供煤裝置問題分析及改造措施

陳曉玲

（山西天脊煤化工集團有限公司技術中心，山西 潞城 047507）

引 言

天脊煤化工集團有限公司是20世紀70年代末全套引進國外先進技術和設備、以煤為主要原料的大型現代化煤化工企業。其中，供煤裝置為國內配套裝置。目前，此裝置在供煤能力、配煤及工業衛生等方面存在許多問題。隨著公司的進一步發展，特別是合成氨增產后原料煤的需求大幅增加，這些問題更加得以暴露，既滿足不了生產經營和工業衛生要求，更不能滿足今后企業發展需要，成為制約企業不斷發展的瓶頸。所以，對其實施改造勢在必行。

根據裝置目前實際情況，結合合成氨擴產需要進行的改造包括：第一，提高供煤能力，滿足合成氨增產需要；第二，實現配煤，提高企業經濟效益；第三，改善工業衛生條件，實現清潔文明生產。本文就此裝置存在的問題作具體分析，并提出相應改造措施。

1 問題分析

1.1 原料采購

從近幾年購煤情況看，公司主要使用的是王莊礦煤，其他煤為輔助用煤。而王莊礦又以水洗塊煤為主。運輸方式有火車運輸（占60%）和汽車運輸（40%）2種。存在問題有：王莊煤采購價高，火車運費高；其他煤價格較低，但煤質較差。所以，適當摻配其他煤，做到既不影響生產，又能提高企業經濟效益。

1.2 氣化爐用煤

原氣化爐耗煤量為40萬t/a，即1 300t/d，合成氨增產后為60萬t/a。現在使用煤種情況為：以王莊洗精煤為主，經常配入其他煤。為此，考慮到其他煤煤質不穩定，配煤時比例初期宜控制在20%左右，以后根據配燒情況再逐步增加配入比例，盡可能大地提高企業經濟效益。

1.3 鍋爐用煤

原3臺鍋爐耗煤量為60萬t/a，即1 600t/d，改造后不變。從運行情況看，鍋爐用煤在采購、輸送、使用方面問題不大。其問題主要為：筒倉少，供煤系統儲量不足，且存在露天堆放粉煤問題，嚴重影響工業衛生指標。

1.4 供煤裝置

從供煤裝置自身卸煤、儲煤、配煤、供煤、破碎、篩分及工業衛生幾方面進行分析。

1.4.1 卸煤

1）B101火車，卸車采用螺旋淺地槽卸車，卸車速度慢，易產生壓皮帶、燒電機、扯皮帶等事故，不易調控，影響供煤能力的提高。

2）B118、B118A火車，卸車、上煤采用橋式抓斗，易產生二次揚塵，且設備故障率高。

汽車卸車、推卸易產生粉塵，影響工業衛生指標達標。

從卸煤能力看，目前，勉強可以滿足現有裝置的生產。但是，公司發展后進煤量增加的話，卸煤能力必須相應提高。

1.4.2 儲煤

原系統內存煤量為37 100t，所進煤種較多，有水洗塊煤、混煤、粉煤及不同礦的煤種，為存煤帶來了不便；筒倉少，使大量煤露天堆放，造成環境污染；倒運造成碎煤率嚴重（達40%），導致塊煤問題更加突出。

1.4.2.1 塊煤儲存

塊煤儲存量為19 000t，加上混煤中的塊煤，總量約為22 000t，能滿足原合成氨裝置約17d的用量。但筒倉存煤量太少，約為6 000t（含混煤中的塊煤），僅能維持不足5d的生產用量。若考慮合成氨發展的話，其儲存量只能維持3d的用量。所以，塊煤筒倉必須增加。

1.4.2.2 粉煤儲存

系統儲存粉煤量情況：儲存量為12 100t，加上混煤中的粉煤，總量約為15 100t，只能滿足3臺鍋爐不到10d的用量。如果只考慮筒倉儲量，則其儲存量為6 000t，僅能維持不足4d的用量。所以，粉煤筒倉也必須增加。

1.4.3 配煤

一方面，配煤實行電磁振動給料機控制，人工標定，難以實現精確配煤；另一方面，目前進的其他煤種多，而筒倉少，給配煤工作帶來了很大困難。因此，要實現精確配煤，必須增加筒倉，增設控制手段。

1.4.4 供煤

現供煤能力已達到設計能力，滿足現有裝置問題不大。但原系統中的6＃、11＃、12＃、13＃、29＃、30＃皮帶均為單系列，尤其是6＃皮帶負荷很大，其設計生產能力為320t/h，而實際能力只能達到 200t/h，即 3 200t/d，承 擔 100 萬 t/a（即3 030t/d）的供煤要求，基本無潛力可挖。為此，要滿足今后需要，必須對6＃皮帶進行改造。

另外，現有裝置均為敞口皮帶，輸送過程中粉塵量大，嚴重影響工業衛生。

1.4.5 破碎系統

破碎系統現有2臺破碎機（PS1001A/B），生產能力為100t/h，工作時間為4h/d～5h/d。進廠煤控制含矸率：m（混煤）≤4%；m（王莊洗塊）＝0%。破碎系統能夠達到要求，改造不需再考慮。

1.4.6 篩分系統

篩分系統現有2臺彈動篩（CF1001AB，生產能力129t/h～155t/h，工作時間10h/d以上）和7臺振 動 篩 （CF1002AB、CF1003AB、CF1004AB、CF1005）。篩分能力按滿足60萬t/a塊煤和60萬t/a粉煤要求考慮，即3 700t/d，原系統篩分能力實際只能達2 400t/d，明顯不足，應增設2臺彈動篩。

1.4.7 工業衛生

1.4.7.1 除塵

原系統只有9臺袋式除塵器，僅安裝在系統局部位置（20＃A處2臺、20＃B處2臺、21＃處1臺、預篩處1臺、破碎處1臺、25＃處1臺、11＃處1臺），其他地方均未設置除塵器。現系統粉塵質量濃度在20mg/m3～800mg/m3，工業衛生超標嚴重。尤其是在卸煤處、破碎和篩分廠房內、筒倉處，粉塵含量很高。此外，進入到1 600＃AB爐、1 600＃C爐和200＃氣化爐處的粉塵含量也非常高。衛生部《衛生防疫工作規范》中明確規定了生產性粉塵國家衛生標準，最高允許質量濃度為10mg/m3。因此，必須增加除塵設施。

1.4.7.2 降噪

破碎和篩分廠房內噪音大，尤其是破碎廠房內的噪音達到100dB以上。衛生部、國家勞動總局發布的《工業企業噪聲衛生標準》規定，工業企業生產車間和作業場所工作地點的噪聲標準為85dB（A）。因此，必須增加降噪設施。

2 改造措施

2.1 卸煤

1）取消B118、B118A2個以橋式抓斗起重機進行作業的干煤棚，在原卸車線上改為螺旋卸車機——深地槽（可考慮15節貨位，10節處隔斷，斷開兩端均分成2節，以實現煤種分離），受料槽為縫隙式，出口處配葉輪給料機。改造后，10節貨位專門卸塊煤，另外5節貨位卸混煤和汽車來的混粉煤，既能實現火車卸車，也能實現汽車順利卸車，增加生產靈活性。卸煤能力要求達到3 100t/d。其中，塊煤1 600t/d，混煤800t/d，粉煤700t/d。取消15＃AB、16＃、18＃、20＃AB、21＃及相應設施、設備。

2）保留B101淺地槽所有設備、設施，將篦子板換成小孔，并在機頭處設置承壓輥，以保證淺地槽輸送機可靠運行，專門卸粉煤。卸煤能力要求達到1 600t/d。

2.2 儲煤

增加筒倉，取消露天堆場。

1）塊煤儲存。增加6個Φ20m圓筒倉（在B105北、B118南建6個筒倉），每個筒倉儲量按7 000t考慮，加上原有B109和200＃煤倉儲存能力600t＋400t，使總儲存量達到43 000t，可滿足擴產后氣化爐半月以上儲量需要。

2）粉煤儲存。增加2個Φ15m圓筒倉，每個筒倉儲量按3 000t考慮，將B105改為專儲存粉煤，儲量為4×3 000t，加上原有1 600＃AB和1 600＃C煤倉儲存能力800t＋300t，總儲存量達到19 100t，可滿足3臺鍋爐10d的用量。

2.3 配煤

新增的6個Φ20m筒倉儲存預篩后不同種類的塊煤。塊煤出倉要實現精確配煤，即每個倉下都裝1臺電子皮帶秤，與電腦聯通，由電腦控制，確保輸送給氣化爐使用的塊煤達到所需要求。

在B105的4個圓筒倉和新增的2個Φ15m粉煤倉下各增設1臺電子皮帶秤，與電腦聯通，由電腦控制，確保輸送給鍋爐使用的粉煤達到所需要求。

2.4 篩分系統

在B111東西軸線上建1個新篩分廠房，增加2臺彈動篩，以滿足60萬t/a塊煤和60萬t/a粉煤要求。

2.5 供煤

新增加1條從新增6個筒倉到新篩分廠房的卷筒皮帶。這樣，克服了6＃皮帶單系列供煤穩定性差的不足，供煤能力由原來的200t/h增加到400t/h，粉煤和塊煤可滿足改造后供煤要求。

將原系統皮帶改成卷筒皮帶，到新增6個筒倉的1條皮帶采用帶回收裝置的擋邊皮帶輸送機，從新增6個筒倉到新篩分廠房新增的1條皮帶采用卷筒皮帶輸送機。這樣，既可以提高裝置供煤能力，又有利于工業衛生條件的改善。

2.6 工業衛生

2.6.1 除塵

火車、汽車卸車均采用水噴淋法。在每條皮帶輸送機機尾增設1臺濕法除塵器。在破碎和篩分廠房內及鍋爐、氣化爐幾個廠房內都增設工業除塵器。在各筒倉處增設除塵設施。控制系統粉塵含量在10mg/m3以內。整個系統下水進行改造，增加集中沉淀池，利用中水實現系統水沖棧橋，廢水則回收再利用。

2.6.2 降噪

在破碎機廠房內增設消音設施，使噪音控制在85dB國家標準范圍內。

3 工藝流程

3.1 改造前、后工藝流程圖（見圖1和圖2）

圖1 改造前工藝流程圖

圖2 改造后工藝流程圖

3.2 改造后工藝流程簡述

利用原來的預篩、破碎系統，從深地槽中部（原B118東端）出料，經皮帶輸送至B140進行預篩、破碎。粉煤經25＃、26＃輸送至11＃皮帶，或經25＃皮帶輸送至粉煤倉（新增2個），再輸送至11＃皮帶。塊煤經24＃（延長），再轉運至擋邊皮帶新增筒倉（新增6個）。配好的煤，或經17＃皮帶直接進入原系統，或經卷筒皮帶輸送至新篩分廠房。篩后物塊直接進入9＃AB（延長），粉煤直接至29＃皮帶，或13＃（延長）皮帶。

4 結論

我公司作為煤化工企業，煤的問題是基礎的基礎。供煤裝置的徹底改造解決了很多問題，如，增加圓筒倉及配煤設施，解決配煤問題；改淺地槽為深地槽，提高了供煤能力，滿足今后企業發展需要；筒倉的增加、淺地槽改為深地槽以及皮帶改造和除塵設施的完善，大大降低了大氣中粉塵含量，減少了環境污染，取得可觀效益。氣化爐配煤比例按20%考慮，其他煤價格按低于王莊水洗塊煤100元/t考慮，合成氨裝置改造后每年使用12萬t其他煤，則產生經濟效益1 200萬元，并為公司長遠發展打下扎實基礎。因此，對備煤系統實施改造，不但可行，而且尤為必要。