選煤廠加壓過濾機運行效率提升方法研究

楊月輝

(潞安化工集團常村煤礦，山西 長治 046032)

引 言

通過情況下，加壓過濾機工作主要受如下幾個方面的影響：第一，工作壓差；第二，主軸轉速；第三，入料性質。當前加壓過濾機在產品方面往往表現出一定的超標現象。通常水分超出的范圍在1%～2%范圍內。由于煤泥量的不斷增加，往往對煤質產生一定的影響。雖然選煤場對加壓過濾機工藝參數進行探究，可是并未從整個系統的層面進行探究，因此不具有系統性，并不能真實的反應檢測目標。為此需要從入下幾個方面進行探究：第一，加壓過濾機的性質；第二，整體設備運行參數；第三，過濾濃度；第四，濾布使用情況。

1 選煤廠煤泥水處理系統

通常選煤廠煤泥處理時包括如下幾個部分：第一，弧形篩篩下水；第二，水力分級旋流器溢流；第三，粗煤泥離心機離心液；第五，加壓過濾機濾液的濃縮池沉降物。煤泥水處理工藝流程，如圖1所示。

圖1 選煤廠煤泥水處理流程

2 選煤廠加壓過濾機存在問題

2.1 細煤泥含量大

通常細煤泥含量通常與塊煤以及末煤系統相關，當同時進行生產時細煤含量相對較高。一般可以借助加壓過濾機的排料次數以及相應的時間進行統計，部分選煤廠在原煤含量中所包含的細煤泥含量超過13%。在對原煤實施干法篩分試驗時，經過試驗在原煤中含量小于3 mm的煤泥量占到的比例可以分為17.53%，與此同時，在生產的過程中依舊能夠產生次生煤泥，從而增加了更多的煤泥數量[1]。

2.2 細煤泥水分高

在濃縮池中，由于細煤泥含量較高，從而導致其處于高位運轉的狀態，這樣給設備的使用壽命帶來了較大的隱患。這樣在加壓過濾的情況下，細煤泥可進入混煤內，由于細煤高水率以及高產率相對較多，使得成品煤中熱量下降。在開采的過程中，往往在細矸石中存在泥土，最終混入形成細煤泥，因此導致細煤沉降的過程中出現一定的困難[2]。由于極細矸石泥可以形成濾餅，進而不利于導通氣體，從而極大的影響擠壓過濾機的工作情況，也是的排料水分得到提升。假如在選煤時僅僅采用加壓過濾機處理細煤泥，那么主要可以從下幾個方面探究影響加壓過濾機排料水分超標：

1)入料性質。在對入料性質進行分析時，如下幾個參數對加壓過濾機排料水分產生影響：第一，加壓過濾機入料濃度；第二，粒度；第三，沉降藥劑等。一般可以把加壓過濾機入料濃度設置在200 g/L～350 g/L。基于此某選煤廠將加壓過濾機入料濃度設定在200 g/L～300 g/L。經過時間發現，濃縮池可以高效的運行，同時對該濃縮池采用多點加藥的形式進行控制，從而濃縮池中的藥劑可以維持在穩定的狀態。

在入料過程中，存在的主要問題在于入料顆粒度并不均勻。通常末煤系統有兩段濃度工藝組成：煤泥緩沖池沉降濃縮，溢流后回到二段濃縮。其中一段工藝濃縮底流可以選用加壓過濾的形式進行處理，主要是由于其內部包含大量的粗顆粒，而相對于二段濃縮低流而言，可以選用板框壓濾機。可是選煤廠并未采用板框壓濾機，僅僅對二段濃縮底流實施加壓過濾機的形式進行處理，因此得到效果并不理想。由此可以看出，必須對工藝進行優化，從而可以有效地提高加壓過濾機的處理能力。

2)設備運行參數。要想檢查加壓過濾機的處理效果，必須重視運行參數。通常情況下要想能夠提高設備的運行參數，那么必須通過人工的形式進行參數的調整。一般而言，當濾餅水分上升時，往往可以通過調整罐壓提升以及相應的主軸轉速降低參數，從而可以有效地降低水分值[3]。

2.3 加壓過濾機濾液濃度高

通常經過加壓過濾后過濾濃度在40 g/L～50 g/L。主要是由于在濃縮池中底流中包含著大量的極細煤泥，從而導致在進行加壓過程中，不能更好地處理細煤泥。與此同時，在進行加壓過濾的過程中原裝過濾配置的濾布可以達到0.074 mm，其可以將顆粒直徑為0.074 mm以下極細煤泥進行過濾，因此導致在濾液中存在較高的細煤泥。

當加壓過濾機處于正常工作時，其對應的濃度小于10 g/L。通常濾液濃度的影響因素為：極細煤泥含量、濾布。通常情況下，入料中煤泥的含量主要是由原煤決定。特別對于在選用有壓兩產品重介質旋流器分揀末煤時，所產生的煤泥含量更高。因此需要對過濾機過濾布參數進行調整，同時對壓濾機相關參數進行調整。

3 選煤廠加過濾機效率提升策略

3.1 工作參數方面

1)鑒于加壓過濾機運行過程，往往導致原煤煤質變化情況，同時隨時對參數進行調整。其相應的調控范圍主軸轉速在0.6 r/min～1.0 r/min，相應的加壓倉壓力為250 kPa～280 kPa，對應的反吹壓力范圍在40 kPa～70 kPa。可以合理調整加壓過濾機運行參數，如下所示：其一，假如選用的加壓濾布為0.043 mm時，當濾布透氣性受到影響后，這時工作人員可以將主軸的轉速調整到0.6 r/min，進而可以有效地延長濾餅干燥區域的時間。與此同時，可以把上濾液閥開度調整至100%，這樣可以有效地優化干燥位置的脫水性能，假如下濾液閥開度降低至70%，從而可以有效地增加濾餅的厚度，這樣可以使得增加濾餅的厚度，最大限度的降低煤泥的水分。其二，當出現矸石泥化現象，那么將直接限制沉降池的沉降效果，這時可以通過調整加壓過濾機的運行參數：一般加壓過濾機入料濃度往往會降低成餅厚度。同時可以有效地優化加壓過濾機的主軸轉速，從而可以最大限度的保證成餅厚度，可是也不能將其調整過低，假如濾餅過后，那么矸石泥將會降低干燥區域出現下降的現象[4]。

2)濾布的合理使用

在工程實踐時，當細煤泥含量較高時，那么相應的濾液水濃度將會變得更高，為此需要把3707加壓濾機的濾布調整為0.043 mm濾布，從而可以得到相應的加壓極細的煤泥。在對煤泥進行處理的過程中，選用的濾布效果顯著，可是由于其在透氣方面相對較差，因此需要調整運行設備，從而可以有效地降低來自濾布的影響。

3.2 入料性質方面

假如加壓過濾機處于正常的運行狀態下，那么入料顆粒的含量將直接對加壓過濾器處理能力產生影響。而相應的粗顆粒將會在對濾布產生一定的影響，吸附在濾布上面的顆粒可以提高濾餅的透氣性。

工藝系統改造:該選煤廠在末煤篩選位置設置3座濃縮池，為了能夠有效地實現濃縮池的串聯共同，通常可以設置相應的濃縮池標高。在實踐的過程中往往出現如下問題：在選用原有的形式處理細煤泥時，當其顆粒度相對較大時，那么粗顆粒將會沉降在1#濃縮池中，而在二段濃縮的過程中，可以選擇串聯的形式對細煤泥進行處理，由于濃縮池底流對細煤泥存在一定的影響，那么在此對其進行處理時，那么將會導致濾餅效果相對較差，最終導致濾液濃度相對較高。經過工程實踐發現，在1#濃縮池中，底流中>0.5 mm顆粒所占的比例可以達到1.5%。對于2、3號底流中>0.5 mm顆粒所占的比例可以達到0.5%，0.4%。與此同時，在二段濃縮池中，入料內包含的顆粒相對較少，當其與藥劑進行混合時，那么嚴重影響了絮凝沉降效果，因此濃縮池藥劑量是第一段的3倍。相應的濃縮池并聯改造圖，如圖2所示。

圖2 濃縮池并聯改造示意

經過觀察圖2可以發現，1#與3#濃縮池標高存在一定的差異性，進而可以通過調節閥門實現改造兩個濃縮池。依據相應的連通原理，兩個濃縮溶液高度保持相同的高度的。在這個過程中可以在槽內設置擋板，同時與1#濃縮池保持相同的高度。其中液位槽的主要結構是內部擋板，與此同時通常高度要和1#濃縮池溢流高度保持一致，這樣可以更加方便的實現兩個濃縮池連通器的原理工作。

4 選煤廠加壓過濾機效果評估

對選煤廠進行改造后發現，大大減少了排料時間，減少了30 s。通常情況下，加壓過濾機每小時平均可以處理45 t～56 t。經過加壓過濾機后，排料細煤泥所包含的水分降低了1%，由此可以看出排料水分滿足能夠滿足需要。選煤廠年產細煤泥產量可以達到204.75萬t，細煤泥所包含的比例達到13%計算，其發熱量可以達到41.87 kJ/kg，從而可以給礦廠增加了1 668.45萬元。