劉亞磊（煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院,石家莊　050051）

煤粉集中配送中心生產(chǎn)系統(tǒng)布置探討

劉亞磊
（煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院,石家莊050051）

摘要：文章分析了煤粉集中配送中心設(shè)置的緣由，闡述了煤粉集中配送中心生產(chǎn)系統(tǒng)布置的方式，為煤粉集中配送中心建設(shè)提供了參考意見。

關(guān)鍵詞：煤粉；集中配送中心；干煤棚

高效煤粉工業(yè)鍋爐是近年來成功研制的高效工業(yè)鍋爐，是國家重點(diǎn)鼓勵(lì)推廣的新型節(jié)能技術(shù)。所以，加快傳統(tǒng)鍋爐的更新?lián)Q代是勢在必行的市場趨勢。但由于受到鍋爐供熱需求能力的限制，現(xiàn)在鍋爐不僅效率低下、電耗高、成本高、安全運(yùn)行缺乏保障，而且原煤的運(yùn)輸、倒運(yùn)、制備過程中會產(chǎn)生揚(yáng)塵、噪音等環(huán)境污染源問題。這些污染源比較難治理，而且對環(huán)境影響較大。因此有必要將鍋爐用的煤粉集中磨制、統(tǒng)一供應(yīng)。磨制好的煤粉使用具有安全措施的全封閉罐車運(yùn)輸，送至各個(gè)定點(diǎn)鍋爐廠進(jìn)行倉儲，再由氣體輸送送至鍋爐爐膛內(nèi)進(jìn)行充分燃燒。由此可見，煤粉的集中制備有利于降本、增效和環(huán)保，值得大力提倡。隨著煤粉鍋爐的推廣使用，煤粉集中配送中心作為配套產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。

由于煤粉集中配送中心（以下簡稱配送中興）屬于新興產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)沒有相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)依據(jù)主要參考燃煤電廠爐前制粉系統(tǒng)或者水泥建材的粉磨系統(tǒng)。但由于使用環(huán)境并不完全相同，很多建成的配送中心大都存在或多或少的問題。筆者調(diào)研了國內(nèi)十幾個(gè)已建成的配送中心，結(jié)合他們的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提出一些設(shè)計(jì)見解，以供其他設(shè)計(jì)人參考交流。

配送中心生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程主要分為如下三個(gè)子系統(tǒng)：（1）備煤系統(tǒng)；（2）磨粉系統(tǒng)；（3）儲運(yùn)系統(tǒng)。

1　備煤系統(tǒng)

配送中心經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑約為150km，而煤粉鍋爐一般用于工業(yè)園區(qū)或城市采暖，這就決定了配送中心一般建在大城市郊區(qū)或縣城周邊。煤粉制備的主要原料為煤炭，且以神府地區(qū)的長焰煤為主，來煤方式多以汽車運(yùn)輸為主。原煤在運(yùn)輸、倒運(yùn)時(shí)會產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，造成二次污染，因此備煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)給與足夠重視。

現(xiàn)有的原料煤儲存形式主要有露天存放、干煤棚存放、混凝土圓筒倉存放等方式。目前因環(huán)保壓力較大，露天存放一般不允許；混凝土圓筒倉占地面積小、自動化程度高、安全環(huán)保，是一種比較好的儲煤方式，但因造價(jià)較高，實(shí)際建設(shè)中很少采用；干煤棚在小型燃煤電廠應(yīng)用較多，其投資相對較低，環(huán)保效果好，但其卸煤采用汽車自卸，往磨粉系統(tǒng)上煤采用鏟車+受煤坑形式，自動化程度很低，工人勞動強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡略。目前已建成的配送中心大都采用干煤棚形式，效率普遍不高。

筆者認(rèn)為可將干煤棚改進(jìn)為如下方式：汽車來煤卸入受煤坑，通過給料機(jī)、破碎機(jī)給如斗式提升機(jī)，然后給入干煤棚配煤皮帶，可采用梨式卸料器或卸料小車配煤；上煤時(shí)，干煤棚內(nèi)布置一臺側(cè)式懸臂取料機(jī)代替鏟車。這樣既減少了地下通廊投資，而且自動化程度大大提高，工作環(huán)境友好。

2　磨粉系統(tǒng)

本環(huán)節(jié)是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)煤粉加工系統(tǒng)主要分為兩種工藝：“一步法”生產(chǎn)工藝（只適用于立磨）；“兩步法”生產(chǎn)工藝（立磨、雷蒙磨均適用）。主要區(qū)別在于系統(tǒng)中是否加設(shè)烘干設(shè)備。

2.1“一步法”生產(chǎn)工藝

首先干煤棚內(nèi)原煤由皮帶送入磨前倉，然后均勻喂入磨機(jī)進(jìn)行磨制，其中磨機(jī)采用的熱源來自燃煤粉熱風(fēng)爐。符合粒徑要求的煤粉隨氣流進(jìn)入袋式收粉器，收集下來的煤粉由鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和提升機(jī)送入成品倉，潔凈乏氣由排風(fēng)機(jī)排入大氣。

本工藝設(shè)備相對較少，占地面積小，投資成本偏小，但由于是熱態(tài)磨粉，成品煤粉溫度偏高，系統(tǒng)安全系數(shù)低，潛藏自燃、爆炸等危險(xiǎn)。

2.2“兩步法”生產(chǎn)工藝

首先干煤棚內(nèi)原煤由皮帶送入烘干前儲倉，通過電子皮帶秤計(jì)量和除鐵器除鐵后進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)進(jìn)行烘干，其中烘干機(jī)采用的熱源來自燃煤粉熱風(fēng)爐。烘干過程結(jié)束后，低溫乏氣經(jīng)布袋除塵器過濾后由引風(fēng)機(jī)排空。干燥后的煤料由密閉刮板機(jī)和提升機(jī)輸送至磨煤車間的磨前倉，再經(jīng)稱重給煤機(jī)計(jì)量后，均勻喂入煤磨機(jī)進(jìn)行磨制，符合粒徑要求的煤粉隨氣流進(jìn)入袋式收粉器，收集下來的煤粉由鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和提升機(jī)送入成品倉，潔凈乏氣由排風(fēng)機(jī)排入大氣。

該工藝采取干燥和磨制分離，設(shè)備布置成“串聯(lián)”，可以巧妙解決煤粉冷卻問題，使系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，但其占地面積偏大，投資成本偏高。目前國內(nèi)已建成煤粉加工項(xiàng)目部分統(tǒng)計(jì)如下表所示：

目前已建煤粉配送中心項(xiàng)目

2.3推薦技術(shù)工藝

從上表可以看出，無論“一步法”還是“兩步法”均有使用實(shí)例，這和原煤水分大小、煤粉加工后在煤粉倉儲存時(shí)間長短、用粉地點(diǎn)距離煤粉加工項(xiàng)目遠(yuǎn)近有很大關(guān)系。

從安全角度考慮，高溫立式磨操作簡便，可靠性高，可實(shí)現(xiàn)磨制、烘干同步進(jìn)行，但在煤粉加工后進(jìn)行長距離配送領(lǐng)域應(yīng)用較少，尤其對高活性煤種，工藝安全性目前無法保證。因此本項(xiàng)目推薦采用更可靠的烘干、磨制分步進(jìn)行的工藝，即“兩步法”工藝；同時(shí)配備CO檢測系統(tǒng)及惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)，可以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

3　儲運(yùn)系統(tǒng)

本環(huán)節(jié)主要是儲存成品煤粉，并將煤粉裝罐車外運(yùn)。煤粉倉多采用鋼板倉。通過調(diào)研已建成配送中心，普遍發(fā)現(xiàn)煤粉倉單倉容量較小，數(shù)量較多。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)較低，裝車口多；缺點(diǎn)是粉塵跑冒點(diǎn)較多，除塵設(shè)備較多，除塵困難，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較高。建議采用大直徑鋼板倉，鋼板倉容量約占生產(chǎn)系統(tǒng)3～5天產(chǎn)量為宜，并宜減少鋼板倉的數(shù)量。

4　結(jié)束語

配送中心屬于新興產(chǎn)業(yè)，尚無成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，筆者亦是管中窺豹，只能提出自己的一點(diǎn)見解。配送中心的建設(shè)需要我們在實(shí)踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，早日實(shí)現(xiàn)配送中心的現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化。

作者簡介:劉亞磊(1981-),男，工程師，煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院機(jī)械工程所設(shè)計(jì)師,本科學(xué)歷。