車集選煤廠原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)工藝優(yōu)化

何茂林，劉 剛

(河南龍宇能源股份有限公司 車集選煤廠，河南 永城 476600)

車集選煤廠原設(shè)計(jì)能力為1.8 Mt/a，采用塊煤跳汰洗選工藝，煤泥廠內(nèi)壓濾回收，實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。2004年9月實(shí)施二期改造工程，包括選煤系統(tǒng)擴(kuò)建、煤泥水處理系統(tǒng)擴(kuò)建，新增一臺(tái)16 m2新型跳汰機(jī)及配套脫水、脫泥、分級(jí)設(shè)備，使該廠跳汰機(jī)處理面積增加至32 m2，設(shè)計(jì)能力達(dá)到2.4 Mt/a。2008年6月又完成了浮選系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了跳汰+浮選聯(lián)合工藝流程。

車集選煤廠歷年來主要對(duì)洗選系統(tǒng)和煤泥水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，沒有對(duì)原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)進(jìn)行改造，致使原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)越來越難以滿足生產(chǎn)需求。

1 原煤選前準(zhǔn)備工藝

車集選煤廠二期工程改造完成后，選煤系統(tǒng)由單系統(tǒng)變?yōu)閮商撞⑿械碾p系統(tǒng)，煤炭洗選能力大幅提升。原煤由201#帶式輸送機(jī)運(yùn)送至主廠房后，通過201B#刮板輸送機(jī)進(jìn)行二次分配。原煤根據(jù)生產(chǎn)需要可分別進(jìn)入202#、202B#振動(dòng)篩和236#、200B#帶式輸送機(jī)，然后進(jìn)入跳汰機(jī)緩沖倉，通過206#、206B#帶式給煤機(jī)進(jìn)入跳汰機(jī)分選，從而實(shí)現(xiàn)原煤的全級(jí)入選、分級(jí)入選以及混合入選等生產(chǎn)組織方式[1-3]。

當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以末精煤產(chǎn)品為主時(shí)，原煤不分級(jí)，直接由201B#刮板輸送機(jī)分配，分別經(jīng)236#和200B#帶式輸送機(jī)進(jìn)入A、B系統(tǒng)緩沖倉，實(shí)現(xiàn)全級(jí)入選。

末原煤產(chǎn)品需求量大，需要提高末原煤產(chǎn)品產(chǎn)率時(shí)，原煤由201B#刮板輸送機(jī)分別進(jìn)入202#和202B#振動(dòng)篩進(jìn)行原煤篩分作業(yè)，篩下物為末原煤產(chǎn)品，篩上物進(jìn)入跳汰機(jī)進(jìn)行分選，從而實(shí)現(xiàn)分級(jí)入選。

當(dāng)同時(shí)需要末原煤和末精煤產(chǎn)品時(shí)，原煤由刮板輸送機(jī)進(jìn)行分配，分別進(jìn)入202#、202B#振動(dòng)篩和236#、200B#帶式輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)混合入選[4-6]。

車集選煤廠原設(shè)計(jì)原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)設(shè)備流程如圖1所示。

圖1 原設(shè)計(jì)原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)設(shè)備流程

2 原煤選前準(zhǔn)備工藝存在問題

(1)車集選煤廠202#、203#振動(dòng)篩為A系統(tǒng)的原煤分級(jí)篩，型號(hào)分別為DDM2056、ZSJ2080，于1999年12月投入使用，202B#為B系統(tǒng)的原煤分級(jí)篩，于2005年投入使用，由于兩個(gè)系統(tǒng)的原煤分級(jí)篩使用時(shí)間均較長，設(shè)備故障率高，尤其是202#振動(dòng)篩，軸承及軸承室經(jīng)多次維修仍故障頻出，設(shè)備無法正常工作，設(shè)備長時(shí)間處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重影響該廠的生產(chǎn)。

(2)隨著車集煤礦礦井開采的深入，原煤煤泥量增加，原煤水分升高，篩分難度加大，普通振動(dòng)篩篩分效率低下，不能滿足生產(chǎn)需要，車集選煤廠亟需篩分效率較高的振動(dòng)篩作為原煤篩分設(shè)備。

(3)原設(shè)計(jì)工藝中，236#和200B#分別為A、B系統(tǒng)全入選和混合入選帶式輸送機(jī)，長期以來A、B系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，236#、200B#生產(chǎn)時(shí)需同時(shí)啟用，缺乏關(guān)聯(lián)性，使得整個(gè)系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且設(shè)備偏多，部分設(shè)備有些利用頻繁，而有些閑置較久，缺乏靈活性。

3 改進(jìn)措施

3.1 香蕉篩和弛張篩的應(yīng)用

為徹底解決末原煤篩分存在的一系列問題，車集選煤廠先后將A、B系統(tǒng)末原煤篩分設(shè)備更換，將B系統(tǒng)型號(hào)為BHS32100的博后篩更換為型號(hào)為ABS2194的香蕉篩[7]，將A系統(tǒng)兩臺(tái)串聯(lián)的節(jié)肢篩更換為一臺(tái)型號(hào)為ABFS24100的弛張篩[8]。兩臺(tái)高效篩分設(shè)備在車集選煤廠自投入使用以來，進(jìn)一步優(yōu)化了該廠原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)末原煤分級(jí)篩分環(huán)節(jié)，篩分效率大大提高[9]。

(1)節(jié)能效果顯著。A系統(tǒng)利用一臺(tái)弛張篩取代了原來的兩臺(tái)振動(dòng)篩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率由55 kW降到45 kW；B系統(tǒng)振動(dòng)篩驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率由120 kW降到37 kW，兩個(gè)末原煤篩分系統(tǒng)功耗共減少了93 kW。

(2)篩分效率得到大幅度提高。新型振動(dòng)篩使物料在篩面上獲得了更大的振動(dòng)強(qiáng)度和更高的篩分速度，大大減少了篩孔堵塞的現(xiàn)象，使篩分效率得以大幅度提高。

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.2.1 設(shè)備分布優(yōu)化

在廠房內(nèi)，200B#帶式輸送機(jī)位于主廠房標(biāo)高+25.5 m平面，而跳汰機(jī)的緩沖倉倉口位于標(biāo)高+20.8 m平面，高差為4.7 m，可充分利用這個(gè)高差，在200B#機(jī)頭安裝分叉溜槽，取消236#帶式輸送機(jī)，使原煤僅通過200B#帶式輸送機(jī)分別進(jìn)入A、B洗選系統(tǒng)中。優(yōu)化后的設(shè)備流程如圖2所示。

圖2 優(yōu)化后的原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)設(shè)備流程

3.2.2 分叉溜槽設(shè)計(jì)優(yōu)化

在200B#機(jī)頭安裝制作一分叉溜槽，使不分級(jí)的原煤可通過分叉溜槽進(jìn)入A、B洗選系統(tǒng)中，分叉溜槽內(nèi)設(shè)有翻板，由液壓驅(qū)動(dòng)，根據(jù)翻板停留位置的不同，可以調(diào)控進(jìn)入A、B洗選系統(tǒng)的煤量，分叉溜槽進(jìn)入A、B洗選系統(tǒng)溜槽角度分別為47°和58°，均可滿足生產(chǎn)調(diào)節(jié)的需要。

4 改造效果

4.1 原煤篩分效果改善

項(xiàng)目實(shí)施完成后，該廠的原煤準(zhǔn)備工藝更加優(yōu)化，新投入使用的弛張篩、香蕉篩用于原煤篩分環(huán)節(jié)，A系統(tǒng)利用一臺(tái)弛張篩取代了原來的兩臺(tái)振動(dòng)篩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率減少了10 kW；B系統(tǒng)振動(dòng)篩驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率則減少了83 kW，兩個(gè)末原煤篩分系統(tǒng)功耗共減少了93 kW。同時(shí)，提高了篩分效率，A系統(tǒng)末原煤篩分效率由原來的約72%提高到80%以上，B系統(tǒng)末原煤篩分效率由原來的約30%提高到85%以上[10]。

4.2 設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)減少

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的空間位置，取消了原236#帶式輸送機(jī)，并在200B#帶式輸送機(jī)機(jī)頭設(shè)計(jì)安裝了分叉溜槽，使得原煤僅通過200B#帶式輸送機(jī)便能實(shí)現(xiàn)A、B系統(tǒng)原煤的不分級(jí)入選，進(jìn)而可持續(xù)實(shí)現(xiàn)原煤的全級(jí)入選、分級(jí)入選以及混合入選等生產(chǎn)組織方式。236#帶式輸送機(jī)取消后，減少了對(duì)此設(shè)備的維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置更加合理，檢修空間更加充足[11]。

4.3 生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)成本降低

項(xiàng)目實(shí)施完成后，取消了236#帶式輸送機(jī)(P=7.5 kW)，每年減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用約15萬元；同時(shí)新增香蕉篩和弛張篩后，振動(dòng)篩設(shè)備功率共減少93 kW，年可節(jié)約電費(fèi)約35萬元，合計(jì)每年可節(jié)約成本約50萬元。

5 結(jié)語

車集選煤廠通過應(yīng)用篩分效率更高的新型香蕉篩和弛張篩，同時(shí)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化布置，重新設(shè)計(jì)溜槽，取消了A系統(tǒng)236#帶式輸送機(jī)，使得A、B系統(tǒng)可共用200B#帶式輸送機(jī)，可繼續(xù)實(shí)現(xiàn)全級(jí)入選、分級(jí)入選、混合入選等洗選工藝的靈活調(diào)整。通過對(duì)原煤準(zhǔn)備工藝進(jìn)行優(yōu)化，車集選煤廠改善了原煤篩分效果，大大減輕了崗位人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了選煤廠生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。