唐暢， 周麗， 王智

（湖北省電力勘測設(shè)計(jì)院，武漢 430040）

0 引言

褐煤具有含水率高、熱值低、易自燃等特點(diǎn)［1］，運(yùn)輸過程中，將產(chǎn)生極高的單位熱值運(yùn)輸成本［2］，直接影響用戶的經(jīng)濟(jì)效益。對褐煤進(jìn)行干燥脫水處理，是提高褐煤利用效率的有效途徑［3-6］。利用鍋爐煙氣對褐煤干燥處理是少數(shù)經(jīng)過工業(yè)實(shí)踐的煤提質(zhì)技術(shù)之一，白音華煤提質(zhì)工程正是采用此項(xiàng)技術(shù)。

1 工程簡介

白音華煤田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗白音華蘇木和哈根日臺(tái)鎮(zhèn)，年產(chǎn)褐煤1500萬t。為提高褐煤的單位發(fā)熱量，白音華煤電有限責(zé)任公司組建了煤提質(zhì)分公司，以清華大學(xué)為依托，開發(fā)出振動(dòng)床高溫?zé)煔忭樍鞲稍锏男录夹g(shù)，采用500℃的高溫?zé)煔庠谡駝?dòng)床上和煤流進(jìn)行表面換熱，煙氣和煤流采用順流的形式。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，該技術(shù)處理量可達(dá)200 t/h，脫水率可達(dá)18%以上，干燥后煤的熱值可達(dá)19.25 kJ/kg。本期工程擬建設(shè)年干燥原煤400萬t的褐煤提質(zhì)設(shè)備。

2 運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

由于本期煤提質(zhì)工程處理煤量為400 t/h，礦區(qū)來煤系統(tǒng)出力為2200 t/h，在煤提質(zhì)廠區(qū)設(shè)一座緩沖貯煤筒倉，筒倉直徑φ22 m，可貯煤約10 000 t。筒倉下部設(shè)6臺(tái)振動(dòng)給料機(jī)，每臺(tái)給煤機(jī)出力為50～600 t/h。留有擴(kuò)建筒倉的條件，滿足總體規(guī)劃運(yùn)行要求。

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 干燥設(shè)備運(yùn)煤系統(tǒng)及篩碎系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

向褐煤干燥裝置供煤的上煤帶式輸送機(jī)由緩沖貯煤筒倉出煤口至干燥裝置給料斗，兩套干燥裝置共用一套上料系統(tǒng)，采用單路，帶寬1000mm，帶速2m/s，出力500 t/h。為干燥器額定出力1.25倍。

原煤中粒度不大于25 mm的所占比例為35.94%，通過露天礦二級(jí)齒輥式破碎機(jī)破碎后，最大粒度不大于50mm。為保證干燥裝置脫水率要求，入料粒度應(yīng)為30 mm以下。根據(jù)目前可利用破碎機(jī)性能，擬定了3套篩碎方案，其優(yōu)缺點(diǎn)對比見表1。

根據(jù)固定投資、運(yùn)行費(fèi)用及檢修維護(hù)幾方面綜合比較，方案一（滾軸篩+環(huán)式破碎機(jī)）比方案三（齒輥式破碎機(jī)）年總費(fèi)用略低，但運(yùn)行靈活，維護(hù)方便，推薦方案一，配一級(jí)篩分、一級(jí)破碎。

2.2.2 熱風(fēng)爐及采暖鍋爐運(yùn)煤系統(tǒng)及篩碎系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

熱風(fēng)爐及啟動(dòng)鍋爐均為流化床鍋爐，燃料采用風(fēng)選裝置排出的煤矸石及劣質(zhì)煤，原煤中矸石含量為7.28%，風(fēng)選裝置排出的煤矸石及劣質(zhì)煤量約30 t/h，當(dāng)煤矸石低位發(fā)熱量為7619 kJ/kg，熱風(fēng)爐及采暖鍋爐耗量44.32 t/h。膠帶機(jī)采用單路帶寬500 mm，帶速1 m/s，出力60 t/h。由于煤矸石及劣質(zhì)煤粒徑在30 mm以下，不滿足鍋爐入料粒徑（在13 mm以下），在輸送系統(tǒng)中設(shè)一級(jí)細(xì)碎破碎機(jī)，出力70 t/h。

2.2.3 成品煤及風(fēng)選運(yùn)煤系統(tǒng)

每臺(tái)干燥器底部有2個(gè)卸煤口，所配布袋除塵器有4個(gè)卸煤口，干燥器底部2個(gè)卸煤口接單路帶寬650 mm，帶速2 m/s，出力220 t/h膠帶輸送機(jī)，布袋除塵器4個(gè)卸煤口下接兩路500 mm，帶速0.8 m/s，出力25 t/h。膠帶輸送機(jī)，集中到一路500 mm，帶速0.8 m/s，出力50 t/h膠帶輸送機(jī)后再送至干燥器底部膠帶輸送機(jī)。2臺(tái)干燥器底部膠帶輸送機(jī)集中到單路帶寬800 mm，帶速2.5 m/s，出力440 t/h膠帶機(jī)進(jìn)2臺(tái)風(fēng)選裝置。每臺(tái)風(fēng)選裝置出力240 t/h，干燥后的煤經(jīng)風(fēng)選裝置冷卻及分選后分別從矸石口和精煤口排出，矸石通過單路膠帶機(jī)去熱風(fēng)爐及采暖鍋爐，精煤通過單路帶寬800 mm，帶速2.5 m/s，出力440 t/h膠帶輸送機(jī)送至成品煤膠帶機(jī)。

成品煤輸送系統(tǒng)按年干燥1500萬t設(shè)計(jì)，扣除矸石及水分，成品煤輸送系統(tǒng)采用雙路帶寬1400 mm，帶速4 m/s，出力1750 t/h膠帶輸送機(jī)送出，考慮與2號(hào)礦筒倉前膠帶機(jī)運(yùn)行協(xié)調(diào)，在接2號(hào)礦膠帶機(jī)前設(shè)一座緩沖貯煤筒倉，筒倉直徑φ22 m，可貯煤約10 000 t，為減少占用2號(hào)礦膠帶機(jī)運(yùn)行時(shí)間，從筒倉至2號(hào)礦膠帶機(jī)出力按2200 t/h設(shè)計(jì)?？紤]本期干燥系統(tǒng)出力較小，成品煤輸送系統(tǒng)按雙路膠帶機(jī)設(shè)計(jì)，土建一次建成，設(shè)備暫安裝單路。運(yùn)煤系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

表1 篩碎系統(tǒng)方案比較

圖1 運(yùn)煤系統(tǒng)流程圖

由于褐煤具有高揮發(fā)份易燃等特點(diǎn)，因此運(yùn)煤系統(tǒng)除了必要的消防裝置外，膠帶機(jī)需采用難燃膠帶。

3 結(jié)語

在設(shè)計(jì)褐煤干燥工程運(yùn)煤系統(tǒng)時(shí)，需根據(jù)不同的干燥工藝、原煤的粒度要求，有針對性地提出篩碎及輸送系統(tǒng)方案。同時(shí)應(yīng)考慮物料自身的特性和系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，選擇合適的篩碎型式及輸送帶材料，以確保整個(gè)干燥系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］ 吳乃新，宋治璐，土恩祿，等.褐煤干燥提質(zhì)技術(shù)比較與水分回收及余熱利用方案［J］.鍋爐技術(shù)，2012（7）：45-48.

［2］ 沈望俊，劉建忠，虞育杰，等.低品位熱源干燥低階煤技術(shù)研究進(jìn)展［J］.熱力發(fā)電，2013（5）：1-6.

［3］ 朱彬彬，韓紅梅，王玉倩.提質(zhì)煤的市場前景分析［J］.化學(xué)工業(yè)，2013（2）：7-12.

［4］ 張凱.褐煤干燥及熱解機(jī)理研究現(xiàn)狀［J］.應(yīng)用能源技術(shù)，2014（12）：13-15.

［5］ 李偉，蔣明亮.褐煤干燥新技術(shù)在有色冶金行業(yè)的推廣及應(yīng)用［J］.世界有色金屬，2014（11）：32-34.

［6］ 尚慶雨.褐煤干燥脫水提質(zhì)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］. 潔凈煤技術(shù)，2014（11）：27-31.