煤泥管道輸送系統(tǒng)在山腳樹礦選煤廠的應(yīng)用

趙永貴

(貴州盤江精煤股份有限公司 山腳樹礦選煤廠， 貴州 盤縣 553534)

煤泥管道輸送系統(tǒng)在山腳樹礦選煤廠的應(yīng)用

趙永貴

(貴州盤江精煤股份有限公司 山腳樹礦選煤廠， 貴州 盤縣 553534)

為解決山腳樹礦選煤廠煤泥的高效運(yùn)輸問(wèn)題，采用煤泥管道輸送系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行運(yùn)輸。介紹了煤泥管道輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)，并分析了其在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，不但提高了煤泥運(yùn)輸效率和綜合利用率，而且避免了運(yùn)輸過(guò)程中帶來(lái)的二次污染，同時(shí)解決了電廠鍋爐燃料的供給問(wèn)題，符合當(dāng)今環(huán)保節(jié)能時(shí)代的發(fā)展要求。

煤泥；管道輸送系統(tǒng)；環(huán)保節(jié)能

山腳樹礦選煤廠(原老屋基選煤廠)于1978年投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)能力為1.50 Mt/a，原煤洗選工藝為跳汰主再選、浮選的聯(lián)合工藝。經(jīng)多次技術(shù)改造后，原煤洗選能力在3.00 Mt/a以上，洗選工藝為無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、直接浮選的聯(lián)合工藝。入選原煤主要為氣肥煤，由于受地質(zhì)構(gòu)造的影響，原煤含矸量大、易泥化、灰分高，屬極難選煤。主導(dǎo)產(chǎn)品為灰分≤10%的冶煉精煤和動(dòng)力煤，具有低灰、低硫、微磷等優(yōu)點(diǎn)，主要銷往附近鋼廠和燃煤電廠，部分產(chǎn)品經(jīng)防城港出口，銷往國(guó)外。

山腳樹礦選煤廠處理煤泥的方法主要有兩種，即熱力干燥和直接燃燒。熱力干燥就是將煤泥干燥后摻入混煤，作為電煤銷售，但隨著煤炭市場(chǎng)的疲軟和用戶對(duì)電煤要求的提高，干燥后的煤泥已不能摻入混煤銷售。直接燃燒就是將煤泥通過(guò)汽車運(yùn)輸?shù)降V區(qū)自備電廠，直接作為發(fā)電燃料。該廠地處云貴高原，屬于高寒地區(qū)，汽車運(yùn)輸效率低，受環(huán)境影響大，能耗高，且運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)帶來(lái)二次污染，不能滿足當(dāng)前的環(huán)保要求。煤泥的處置問(wèn)題一度制約著山腳樹礦選煤廠的可持續(xù)發(fā)展，是全國(guó)大多數(shù)選煤廠面臨的問(wèn)題，也是急需解決的一個(gè)難題。煤泥管道輸送系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的成功應(yīng)用，為煤泥的遠(yuǎn)距離、高效運(yùn)輸提供了硬件支持[1]。該系統(tǒng)不但能用于選煤廠煤泥的運(yùn)輸，而且可用于電廠鍋爐燃料(煤泥)的供給，滿足鍋爐燃用煤泥對(duì)輸送環(huán)節(jié)的全部要求。

1 煤泥管道輸送系統(tǒng)

1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理

煤泥管道輸送系統(tǒng)主要由機(jī)械部分和電控部分組成，機(jī)械部分主要設(shè)備包括煤泥搓和機(jī)、均漿倉(cāng)、煤泥輸送泵(圖1)、預(yù)壓螺旋輸送機(jī)、高壓低摩阻復(fù)合管路、管路分配切換器、管路分配分流器；電控部分主要包括液壓站、儲(chǔ)能器、控制柜[2]。煤泥輸送泵對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要作用，其以雙缸往復(fù)式高壓液壓泵為動(dòng)力，并配備專用電液比例調(diào)節(jié)閥。高壓低摩阻復(fù)合管是在鋼管內(nèi)套裝超高分子量聚合管，并在管路上安裝管路切換器和分流器。電控系統(tǒng)采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控、精確控制[3]。

圖1 煤泥管道輸送泵結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure diagram of delivery pump in coal slime conveying pipeline system

煤泥通過(guò)膠帶輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)給入煤泥搓和機(jī)，進(jìn)行預(yù)先破碎處理；經(jīng)破碎的煤泥進(jìn)入均漿倉(cāng)，在倉(cāng)內(nèi)被進(jìn)一步破碎、攪拌，成泥漿狀；調(diào)制好的煤泥漿通過(guò)預(yù)壓螺旋輸送機(jī)給入煤泥輸送泵料倉(cāng)，輸送泵推動(dòng)活塞將煤泥吸入、泵出，泵出的煤泥通過(guò)管道輸送到電廠攪拌緩沖倉(cāng)或煤泥池，管道上安裝有高壓濃料換向閥和直動(dòng)式分流器，可實(shí)現(xiàn)煤泥的合理分配。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

(1)煤泥管道輸送系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)煤泥的全程密封輸送，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，具有很好的環(huán)保作用，屬于環(huán)境友好型系統(tǒng)。

(2)該系統(tǒng)輸送煤泥時(shí)壓力高，高達(dá)15 MPa；運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，長(zhǎng)達(dá)1 800 m；輸送高度高，揚(yáng)程高達(dá)150 m；配套設(shè)備功率小，整個(gè)系統(tǒng)配用功率為393 kW。

(3)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全程自動(dòng)化控制，可通過(guò)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控、精確控制，節(jié)省人力資源，且操作簡(jiǎn)單，故障率低，運(yùn)行成本低。

(4)煤泥通過(guò)管道輸送到電廠攪拌緩沖倉(cāng)或煤泥池，不但可減少運(yùn)輸過(guò)程中帶來(lái)的二次污染，而且有利于簡(jiǎn)化電廠工藝。

1.3 技術(shù)參數(shù)

山腳樹礦選煤廠的煤泥管道輸送系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下：

最大濃度/%

67

最大流量/(m3·h-1)

30

液壓最大壓力/MPa

30

輸送距離/m

1 800

揚(yáng)程/m

150

2 煤泥管道輸送系統(tǒng)原則流程

煤泥由帶式輸送機(jī)或者刮板輸送機(jī)給入煤泥攪拌緩沖倉(cāng)，在攪拌倉(cāng)中被充分?jǐn)嚢韬螅深A(yù)壓螺旋輸送機(jī)以正壓給料的方式給入煤泥泵，再由煤泥泵通過(guò)高壓泵出，泵出的煤泥由管道繼續(xù)輸送。煤泥管道輸送系統(tǒng)原則流程如圖2所示[4-5]。

圖2 煤泥管道輸送系統(tǒng)原則流程Fig.2 Basic flowsheet of coal slime pipeline conveying system

3 應(yīng)用效果與效益分析

3.1 應(yīng)用效果

煤泥管道輸送系統(tǒng)的成功運(yùn)用，解決了選煤廠煤泥運(yùn)輸問(wèn)題，可使更多的煤泥用于發(fā)電，有效提高了煤泥利用率，節(jié)約了更多優(yōu)質(zhì)資源，同時(shí)礦區(qū)環(huán)境污染問(wèn)題得到明顯改善。與汽車運(yùn)輸方式相比，煤泥管道輸送系統(tǒng)運(yùn)輸效率高，尤其是在貴州這樣的高寒山區(qū)，煤泥運(yùn)輸不受冬季雨雪凝凍的影響，能夠連續(xù)進(jìn)行；另外，煤泥運(yùn)輸過(guò)程中全程封閉，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，且運(yùn)輸成本低。

3.2 效益分析

3.2.1 經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)山腳樹礦選煤廠產(chǎn)品發(fā)熱量計(jì)算，2.5 t煤泥的發(fā)熱量與1 t中煤的相同。按煤泥25元/t、中煤150元/t的價(jià)格計(jì)算(內(nèi)部?jī)r(jià)格)，燃用1萬(wàn)t煤泥可節(jié)省35萬(wàn)元。在煤炭?jī)r(jià)格較高的情況下，按照煤泥40元/t、中煤260元/t的價(jià)格計(jì)算，燃用1萬(wàn)t煤泥可節(jié)省64萬(wàn)元。

山腳樹礦選煤廠每噸煤泥的汽車運(yùn)輸成本約為12元，而煤泥管道輸送系統(tǒng)每噸的運(yùn)輸成本約為7.75元，采用該系統(tǒng)后每噸煤泥的運(yùn)輸成本減少4.25元。按每年運(yùn)輸煤泥25萬(wàn)t計(jì)算，每年可節(jié)約運(yùn)輸成本106.25萬(wàn)元。綜合考慮，煤泥管道輸送系統(tǒng)投入使用后，每年至少可創(chuàng)收981.25萬(wàn)t。

3.2.2 社會(huì)效益

煤泥管道輸送系統(tǒng)的成功應(yīng)用，不但解決了山腳樹礦選煤廠的煤泥運(yùn)輸問(wèn)題，促進(jìn)了選煤行業(yè)發(fā)展，而且加快了盤江礦區(qū)電廠低熱值燃煤鍋爐的改造進(jìn)度。目前，該礦區(qū)兩座電廠鍋爐已全部改造完成，有效提高了礦區(qū)煤泥的綜合利用率。另外，該系統(tǒng)的使用避免了煤泥原運(yùn)輸方式帶來(lái)的二次污染問(wèn)題，滿足當(dāng)今環(huán)保節(jié)能時(shí)代的發(fā)展要求。

4 結(jié)語(yǔ)

煤泥管道輸送系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的成功應(yīng)用，既解決了選煤廠煤泥運(yùn)輸問(wèn)題，又解決了電廠鍋爐燃燒低熱值煤泥難的技術(shù)問(wèn)題，是一種環(huán)保節(jié)能的新產(chǎn)品，給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在噪音大，高壓油管漏油頻繁，活塞使用壽命短，零部件更換困難等問(wèn)題，需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

[1] 王敦曾.選煤新技術(shù)的研究與應(yīng)用(修訂版)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005.

[2] 吳 淼，鞏長(zhǎng)勇，孫 浩,等.煤泥管道遠(yuǎn)距離輸送新技術(shù)[J].中國(guó)煤炭,2004(12).

[3] 楊家林，倪明江.高濃度洗煤泥泵與管道輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械,1997(6).

[4] 張冬梅，黃 東.煤泥管道輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械,2006(1).

[5] 董廣印，王方君.淺談東龐電廠MNS煤泥管道輸送系統(tǒng)的應(yīng)用[J].煤炭工程,2006(5).

Application of coal slime pipeline conveying system in Shanjiaoshu coal preparation plant

ZHAO Yong-gui

(Shanjiaoshu Coal Preparation Plant, Guizhou Panjiang Refined Coal Co., Ltd., Panxian, Guizhou 553534, China)

In order to efficiently convey coal slime in Shanjiaoshu coal preparation plant, pipline conveying system is used.Introduced structure, working principle, technical features and parameters of this system as well as analyzed its use in production.The application shows that this system can not only improve coal slime conveying efficiency and utilization, but also prevent the slime from secondary populating during transportation, with a solution to supply power boiler with fuel, confirming to demands of environmental protection and energy saving nowadays.

coal slime; pipeline conveying system; environmental protection and energy saving

1001-3571(2015)03-0029-03

TD946.4+2

A

2015-01-02

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.008

趙永貴(1979—)，男，四川省合江縣人，工程師，從事選煤技術(shù)管理工作。

E-mail：agui1120@163.com Tel：0858-3718138