選煤裝置的再利用改造

薛保城，徐 玲，李 霞，王 黎

(兗礦國宏化工有限責(zé)任公司 山東鄒城 273512)

兗礦國宏化工有限責(zé)任公司(以下簡稱國宏公司)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。洗選后的精煤經(jīng)X409/410精煤脫水篩脫水、X411/412環(huán)錘式破碎機(jī)破碎后，由X801精煤輸送皮帶機(jī)運(yùn)輸至2#轉(zhuǎn)載點(diǎn)，經(jīng)除鐵器X801/1除鐵后轉(zhuǎn)至2#轉(zhuǎn)載點(diǎn)至氣化磨煤倉上輸煤皮帶機(jī)X804，再經(jīng)除鐵器X805除鐵后轉(zhuǎn)至氣化磨漿倉上配倉刮板機(jī)X806，通過控制磨煤機(jī)(A#、B#和C#)儲煤倉液壓插板閥控制進(jìn)煤量，保持合適的倉位。

供應(yīng)氣化裝置的精煤粒度主要通過2臺環(huán)錘式破碎機(jī)進(jìn)行處理，破碎機(jī)額定處理能力為150 t/h，破碎機(jī)出料粒度<25 mm。

來自精煤脫水篩、中煤脫水篩、矸石篩的篩下水經(jīng)角錐傾斜板沉淀器沉淀后溢流進(jìn)入濃縮機(jī)，底流送回精煤脫水篩前弧形篩再次處理。濃縮機(jī)溢流進(jìn)入循環(huán)水池，再通過循環(huán)水泵用作選煤用水；濃縮機(jī)底流經(jīng)底流泵送出進(jìn)行壓濾，濾液回流至循環(huán)水池作為選煤用水。

原料車間2座直徑Φ24 m的半地下式濃縮池(X701和X702)容量為1 090 m3，每座濃縮池錐底配有2臺離心式底流泵，輸送量為 200 m3/h，電機(jī)功率75 kW。

循環(huán)水池配有3臺離心式循環(huán)水泵(X707、X708和X709)，流量為550 m3/h，電機(jī)功率110 kW。

1 選煤裝置破碎機(jī)的再利用

2016年10月初，隨著北宿礦的關(guān)停，國宏公司氣化選煤生產(chǎn)系統(tǒng)停止運(yùn)行，原料煤儲煤筒倉和選煤生產(chǎn)裝置的破碎機(jī)閑置，所有氣化用煤全部通過露天原料煤配煤皮帶機(jī)800送往氣化裝置。

為了滿足生產(chǎn)需要，氣化用煤除了采用橫河、田莊精煤外，積極開拓西北供煤渠道，部分采用西北黃陶勒蓋煤種。但在試燒過程中發(fā)現(xiàn)，由于煤炭粒度普遍較大，出現(xiàn)磨煤效率降低、大顆粒排出物增加、煤漿濃度下降等一系列問題，給后系統(tǒng)生產(chǎn)帶來不利影響。

此外，在露天上煤的過程中，遇到雨雪等惡劣天氣時(shí)，上煤非常困難，而且場地面積有限，最大存煤量在2 000 t左右，且無法實(shí)現(xiàn)西北煤與橫河、田莊精煤均勻摻配，無法提升煤漿濃度。為了解決上述問題，充分利用現(xiàn)有原料煤儲煤筒倉，可以在儲煤筒倉倉下轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)X307與2#轉(zhuǎn)載點(diǎn)至氣化磨煤倉上輸煤皮帶機(jī)X804之間搭設(shè)1臺長約65 m的皮帶機(jī)，機(jī)頭安裝除鐵器，原料煤儲煤筒倉倉下轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)X307延長后反轉(zhuǎn)，使倉內(nèi)原料煤直接去氣化裝置，而且可以達(dá)到與外部上煤皮帶機(jī)均勻配煤的目的，改造后流程如圖1所示。但該方案建設(shè)資金需要150萬元左右，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工完成預(yù)計(jì)需要3個(gè)月，對整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響較大。

圖1 原料煤破碎系統(tǒng)改造流程一

經(jīng)多次現(xiàn)場實(shí)地研究，決定實(shí)施如圖2所示的原料煤破碎系統(tǒng)改造。將原跳汰機(jī)緩沖倉給煤機(jī)X405拆除，跨越跳汰機(jī)以及精煤脫水篩架設(shè)1臺皮帶機(jī)X409，不僅實(shí)現(xiàn)了將汽運(yùn)原料煤通過汽車受煤系統(tǒng)送入原料煤儲煤筒倉進(jìn)行儲存，減少了場地存煤帶來的環(huán)保治理問題和部分煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用，而且可以直接將原料筒倉內(nèi)的存煤通過皮帶機(jī)送至破碎機(jī)破碎至25 mm以下后再送往氣化裝置，確保氣化裝置用煤粒度達(dá)標(biāo)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)與原料煤輸送皮帶機(jī)X801進(jìn)行精確配煤，也避免了雨雪等惡劣天氣造成露天原料煤配煤皮帶機(jī)800上煤困難的問題。改造完成后，原有的原料煤儲煤筒倉和環(huán)錘式破碎機(jī)重新得到了利用。

在此改造項(xiàng)目中，主皮帶機(jī)總長15.64 m，傾角9.23°，寬度1 000 mm，帶速1.6 m/s，輸送量300 t/h，輸送的煤炭通過傾斜度為75°的分叉溜槽進(jìn)入X411/412環(huán)錘式破碎機(jī)，流向可以通過溜槽上安裝的電動閘板閥進(jìn)行控制。

2017年1月改造項(xiàng)目實(shí)施完成后進(jìn)行了聯(lián)動帶料試車，對部分存在的問題進(jìn)行了處理，目前已正常投用，達(dá)到了改造目的。改造后，煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)由61.0%左右提高至62.5%左右，每天可提高甲醇產(chǎn)量約133 t，年增收超過1 000萬元。

2 選煤裝置濃縮機(jī)的再利用

2017年3月，發(fā)現(xiàn)氣化裝置的灰水澄清槽出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。灰水澄清槽耙料器的主要功能是利

圖2 原料煤破碎系統(tǒng)改造流程二

用刮板把沉降至澄清槽底部的渣漿刮至錐底排放，當(dāng)錐底部的渣漿過多時(shí)，耙料機(jī)的運(yùn)行扭矩增大，提升功能無法實(shí)現(xiàn)，一旦耙料器跳車就可能導(dǎo)致無法啟動，之后灰水澄清槽內(nèi)渣漿會逐漸積聚，灰水澄清槽就失去了沉降作用，最終導(dǎo)致灰水水質(zhì)惡化，氣化裝置被迫停運(yùn)，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)。

如圖3所示，為確保在灰水澄清槽靶料器損壞的情況下系統(tǒng)能正常運(yùn)行，在進(jìn)灰水澄清槽的灰水管線上設(shè)置1根DN 300 mm管線至原料車間X701/702濃縮池分配桶，循環(huán)回水通過在原循環(huán)水管道上連接DN 200 mm的管道和球閥送往氣化裝置灰水槽，并在循環(huán)水池上方原循環(huán)水管路上安裝回流管道和閥門，以便于調(diào)節(jié)返回氣化裝置的水流量。濃縮機(jī)底流管道則鋪設(shè)部分管線連接至灰水澄清槽去往灰水處理工序704A細(xì)渣過濾崗位澄清槽底料泵P1408的出口管線上，并在底流管道至分配桶上安裝DN 200 mm的回流管道和控制閥門以調(diào)節(jié)流量。

來自氣化裝置的黑水進(jìn)入濃縮機(jī)后，濃縮機(jī)上層清液溢流進(jìn)入循環(huán)水池，循環(huán)水通過循環(huán)水泵X707/708/709送回氣化裝置的灰水槽，流量通過安裝的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。濃縮機(jī)底流則通過底流泵X703/704或X705/706送往灰水處理工

圖3 采用濃縮機(jī)代替灰水澄清槽改造示意

序704A細(xì)渣工序的過濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，濾出的灰渣裝車外運(yùn)，得到的濾液則通過濾液泵送回濃縮機(jī)分配桶。

2017年5月18日，氣化裝置灰水澄清槽再次出現(xiàn)耙料器因結(jié)垢嚴(yán)重而無法運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，導(dǎo)致灰渣沉積。為此，立即啟用2臺濃縮機(jī)代替灰水澄清槽，不僅實(shí)現(xiàn)了黑水的正常處理，保證了系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，而且避免系統(tǒng)停車再開車帶來的經(jīng)濟(jì)損失近300萬元。

3 結(jié)語

通過對原料車間選煤生產(chǎn)裝置部分設(shè)備的再利用改造，不僅解決了西北煤粒度大而導(dǎo)致磨煤機(jī)效率和煤漿濃度下降的問題，而且解決了灰水澄清槽結(jié)垢后無法在線處理而導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)停車的問題，使閑置設(shè)備重新獲得了利用。