煤泥滾筒干燥系統的改進實踐

任志彬

（霍州煤電集團李雅莊洗煤廠生產科，山西 霍州 031400）

霍州煤電集團李雅莊礦選煤廠2014 年從經濟效益出發，建設了煤泥滾筒干燥系統處理濕煤泥，用于實現煤泥的充分利用和增值，達到節能環保的目標。

1 煤泥滾筒干燥系統工藝方案

1.1 工藝流程分析

李雅莊礦選煤廠煤泥滾筒干燥系統廠房建在壓濾車間西部工業空地內，生產系統工藝流程如圖1所示。

壓濾車間煤泥卸料點設869#可逆帶式輸送機，煤泥經9301#煤泥帶式輸送機進入干燥車間，再由9302#封閉式配料刮板輸送機進入9102#、9202#滾筒干燥機；干燥后的干煤泥進入集料箱與廢煙氣分離，然后經9303#、9304#、9306#帶式輸送機進入煤泥產品倉；干煤泥由振動給料機、9311#裝車帶式輸送機轉運至裝車點外運。

干燥車間在檢修或事故狀態下，煤泥卸料點869#可逆帶式輸送機反向運轉，濕煤泥直接落入煤泥場。燃料進入燃料煤受煤坑后，經9316#、9318#帶式輸送機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、9320#斗式提升機轉運至9301#煤泥帶式輸送機，與煤泥混合后進入干燥系統。燃燒爐產生的高溫煙氣進入干燥機后與煤泥直接接觸，充分的熱、濕交換后分離，然后經高效旋風除塵器后排至9303#產品帶式輸送機運輸到煤泥產品倉。

1.2 主要生產設備

圖2 為滾筒干燥機結構示意圖。該機由滾筒、支撐裝置、傳動裝置和密封裝置四大部件組成。

除塵系統：除塵系統由高效旋風除塵器和濕式除塵器組成。

產品運輸及儲存：設計有三個產品緩沖倉，每個緩沖倉設計儲存量為500t，內壁襯不銹鋼。出料口直徑1.2m，設有電控液動插板。

窯爐：選用與NLG2818 滾筒干燥機系統配套的12t/h 橫梁式鏈條爐。

2 滾筒干燥系統試生產中存在的問題分析

李雅莊選煤廠煤泥滾筒干燥系統在試生產中出現了各方面的問題，現對問題進行分析。

2.1 滾筒干燥機保溫效果不佳

滾筒干燥機正常運行時，出口溫度控制在100~130℃，保證煤泥中水分的蒸發速度，此時干燥機外壁溫度80~100℃。滾筒干燥機長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 熱風窯爐容易變形

試生產時兩臺熱風窯爐前拱均出現垮塌現象，耐火混凝土沒有完全燒結所致。運行中期，發現中拱、后拱上部均出現一條裂縫，熱風窯爐兩側爐體中部出現外漲情況，隨后出現后拱垮塌現象，主要是窯爐鋼結構框架強度不夠導致。

2.3 干燥系統運輸工藝和設備有待優化

2.3.1 帶式輸送機出現堵塞現象

試生產初期，9301#帶式輸送機機頭溜槽常出現煤泥堵塞現象，分析原因是溜槽下口收縮形成斜壁所造成，需要進行改進。

2.3.2 帶式輸送機出現損壞現象

2.3.3 封閉給料刮板機機頭磨損

9302#封閉給料刮板機機頭輪磨損嚴重不能使用。刮板鏈運行不到兩個月，一邊拉長、磨損就需要更換。分析磨損是因為刮板機分料不合理造成的。9302#封閉給料刮板機原設計為上層入料，上層刮板將煤泥運送到刮板輸送機機尾時落入下層，下層刮板機運行中帶動煤泥移動為兩臺滾筒干燥機分料。如圖3 所示。

圖3 封閉刮板運行及1#干燥機分料插板示意圖

圖3 這種分料方式存在如下問題：煤泥在刮板中運行距離較長，由于1#干燥機分料插板是向一側打開分料，所以雙系統生產時，當刮板對l#干燥機分料后，剩余煤泥聚集在刮板一側隨刮板移動，直到進入2#干燥機，這造成兩側刮板鏈、機頭輪受力不均衡，使聚集煤的一側刮板鏈拉長、機頭輪磨損。

2.4 熱風系統運行參數存在的問題

干燥系統熱風窯爐供風系統由兩臺鼓風機組成，鼓風機電機功率30kW，風量每小時16000~20000m3，壓力2400~2600Pa。運行中給風量和風壓無法調節，使熱風窯爐溫度不易控制，影響干燥系統生產的穩定性。具體表現為：調整熱風窯爐溫度時，需要調整熱風窯爐10 個進風風門，調整工作量大。熱風窯爐溫度穩定后部分進風風門關閉或進風量調整小，這時鼓風機風量過剩，風壓升高，高速氣流將開啟的進風風門處的細小燃煤吹起，隨熱風帶走，嚴重時在短時間內開啟的進風風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入系統，使系統溫度急劇下降，造成產品水分過高。其原因是鼓風機進、出口均沒有風量調節閥門，使風量無法調節所致。

2.5 除塵系統存在的問題

滾筒干燥系統配備的除塵器除塵效果不佳，運行的穩定性不夠，費水情況比較嚴重，除塵器的材質部件容易發生腐蝕。

2.6 配煤刮板機存在問題

煤泥干燥系統建有三個煤泥干燥產品緩存倉，倉上安裝刮板輸送機進行干燥產品運輸和物料分配。在實踐運行過程中，配煤刮板機的運行安全性不夠，運輸能力不能滿足要求。

3 對滾筒干燥系統的優化改進措施

3.1 改善保溫效果提高熱利用率

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

3.2 熱風窯爐防變形技術改造

將熱風窯爐前拱耐火混凝土澆筑更改為耐火磚起拱，更改后經過一年的運行實踐，效果良好。

在原有窯爐鋼結構框架的基礎上，在爐體外部每一側又增加三根垂直立柱對窯爐鋼結構框架進行加固，窯爐鋼結構框架加固后重新起拱。改造后，熱風窯爐兩側爐體葉部外漲情況沒有再增加，中拱、后拱沒有再出現垮塌現象。

3.3 干燥系統運輸工藝和設備的技術改造

3.3.1 帶式輸送機防堵措施

擴大溜槽下口，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壁黏結聚集堵塞溜槽的現象。改造后9301#溜槽沒有再出現堵塞現象，效果良好，如圖4 所示。

圖4 溜槽改造前后示意圖

3.3.2 帶式輸送機防沖擊技術措施

對9301#帶式輸送機機尾進行抬高，降低869#煤泥轉載帶式輸送機機頭到9301#帶式輸送機機尾的落差，減小煤泥轉載時對9301#帶式輸送機機尾托輥和托輥架的沖擊，同時，在9301#帶式輸送機機尾引進并安裝緩沖床，解決了此問題。

3.3.3 封閉給料刮板機防磨損技術

改變刮板運行方向，將煤泥從上層刮板進入下層的入料口由刮板機機尾改到刮板機中部和機頭，并在中部入料口設置分料插板，如圖5所示。改造后，刮板機在運行中，調整中部分料刮板，即可對兩臺干燥機進行分料。分料時，刮板中一側煤泥落入下層，由下層刮板帶到1#干燥機入料口對1#干燥機分料，剩余煤泥在另一側，由上層刮板帶到機頭入料口對2#干燥機分料。兩側刮板鏈受力均勻，避免一側刮板鏈受力大拉長和機頭輪磨損現象。

圖5 改造后封閉刮板機運行示意圖

3.4 對熱風系統運行參數進行調節與控制

根據鼓風機結構和安裝位置，在引風機入口端加裝風量調節閘門，使鼓風機的給風量可以根據熱風窯爐溫度進行調節，解決了熱風窯爐進風風門調整工作量大和風量過剩時風壓升高造成的影響。更進一步改善供風系統的供風質量的技術措施是安裝變頻器，對鼓風機進行變頻調速控制，使熱風窯爐給風量和風壓通過調整鼓風機轉速平穩控制。

3.5 除塵系統技術改造

（1）將高效旋風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，進入尾煤處理系統。

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

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

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

（5）設計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 配煤刮板機結構改造

刮板機的結構改造是設計制作了異型刮板，加大了刮板高度，增設了端翼，提高了運輸能力，清除了刮板聚集物料，保證了安全生產。另外增加了刮板數量，將刮板間距由15 個鏈環縮小到7 個鏈環，運輸能力提高了將近一倍。

4 結 語

針對李雅莊選煤廠煤泥干燥系統在運行過程中存在的問題，不斷優化改進，完善功能，最后實現了系統運行穩定，干煤泥產品指標合格。2016 年生產的干煤泥20.3 萬t，相比2015 年的15.3 萬t 多生產了5 萬t，實現利潤近1800 萬元，產生了很好的經濟效益。同時進一步拓寬了煤泥銷路，解決了煤泥堆放的揚塵問題，具有很好的社會效益。