煤化工裝置配套煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

薛保城，李成峰，周春艷，李 霞

(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司 陜西榆林 719000)

0 前言

兗礦國宏化工有限責(zé)任公司(以下簡稱國宏公司)甲醇生產(chǎn)裝置配套的原料車間選煤裝置采用跳汰工藝洗選兗礦集團(tuán)本部北宿礦高硫煤，處理能力為1 200 kt/a。2016年10月，根據(jù)國家去產(chǎn)能要求，北宿礦井實(shí)施關(guān)停，國宏公司選煤生產(chǎn)裝置停用，氣化用煤全部采用本地田莊或橫河礦精煤并與部分西北煤進(jìn)行摻配以滿足生產(chǎn)要求；配套的水汽鍋爐用煤破碎篩分系統(tǒng)供煤量約350 kt/a，采用閉路循環(huán)破碎工藝。根據(jù)生產(chǎn)要求，供給氣化裝置煤漿制備工序的精煤粒度要求控制在25 mm以下，供應(yīng)鍋爐的燃料煤粒度要求控制在10 mm以下。

國宏公司配套的煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)過十余年的運(yùn)行，在生產(chǎn)、檢修、安全、環(huán)保等方面出現(xiàn)了很多的問題，經(jīng)過后期不斷整改并采取一系列管理上的措施等，使現(xiàn)場存在的各類問題得到了解決或改善。為了盡可能在設(shè)計(jì)階段減少后續(xù)問題的發(fā)生，減少不必要的浪費(fèi)，煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)及一些問題的解決方法介紹如下。

1 注意事項(xiàng)及解決方法

(1) 對(duì)于火車卸煤，應(yīng)充分考慮夏季防雨問題，盡可能建設(shè)能遮蔽整列車皮的遮雨棚，避免煤炭濕度增大后進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)中出現(xiàn)溜槽堵塞、破碎和篩分困難等問題；冬季火車來煤凍結(jié)是一個(gè)非常普遍的問題，造成卸車?yán)щy，卸車時(shí)間大大延長，因此，設(shè)計(jì)之初應(yīng)該考慮設(shè)置配套的蒸汽保暖加熱設(shè)施。

(2) 碳鋼材質(zhì)在強(qiáng)磁性環(huán)境中被磁化后會(huì)吸附煤中細(xì)小鐵雜質(zhì)，在煤的沖擊下被帶入后系統(tǒng)，給后續(xù)清理工作帶來困難。因此，安裝有除鐵器的皮帶機(jī)機(jī)頭溜槽部位應(yīng)采用耐磨不銹鋼材質(zhì)，包括皮帶機(jī)的滾筒、托輥、機(jī)架等。

(3) 在向氣化爐輸送原料煤的過程中，應(yīng)考慮增設(shè)多道除鐵器，避免一次除鐵效果不理想而使細(xì)小鐵雜質(zhì)進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)被鋼棒或鋼球砸成扁平狀，最后經(jīng)低壓煤漿泵輸送至高壓煤漿泵入口處而造成堵塞事故。

(4) 如采用選煤裝置對(duì)選精煤脫水，則必須配備精煤離心機(jī)，不能因氣化煤漿制備過程中需要加水而忽視精煤水分的控制，否則后期磨煤機(jī)接收系統(tǒng)其他廢水時(shí)將造成煤漿濃度難以控制；或在磨煤機(jī)出現(xiàn)故障而需較長時(shí)間停車時(shí)，精煤儲(chǔ)煤倉控水造成下部精煤水分含量偏高，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)部分精煤外冒事故。

(5) 各種地下建筑物的配電設(shè)施、穿線橋架或穿線管必須高于地面，尤其是電纜溝與建筑物結(jié)合部位、線路穿墻部位必須高于地面，避免雨水倒灌造成地下設(shè)施進(jìn)水。

(6) 輸煤皮帶通廊宜選用噴塑處理的彩鋼瓦，避免長期在酸性環(huán)境中出現(xiàn)銹蝕損壞而導(dǎo)致煤炭濕度增大。

(7) 輸煤皮帶機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾護(hù)罩應(yīng)采用符合安全要求的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，輕便易拆卸，且?guī)в谢铋T，便于人員觀察、疏通清理，避免采用全鋼板結(jié)構(gòu)而造成拆卸維修滾筒困難、溜槽內(nèi)積煤不易清理等問題。

(8) 應(yīng)考慮配套的煤炭供應(yīng)商的持續(xù)供煤時(shí)間及運(yùn)輸距離、成本控制、天氣變化等情況；當(dāng)出現(xiàn)更換煤種，甚至多煤種摻混使用的情況時(shí)，就需提前預(yù)留摻配的通道，避免后期出現(xiàn)空間不足的問題。

(9) 由于煤化工裝置生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，出現(xiàn)事故的概率較大，一旦發(fā)生較大事故而導(dǎo)致系統(tǒng)較長時(shí)間停車時(shí)，大型筒倉內(nèi)的存煤長期處于富氧環(huán)境中，極易出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在倉下或輸煤皮帶機(jī)的合適位置增設(shè)卸料器及放煤口，以便在特殊情況下能夠?qū)⑼矀}內(nèi)的存煤全部轉(zhuǎn)移至地面存放。

(10) 在向鍋爐供應(yīng)破碎篩分至10 mm以下的燃料煤時(shí)，濕度、黏度對(duì)輸送過程較為敏感，極易出現(xiàn)黏煤堵塞等問題，影響鍋爐供煤的連續(xù)性，給鍋爐的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行帶來較大的隱患。因此，一方面應(yīng)考慮煤炭生產(chǎn)過程中噴淋降塵設(shè)施導(dǎo)致的煤炭水分增加量，另一方面應(yīng)考慮運(yùn)輸過程中因下雨等原因造成的煤炭水分含量升高等情況，提前儲(chǔ)備部分干燥的煤，一旦鍋爐供煤出現(xiàn)問題，通過外部環(huán)節(jié)供應(yīng)干燥的燃料煤以保障鍋爐正常運(yùn)行。

(11) 對(duì)于多倉布置的輸煤配倉刮板機(jī)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮機(jī)頭落料口下方的煤倉儲(chǔ)存問題，即在對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)前倉出現(xiàn)故障或長期停車的情況下，刮板鏈、刮板黏煤帶煤的問題若不能解決，機(jī)頭落料口將不斷有煤落入倉內(nèi)，最終導(dǎo)致煤倉滿料而必須依靠人工從機(jī)頭溜槽向外扒煤，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且安全也得不到保障。此外，刮板機(jī)機(jī)尾段可開閉落料口應(yīng)盡可能正對(duì)煤倉入口，以減少短距離運(yùn)輸造成的設(shè)備及電力損耗。

(12) 輸煤皮帶機(jī)盡可能不要采用重錘拉緊裝置，因?yàn)椴捎么搜b置在輸煤皮帶通廊采用水沖洗時(shí)，污水會(huì)流入重錘間或地面上而造成污染；甚至?xí)谄鍜咂髑鍜咝Ч缓贸霈F(xiàn)跑煤等情況時(shí)，大量的煤被帶入重錘，造成皮帶跑偏、重錘間大量積煤等問題。

(13) 廠房兩端或中部位置應(yīng)至少設(shè)置2處以上的吊裝口，并考慮最大設(shè)備的進(jìn)出，避免后期重新開洞或臨時(shí)去掉窗戶吊裝物品。吊裝口處的護(hù)欄應(yīng)能方便拆卸，且最好在吊裝口處的樓板中部開設(shè)一長條狀加強(qiáng)U形口，便于將設(shè)備直接吊裝至各層樓板。

(14) 在設(shè)計(jì)廠房及皮帶機(jī)機(jī)頭處時(shí)，應(yīng)考慮生活和生產(chǎn)垃圾的存放及運(yùn)輸問題，避免操作人員將垃圾扔至輸煤皮帶機(jī)等設(shè)備上或?qū)⒊F器清理出的雜物扔回生產(chǎn)系統(tǒng)中。

(15) 在煤漿制備的過程中，應(yīng)考慮大顆粒排出物和清理煤漿槽等過程中排出的廢煤漿去向，避免大顆粒排出物進(jìn)入地溝而造成清理困難或廢煤漿進(jìn)入廢渣系統(tǒng)而造成浪費(fèi)，以及用車輛轉(zhuǎn)運(yùn)至外部輸煤系統(tǒng)重新返回氣化系統(tǒng)磨煤機(jī)前倉易出現(xiàn)堵塞等問題。因此，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置輸送系統(tǒng)將大顆粒排出物或廢煤漿回收后直接送入磨煤機(jī)中磨漿。

(16) 在廠房各樓層或皮帶通廊內(nèi)合適的位置盡量多設(shè)置能快速安裝電焊機(jī)或加油機(jī)的電源，以便提高檢修效率。

(17) 在配電室的設(shè)計(jì)建設(shè)中，不得在配電室內(nèi)穿樓板處鋪設(shè)水、暖氣等管線，避免因長期腐蝕或管道出現(xiàn)砂眼等造成漏水而導(dǎo)致配電設(shè)施出現(xiàn)問題。

(18) 很多建筑物采用鋼架結(jié)構(gòu)，后期安裝彩鋼瓦進(jìn)行封閉，投資省、建設(shè)周期短。但彩鋼瓦抗風(fēng)能力較差，容易出現(xiàn)撕裂等現(xiàn)象；頂面承壓能力較弱，容易出現(xiàn)垮塌等情況。

(19) 室外鋼梯踏步不宜采用菱形花紋板等實(shí)心板，雨雪天氣時(shí)容易出現(xiàn)積水、積雪情況，宜采用鏤空鍍鋅防滑踏步。

2 結(jié)語

在煤化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工建設(shè)及運(yùn)行期間，煤炭供應(yīng)是生產(chǎn)的源頭，需要在設(shè)計(jì)初期充分考慮各種現(xiàn)場因素，避免煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與煤化工裝置的設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致后續(xù)問題的出現(xiàn)，給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)帶來不利的影響。