煤泥滾筒干燥系統(tǒng)的改進(jìn)實(shí)踐

任志彬

（霍州煤電集團(tuán)李雅莊洗煤廠生產(chǎn)科，山西 霍州 031400）

霍州煤電集團(tuán)李雅莊礦選煤廠2014 年從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，建設(shè)了煤泥滾筒干燥系統(tǒng)處理濕煤泥，用于實(shí)現(xiàn)煤泥的充分利用和增值，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

1 煤泥滾筒干燥系統(tǒng)工藝方案

1.1 工藝流程分析

李雅莊礦選煤廠煤泥滾筒干燥系統(tǒng)廠房建在壓濾車間西部工業(yè)空地內(nèi)，生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

壓濾車間煤泥卸料點(diǎn)設(shè)869#可逆帶式輸送機(jī)，煤泥經(jīng)9301#煤泥帶式輸送機(jī)進(jìn)入干燥車間，再由9302#封閉式配料刮板輸送機(jī)進(jìn)入9102#、9202#滾筒干燥機(jī)；干燥后的干煤泥進(jìn)入集料箱與廢煙氣分離，然后經(jīng)9303#、9304#、9306#帶式輸送機(jī)進(jìn)入煤泥產(chǎn)品倉；干煤泥由振動(dòng)給料機(jī)、9311#裝車帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至裝車點(diǎn)外運(yùn)。

干燥車間在檢修或事故狀態(tài)下，煤泥卸料點(diǎn)869#可逆帶式輸送機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，濕煤泥直接落入煤泥場。燃料進(jìn)入燃料煤受煤坑后，經(jīng)9316#、9318#帶式輸送機(jī)分配給燃燒爐爐前煤倉備用；燃燒后的爐渣，由9319#刮板出渣機(jī)、9320#斗式提升機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至9301#煤泥帶式輸送機(jī)，與煤泥混合后進(jìn)入干燥系統(tǒng)。燃燒爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入干燥機(jī)后與煤泥直接接觸，充分的熱、濕交換后分離，然后經(jīng)高效旋風(fēng)除塵器后排至9303#產(chǎn)品帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)矫耗喈a(chǎn)品倉。

1.2 主要生產(chǎn)設(shè)備

圖2 為滾筒干燥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。該機(jī)由滾筒、支撐裝置、傳動(dòng)裝置和密封裝置四大部件組成。

除塵系統(tǒng)：除塵系統(tǒng)由高效旋風(fēng)除塵器和濕式除塵器組成。

產(chǎn)品運(yùn)輸及儲(chǔ)存：設(shè)計(jì)有三個(gè)產(chǎn)品緩沖倉，每個(gè)緩沖倉設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量為500t，內(nèi)壁襯不銹鋼。出料口直徑1.2m，設(shè)有電控液動(dòng)插板。

窯爐：選用與NLG2818 滾筒干燥機(jī)系統(tǒng)配套的12t/h 橫梁式鏈條爐。

2 滾筒干燥系統(tǒng)試生產(chǎn)中存在的問題分析

李雅莊選煤廠煤泥滾筒干燥系統(tǒng)在試生產(chǎn)中出現(xiàn)了各方面的問題，現(xiàn)對問題進(jìn)行分析。

2.1 滾筒干燥機(jī)保溫效果不佳

滾筒干燥機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，出口溫度控制在100~130℃，保證煤泥中水分的蒸發(fā)速度，此時(shí)干燥機(jī)外壁溫度80~100℃。滾筒干燥機(jī)長20m，直徑2.8m，表面積175.84m2，通過熱輻射造成很大的熱量損失，需要提高保溫效果。

2.2 熱風(fēng)窯爐容易變形

試生產(chǎn)時(shí)兩臺(tái)熱風(fēng)窯爐前拱均出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，耐火混凝土沒有完全燒結(jié)所致。運(yùn)行中期，發(fā)現(xiàn)中拱、后拱上部均出現(xiàn)一條裂縫，熱風(fēng)窯爐兩側(cè)爐體中部出現(xiàn)外漲情況，隨后出現(xiàn)后拱垮塌現(xiàn)象，主要是窯爐鋼結(jié)構(gòu)框架強(qiáng)度不夠?qū)е隆?/p>

2.3 干燥系統(tǒng)運(yùn)輸工藝和設(shè)備有待優(yōu)化

2.3.1 帶式輸送機(jī)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象

試生產(chǎn)初期，9301#帶式輸送機(jī)機(jī)頭溜槽常出現(xiàn)煤泥堵塞現(xiàn)象，分析原因是溜槽下口收縮形成斜壁所造成，需要進(jìn)行改進(jìn)。

2.3.2 帶式輸送機(jī)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象

2.3.3 封閉給料刮板機(jī)機(jī)頭磨損

9302#封閉給料刮板機(jī)機(jī)頭輪磨損嚴(yán)重不能使用。刮板鏈運(yùn)行不到兩個(gè)月，一邊拉長、磨損就需要更換。分析磨損是因?yàn)楣伟鍣C(jī)分料不合理造成的。9302#封閉給料刮板機(jī)原設(shè)計(jì)為上層入料，上層刮板將煤泥運(yùn)送到刮板輸送機(jī)機(jī)尾時(shí)落入下層，下層刮板機(jī)運(yùn)行中帶動(dòng)煤泥移動(dòng)為兩臺(tái)滾筒干燥機(jī)分料。如圖3 所示。

圖3 封閉刮板運(yùn)行及1#干燥機(jī)分料插板示意圖

圖3 這種分料方式存在如下問題：煤泥在刮板中運(yùn)行距離較長，由于1#干燥機(jī)分料插板是向一側(cè)打開分料，所以雙系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)刮板對l#干燥機(jī)分料后，剩余煤泥聚集在刮板一側(cè)隨刮板移動(dòng)，直到進(jìn)入2#干燥機(jī)，這造成兩側(cè)刮板鏈、機(jī)頭輪受力不均衡，使聚集煤的一側(cè)刮板鏈拉長、機(jī)頭輪磨損。

2.4 熱風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)存在的問題

干燥系統(tǒng)熱風(fēng)窯爐供風(fēng)系統(tǒng)由兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)組成，鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)功率30kW，風(fēng)量每小時(shí)16000~20000m3，壓力2400~2600Pa。運(yùn)行中給風(fēng)量和風(fēng)壓無法調(diào)節(jié)，使熱風(fēng)窯爐溫度不易控制，影響干燥系統(tǒng)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。具體表現(xiàn)為：調(diào)整熱風(fēng)窯爐溫度時(shí)，需要調(diào)整熱風(fēng)窯爐10 個(gè)進(jìn)風(fēng)風(fēng)門，調(diào)整工作量大。熱風(fēng)窯爐溫度穩(wěn)定后部分進(jìn)風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉或進(jìn)風(fēng)量調(diào)整小，這時(shí)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量過剩，風(fēng)壓升高，高速氣流將開啟的進(jìn)風(fēng)風(fēng)門處的細(xì)小燃煤吹起，隨熱風(fēng)帶走，嚴(yán)重時(shí)在短時(shí)間內(nèi)開啟的進(jìn)風(fēng)風(fēng)門處的燃煤大部被帶走，爐排幾乎裸露，冷空氣從幾乎裸露的爐排進(jìn)入系統(tǒng)，使系統(tǒng)溫度急劇下降，造成產(chǎn)品水分過高。其原因是鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口均沒有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門，使風(fēng)量無法調(diào)節(jié)所致。

2.5 除塵系統(tǒng)存在的問題

滾筒干燥系統(tǒng)配備的除塵器除塵效果不佳，運(yùn)行的穩(wěn)定性不夠，費(fèi)水情況比較嚴(yán)重，除塵器的材質(zhì)部件容易發(fā)生腐蝕。

2.6 配煤刮板機(jī)存在問題

煤泥干燥系統(tǒng)建有三個(gè)煤泥干燥產(chǎn)品緩存?zhèn)}，倉上安裝刮板輸送機(jī)進(jìn)行干燥產(chǎn)品運(yùn)輸和物料分配。在實(shí)踐運(yùn)行過程中，配煤刮板機(jī)的運(yùn)行安全性不夠，運(yùn)輸能力不能滿足要求。

3 對滾筒干燥系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)措施

3.1 改善保溫效果提高熱利用率

在滾筒干燥機(jī)外表面固定50mm 厚的石棉保溫層，并在石棉保溫層外安裝鐵皮保護(hù)層。此時(shí)干燥機(jī)滾筒表面溫度從80~100℃降至30℃以下，噸干燥產(chǎn)品燃料用量平均下降2kg。

3.2 熱風(fēng)窯爐防變形技術(shù)改造

將熱風(fēng)窯爐前拱耐火混凝土澆筑更改為耐火磚起拱，更改后經(jīng)過一年的運(yùn)行實(shí)踐，效果良好。

在原有窯爐鋼結(jié)構(gòu)框架的基礎(chǔ)上，在爐體外部每一側(cè)又增加三根垂直立柱對窯爐鋼結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行加固，窯爐鋼結(jié)構(gòu)框架加固后重新起拱。改造后，熱風(fēng)窯爐兩側(cè)爐體葉部外漲情況沒有再增加，中拱、后拱沒有再出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。

3.3 干燥系統(tǒng)運(yùn)輸工藝和設(shè)備的技術(shù)改造

3.3.1 帶式輸送機(jī)防堵措施

擴(kuò)大溜槽下口，收縮溜槽上部，溜槽壁做成上下垂直的直壁，避免了煤泥在溜槽內(nèi)壁黏結(jié)聚集堵塞溜槽的現(xiàn)象。改造后9301#溜槽沒有再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，效果良好，如圖4 所示。

圖4 溜槽改造前后示意圖

3.3.2 帶式輸送機(jī)防沖擊技術(shù)措施

對9301#帶式輸送機(jī)機(jī)尾進(jìn)行抬高，降低869#煤泥轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)機(jī)頭到9301#帶式輸送機(jī)機(jī)尾的落差，減小煤泥轉(zhuǎn)載時(shí)對9301#帶式輸送機(jī)機(jī)尾托輥和托輥架的沖擊，同時(shí)，在9301#帶式輸送機(jī)機(jī)尾引進(jìn)并安裝緩沖床，解決了此問題。

3.3.3 封閉給料刮板機(jī)防磨損技術(shù)

改變刮板運(yùn)行方向，將煤泥從上層刮板進(jìn)入下層的入料口由刮板機(jī)機(jī)尾改到刮板機(jī)中部和機(jī)頭，并在中部入料口設(shè)置分料插板，如圖5所示。改造后，刮板機(jī)在運(yùn)行中，調(diào)整中部分料刮板，即可對兩臺(tái)干燥機(jī)進(jìn)行分料。分料時(shí)，刮板中一側(cè)煤泥落入下層，由下層刮板帶到1#干燥機(jī)入料口對1#干燥機(jī)分料，剩余煤泥在另一側(cè)，由上層刮板帶到機(jī)頭入料口對2#干燥機(jī)分料。兩側(cè)刮板鏈?zhǔn)芰鶆颍苊庖粋?cè)刮板鏈?zhǔn)芰Υ罄L和機(jī)頭輪磨損現(xiàn)象。

圖5 改造后封閉刮板機(jī)運(yùn)行示意圖

3.4 對熱風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制

根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)和安裝位置，在引風(fēng)機(jī)入口端加裝風(fēng)量調(diào)節(jié)閘門，使鼓風(fēng)機(jī)的給風(fēng)量可以根據(jù)熱風(fēng)窯爐溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，解決了熱風(fēng)窯爐進(jìn)風(fēng)風(fēng)門調(diào)整工作量大和風(fēng)量過剩時(shí)風(fēng)壓升高造成的影響。更進(jìn)一步改善供風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)質(zhì)量的技術(shù)措施是安裝變頻器，對鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制，使熱風(fēng)窯爐給風(fēng)量和風(fēng)壓通過調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)控制。

3.5 除塵系統(tǒng)技術(shù)改造

（1）將高效旋風(fēng)除塵器收集的粉塵引入地溝，利用濕式除塵器回流水將粉塵沿地溝沖入底流泵房，進(jìn)入尾煤處理系統(tǒng)。

（2）使用二次澄清水代替清水，利用原水煤漿儲(chǔ)漿罐作為儲(chǔ)水罐，加裝兩臺(tái)清水泵分別為兩個(gè)系統(tǒng)的濕式收塵器提供用水。

（3）將濾網(wǎng)、檢修孔和底流調(diào)節(jié)閥等普通材質(zhì)部件更換成耐酸的OCr18Ni9 不銹鋼，解決耐酸防腐問題。

（4）在濕式收塵器內(nèi)加裝溢流管，溢流管口高度與濕式收塵器正常工作時(shí)水位控制在同一個(gè)水平面。

（5）設(shè)計(jì)和制造了濕式收塵器的脫水煙囪，提高了脫水除塵效率。

3.6 配煤刮板機(jī)結(jié)構(gòu)改造

刮板機(jī)的結(jié)構(gòu)改造是設(shè)計(jì)制作了異型刮板，加大了刮板高度，增設(shè)了端翼，提高了運(yùn)輸能力，清除了刮板聚集物料，保證了安全生產(chǎn)。另外增加了刮板數(shù)量，將刮板間距由15 個(gè)鏈環(huán)縮小到7 個(gè)鏈環(huán)，運(yùn)輸能力提高了將近一倍。

4 結(jié) 語

針對李雅莊選煤廠煤泥干燥系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在的問題，不斷優(yōu)化改進(jìn)，完善功能，最后實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，干煤泥產(chǎn)品指標(biāo)合格。2016 年生產(chǎn)的干煤泥20.3 萬t，相比2015 年的15.3 萬t 多生產(chǎn)了5 萬t，實(shí)現(xiàn)利潤近1800 萬元，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)進(jìn)一步拓寬了煤泥銷路，解決了煤泥堆放的揚(yáng)塵問題，具有很好的社會(huì)效益。