upgraded coal washing system with same cost, it is significant for energy saving and profit increasing.

coal preparation plant; system thinking; think comprehensively; overall consideration

1001-3571(2015)03-0094-02

TD94

B

2015-05-29

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.026

鄧亞明(1980—)，男，山東省泰安市人，工程師，碩士研究生，從事選煤生產管理工作。

E-mail：dymjy2008@163.com Tel：18947471321