申志永

【摘 要】煤泥硫化床鍋爐的燃料以煤泥為主，傳統(tǒng)煤泥運輸方式多使用刮板或皮帶機運輸至鍋爐頂部然后經(jīng)鍋爐頂部給料機調(diào)整并控制鍋爐給料；本文論述的是通過工藝流程的優(yōu)化或系統(tǒng)改建后把煤泥進行液態(tài)運輸和分離使用的技術(shù)和應(yīng)用研究。

【關(guān)鍵詞】煤泥；液態(tài)運輸；分離與應(yīng)用

0 前言

目前國內(nèi)大中型煤礦多有配套洗煤廠和坑口電廠，其中有的發(fā)電廠采用洗煤廠生產(chǎn)精煤后副產(chǎn)品-煤泥為主要燃料進行火力發(fā)電，從而減少企業(yè)成本和增加企業(yè)收入。煤泥硫化床鍋爐主要燃料為煤泥，傳統(tǒng)煤泥運輸方式大多用刮板和皮帶機運輸，然后經(jīng)鍋爐頂部給料設(shè)備調(diào)整并控制鍋爐給料。傳統(tǒng)運輸方式技術(shù)成熟可靠，但運輸設(shè)備維修保養(yǎng)費用高，非封閉運輸必然出現(xiàn)粉塵污染，易造成粉塵對職工的職業(yè)危害，燃料輸送環(huán)節(jié)衛(wèi)生清理勞動強度大等問題，另外還存在工藝環(huán)節(jié)浪費現(xiàn)象。本文重點論述的是針對坑口電廠或綜合利用電廠如何通過工藝流程的優(yōu)化或系統(tǒng)改建后把煤泥進行液態(tài)運輸并分離使用的技術(shù)方案和應(yīng)用研究。

1 煤泥液態(tài)運輸分離應(yīng)用的可行性分析

在論述煤泥液態(tài)運輸之前我們先來簡單描述一下洗煤廠生產(chǎn)煤泥的工藝。煤炭開采出來后經(jīng)過篩選等環(huán)節(jié)進行跳汰（浮選）產(chǎn)生洗煤后的煤泥水，然后對煤泥水進行加入絮凝劑沉淀收集后經(jīng)渣漿泵運輸?shù)綁簽V車間，進入壓濾機脫離水份生成煤泥最后煤泥餅塊落至煤泥場地，然后再進入銷售煤泥或運輸?shù)诫姀S燃料需要的運輸環(huán)節(jié)。

由于洗煤廠與電廠之間多為分開管理，設(shè)計建設(shè)時沒有考慮優(yōu)化融合的問題，因此電廠使用煤泥時，先從煤泥場地用車輛裝運或轉(zhuǎn)運到皮帶機等運輸設(shè)備再加水調(diào)制運輸至爐頂給料機再進入鍋爐燃燒。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)上看煤泥生產(chǎn)出來后再運輸再加水存在重復(fù)環(huán)節(jié)，通過環(huán)節(jié)優(yōu)化分析，如果把洗煤廠渣漿泵運輸?shù)綁簽V機進行脫水的環(huán)節(jié)改為直接運輸?shù)诫姀S入爐前來進行控制脫水，脫水程度達到含水量30%左右既可達到電廠生產(chǎn)需求。而洗煤廠的落地煤泥要控制水份較小能成煤泥餅狀。所以直接把煤泥以液態(tài)運輸?shù)诫姀S并進行脫水既能保障電廠入爐煤泥30%左右含水量的需求又減少了洗煤廠生產(chǎn)煤泥的環(huán)節(jié)和原材料等能源消耗，間接減少了洗煤廠能源消耗等綜合費用，減少了企業(yè)整體生產(chǎn)成本。因此硫化床鍋爐煤泥液態(tài)運輸分離應(yīng)用具有可行性。

2 煤泥液態(tài)運輸?shù)难芯繎?yīng)用

從上面洗煤廠生產(chǎn)過程和鍋爐燃料運輸過程我們可以發(fā)現(xiàn)，煤泥先脫水落地成為干燥煤泥后再運輸再加水存在工藝重復(fù)和浪費；我們可以在煤泥生產(chǎn)工藝的渣漿泵運輸?shù)綁簽V環(huán)節(jié)前進行優(yōu)化改造，主要內(nèi)容如下：

2.1 測算洗煤廠渣漿泵功率揚程、管道流速、管道安裝條件和環(huán)境是否可以滿足把未分離的煤泥水運輸至鍋爐燃料添加工位；

2.2 根據(jù)鍋爐的環(huán)境工況，在高于鍋爐投料口一定位置，距離鍋爐投料口直徑30m范圍內(nèi)為宜建設(shè)煤泥水的接收處理單元；

2.3 煤泥水接收處理單元的主要組成；

2.3.1 連接煤泥水的管道和渣漿泵，能夠把煤泥水輸送到需求工位。

2.3.2 煤泥中儲設(shè)備：一般使用具有攪拌功能的中儲倉即可滿足需要，中儲倉的大小可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，燃料預(yù)存儲備量需求等進行定制。

2.3.3 煤泥脫水回收：煤泥脫水回收設(shè)備目前技術(shù)相對成熟，以離心脫水設(shè)備或壓濾機脫水為例，目前都實際運用到生產(chǎn)現(xiàn)場效果良好，可實現(xiàn)煤泥水脫水比例的有效控制，滿足煤泥硫化床燃料含水量控制需求，避免或減少煤泥再加水工序。離心脫水設(shè)備洗和壓濾機脫水設(shè)備各有優(yōu)缺點，離心機配套設(shè)備及控制系統(tǒng)投入相對高但干凈衛(wèi)生可實現(xiàn)連續(xù)自動化運轉(zhuǎn)；壓濾機使用成本低，易維修和保養(yǎng)但需人員操作控制開板時間，全自動化程度低。如果從經(jīng)濟方面考慮，本文建議使用壓濾機。

2.3.4 脫水回收：使用離心機或壓濾機進行煤泥脫水收固環(huán)節(jié)中均有煤泥水脫出水份的回收部件和管路，可把脫出的大量水份回收利用或輸送至其他可利用環(huán)節(jié)。

2.3.5 煤泥推送設(shè)備：一般使用雙螺旋推料器、無軸螺旋推料器、混凝土輸送泵、專用煤泥泵均可，無論使用哪種設(shè)備都應(yīng)具備變頻控制給料功能以滿足鍋爐給料的集控操作。如果從經(jīng)濟方面考慮，本文建議使用螺旋推料器。

3 推廣應(yīng)用前景及經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益分析

煤泥液態(tài)運輸和分離技術(shù)在煤泥硫化床鍋爐的優(yōu)化應(yīng)用可產(chǎn)生良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

3.1 社會效益

3.1.1 有利于改善輸煤崗位職工勞動條件和作業(yè)環(huán)境、減輕勞動強度，有利于員工健康和增長壽命。

3.1.2 提高了勞動效率，減少了操作人員，能夠?qū)崿F(xiàn)了系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、高可靠性運行及自動控制，提高了勞動效率，奠定了無人值守操作的基礎(chǔ)。

3.1.3 實現(xiàn)了系統(tǒng)整體節(jié)能，簡化了煤泥制備、輸送系統(tǒng)，大幅度節(jié)省人力和能耗，有利于提高效率，節(jié)約資源，實現(xiàn)過程節(jié)能。

3.1.4 實現(xiàn)了煤泥漿液目標運輸-分離-燃燒的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的系統(tǒng)管控。顛覆了選煤廠傳統(tǒng)煤泥漿液處理工藝和煤泥電廠燃料系統(tǒng)的設(shè)計，建立了煤泥電廠燃料高效節(jié)能生產(chǎn)、輸送、利用的典范。

3.2 環(huán)境效益

將煤礦選煤廠煤泥水濃縮池底流通過脫水機濃縮到直接可以供循環(huán)流化床鍋爐使用的燃料，產(chǎn)出的煤泥漿可直接進入輸送泵站，脫水設(shè)備，中儲倉存儲，經(jīng)過管道送入鍋爐燃燒。整個過程全密封、對環(huán)境無污染。不需要專門的煤泥堆場，避免了煤泥堆放、運輸過程中水份流失、風干揚塵、粉塵污染等問題，可以有效改善環(huán)境，達到清潔環(huán)保的目的。

3.3 經(jīng)濟效益

下面是某小型綜合利用煤泥硫化床電廠依托洗煤廠進行煤泥液態(tài)運輸分離應(yīng)用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，我們以此為例來對煤泥液態(tài)運輸分離應(yīng)用進行效益分析。

3.3.1 某電廠燃料供應(yīng)系統(tǒng)使用5臺裝載機，實現(xiàn)煤泥液態(tài)運輸后裝載機可做為備用設(shè)備減少為2臺，直接節(jié)約設(shè)備更新投入費用100萬元，減少柴油消耗費用約計50萬元/年，減少車輛維修保養(yǎng)費用約計10萬元/年。

3.3.2 間接減少洗煤廠生產(chǎn)成本能源消耗等綜合費用約計350萬元/年，減少企業(yè)整體生產(chǎn)成本。

3.3.3 原煤泥供應(yīng)系統(tǒng)裝機總功率695kw，實際運行功率約計456kw/小時，煤泥液態(tài)運輸和脫水系統(tǒng)裝機功率<200kw實際運行以200kw/小時，平均運行17小時/天計算，每年節(jié)約電能152萬kw，以0.65元度折算，年節(jié)約增效99萬元，以工業(yè)用電成本計算將會增加2-3倍。

3.3.4 原煤泥供應(yīng)系統(tǒng)有設(shè)備27臺套，維修保養(yǎng)費用每年約計40萬元以上，采用煤泥液態(tài)運輸和脫水系統(tǒng)后，維修保養(yǎng)費用每年10萬元以下節(jié)約75%以上。

3.3.5 原有煤泥供應(yīng)系統(tǒng)每班6人其中2人主要工作為系統(tǒng)衛(wèi)生清理工作，新系統(tǒng)投用后可減少為4人，鏟車司機可減少4人；富裕人員安排其它崗位，可節(jié)約增效30萬元。

3.3.6 原煤泥系統(tǒng)是把洗煤廠生產(chǎn)出的煤泥，經(jīng)鏟車、刮板、給料機、皮帶機、勻料機、煤泥泵等設(shè)備運輸?shù)藉仩t料口，中間環(huán)節(jié)還要加水處理，光皮帶等設(shè)備衛(wèi)生清理用水約7500噸/年；新系統(tǒng)運行方式是把多余水份去處，并且過濾后的水份達70%以上且能回收利用，每年可節(jié)約增效10萬元以上。

綜上所述煤泥的液態(tài)運輸和給料系統(tǒng)成功實施后可產(chǎn)生直接效益329萬元/年，間接效益1100萬元以上，如新建坑口電廠參照此模式進行，將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。

4 結(jié)語

本文論述的煤泥液態(tài)運輸分離應(yīng)用，對洗煤廠煤泥漿液液態(tài)運輸脫水分離與電廠燃料一體化具有較高的實用價值，對新建洗煤、發(fā)電設(shè)計時的優(yōu)化組合以及具備條件的準備實現(xiàn)洗煤、發(fā)電聯(lián)合優(yōu)化改造的企業(yè)提供了參考和分析。endprint