KX300 快開式壓濾機在精細煤泥過濾中的選型試驗

宋 宇

（西山煤電西曲選煤廠煤質科， 山西 古交 030200）

引言

選煤廠的煤質水分指標是影響其計價的重要因素，同時影響著煤料的使用、儲存、運輸。在選煤廠的生產車間中，壓濾機是對煤泥水處理的專業設備，其工作性能直接影響著煤質水分，因此當前對壓濾機也提出了更高的要求。西安航天華威化工生物工程有限公司借鑒國外先進技術，自主設計研發了KX300 快開式全自動板框壓濾機獲得成功，先后在淀粉、制藥、礦山及化工產品的試驗和生產中取得了良好的效果。2015 年，該公司與西曲礦選煤廠取得聯系，完成前期選型試驗，并于2016 年用16 m2設備進行中型生產試驗，效果優于該選煤廠現用TZJ96.3 型加壓過濾機。從2017 年1 月開始，西曲礦選煤廠KX300 快開式壓濾機正式取代TZJ96.3 型加壓過濾機，實踐應用效果理想[1]。

1 KX300 快開式壓濾機的設計

1.1 結構分析

西安航天華威化工生物工程有限公司設計生產的KX300 快開式壓濾機整體結構如圖1 所示。

從圖1 可知，該壓濾機主要由止推板、中間隔板、壓緊板、移動液壓缸座、主梁、支撐座、電控柜和液壓站等主要部分組成。

圖1 KX300 快開式壓濾機結構示意圖

KX300 型快開式壓濾機工作原理：工作循環分為合板鎖定、濾板壓緊、入料過濾、吹氣壓榨、反吹串流、松板解鎖、分組拉板卸料7 個階段。在操作方式上可以實現自動和手動兩種操作模式，并可以實現自由的切換[1]。

1.2 特點分析

KX300 型快開式壓濾機具有以下特點：

1）設備可以實現頭尾板兩端入料。采用頭尾板兩端口進行入料設計，有效提高進料速度，降低過濾時間，過濾周期短，進料速度高且均勻，可以降低對濾板的磨損，提高零部件的使用壽命。

2）設備采用多缸壓緊。活動頭板采用五缸對稱頂板壓緊，濾板受力均勻，密封嚴，濾布不噴料。

3）隔膜吹氣壓榨。擠壓濾餅，進行二次壓榨脫水，使濾餅的含水率進一步降低。

4）分組拉板。濾板分組卸料，速度快，作業時間短，生產效率高。

5）設備自動化程度高。該壓濾機采用S7-200 可編程控制器進行程序控制，用PLC 特定的功能,實現對板框壓濾機的自動控制，操作簡單、維修方便[2]。

2 中型試驗分析

2015 年，在西曲礦選煤廠完成前期選型試驗。2 016 年，在西曲礦選煤廠用16 m2的KX300 快開式全自動板框壓濾機設備進行中型生產試驗，對西曲礦2號煤層0.5～0 mm級小篩分試驗結果見下頁表1。

試驗時的設備準備情況：KX300 快開式全自動板框壓濾機1 臺，液壓系統1 臺，高壓水站1 臺，控制系統1 套，物料攪拌管1 臺，進料泵1 臺。

3 中型試驗數據分析

通過篩選對三組煤泥進行了過濾測試，試驗數據見下頁表2。

4 選型理論計算

針對KX300 快開式壓濾機產能進行計算。

煤泥水固相成分為煤泥，液相成分為水；料漿密度為200～300 g/L，固相密度為1 300 kg/m3；濾餅水分含量為28%；運轉周期為24 h/d，運轉時間為330 d/a。

表1 西曲礦2 號煤層0.5～0 mm 級小篩分試驗結果

表2 過濾測試試驗數據表

經計算：1 t 煤泥水物料的體積為0.97 m3；可形成濾餅厚度30 mm；每個循環用時12 min，每小時的循環5 次；單臺生產能力為61.7 t/h。

因此，選用KX300 快開式壓濾機可滿足生產要求。

5 實踐應用效果及經濟效益分析

5.1 實踐應用效果分析

從2017 年1 月開始，西曲礦選煤廠已采用KX300 快開式壓濾機全面替代TZJ96.3 型加壓過濾機進行生產作業。該設備在使用過程中安全穩定，應用效果理想，故障發生率小。采用KX300 快開式壓濾機設備改造后，西曲礦選煤廠的煤泥水系統處理能力有了明顯提高，同時滿足原煤處理要求，產品煤質量穩定，為實現該選煤廠高產高效安全生產的目標奠定了基礎[3]。

5.2 經濟效益分析

以往西曲礦選煤廠采用TZJ96.3 型加壓過濾機，該設備的采購費用為1 100 萬元，加設備的運輸、安裝、配套、調試的費用一共約為1 300 萬元左右。KX300 快開式壓濾機設備的采購費用為900 萬元，加設備的運輸、安裝、配套、調試的費用一共約為1 100 萬元左右。從設備采購方面可節約投資成本約為200 萬元，按15 年折舊進行計算，每年折舊支出增加為13.3 萬元。

設定38 t/h 的煤泥都作為中煤產品進行銷售，使用KX300 快開式壓濾機，水分降低2 個百分點的煤料可增加收入約320 萬元，水分降低2 個百分點的煤料的運輸費用可降低45 萬元，中煤收入減少123 萬元，耗電量增加開支168 萬元，絮凝劑費用增加約102 萬元。KX300 快開式壓濾機對比以往使用的TZJ96.3 型加壓過濾機，該設備的應用每年可節約成本約為67 萬元，經濟效益明顯[4]。

6 結論

1）KX300 快開式壓濾機設備的采購、運輸、安裝、配套、調試的費用要節約1/3 左右；KX300 快開式壓濾機的運行成本降低了90%左右；其運行成本是加壓過濾機的1/10；煤餅水分降低約3%，濾液可以實現直接排放。

2）從實踐來看，KX300 快開式壓濾機非常適應選煤廠煤泥脫水的過濾作業，該設備的自動化程度高，在工作過程中可以全過程實現自動控制進料、卸料等作業功能；同時該壓濾機可以實現快速卸料，工作效率得到了有效的提高。