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        酸刺溝選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)改造

        2018-06-01 02:01:05辛學(xué)銘張利云宋德敏
        選煤技術(shù) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:重介篩板粒級

        郎 軍,辛學(xué)銘,張利云,宋德敏

        (內(nèi)蒙古伊泰京粵酸刺溝礦業(yè)有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

        酸刺溝選煤廠是酸刺溝煤礦的配套選煤廠,生產(chǎn)能力為12 Mt/a。設(shè)計選用以塊煤全部入選、末煤部分入選為主的入選方式,目前共有三套塊煤處理系統(tǒng)和兩套末煤處理系統(tǒng),其中第三套系統(tǒng)只洗選塊煤,末原煤直接作為商品煤銷售;洗選工藝為200~13 mm粒級塊煤采用淺槽重介分選機分選、13~1 mm粒級末煤采用有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、煤泥采用板框壓濾機和加壓過濾機脫水的聯(lián)合工藝。

        入選原煤為長焰煤,具有灰分中等、揮發(fā)分高、發(fā)熱量中高、硫含量低、熱穩(wěn)定性好、焦油含量高、有害元素少的特點。主導(dǎo)產(chǎn)品為發(fā)熱量20.93 MJ/kg的高熱值煤(伊泰4號)和18 MJ/kg的低熱值煤(伊泰10號)及煤泥,伊泰10號為部分不入選的末原煤(經(jīng)旁路直接進入產(chǎn)品倉),伊泰4號和煤泥屬于洗選產(chǎn)品;伊泰10號、伊泰4號商品煤通過火車外運銷售,主要銷往港口和當(dāng)?shù)氐耐锌送须姀S,煤泥直接地銷。洗選產(chǎn)品主要作為動力煤,也可作為民用燃煤。由于其發(fā)熱量較高,硫含量低,具有較強的市場競爭優(yōu)勢。

        1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

        1.1 煤泥產(chǎn)量高

        在原生產(chǎn)工藝條件下,煤泥產(chǎn)量高,平均產(chǎn)率約為14%,月均產(chǎn)量約為0.14 Mt,年產(chǎn)量在1.68 Mt左右。這部分煤泥質(zhì)量較好,平均發(fā)熱量為13.39 MJ/kg,平均水分為22%,平均灰分為35.30%。每年3月中旬至10月中旬,煤泥全部摻入其他產(chǎn)品銷售,為了保證不出現(xiàn)凍車事故,其他時間煤泥全部銷給當(dāng)?shù)仉姀S。每年10月中旬至次年3月中旬當(dāng)?shù)仉姀S運行一組發(fā)電機,每天的煤泥用量約為1 000 t,而選煤廠每天的供給量約為4 600 t,其余煤泥被存儲在電廠的露天煤場。露天煤場最大存儲能力在0.30 Mt左右,而每年10月中旬至次年3月中旬的煤泥存儲量約為0.30 Mt。

        根據(jù)2014年生產(chǎn)數(shù)據(jù),全年外排煤泥0.80 Mt,其中3月中旬至10月中旬0.30 Mt,其他時間0.50 Mt,超過電廠的消耗能力和存儲能力。根據(jù)2014年3月11日鄂爾多斯政府簽發(fā)的《鄂府辦發(fā)電[2014]3號〈鄂爾多斯市人民政府辦公廳關(guān)于全面清理整頓煤場集裝站等粉狀物料堆場的通知〉》,電廠的露天煤場屬于整頓范圍,需要進行完全封閉處理。根據(jù)工業(yè)廣場的布置情況,露天煤場已無擴大的可能,其封閉后的存儲量降至0.12 Mt左右,無法滿足煤泥存儲要求。

        1.2 末煤處理系統(tǒng)介耗高

        按照選煤設(shè)計規(guī)范,重介生產(chǎn)系統(tǒng)每洗選1 t原煤,塊煤處理系統(tǒng)的介耗<0.80 kg,末煤處理系統(tǒng)的介耗<2.00 kg。在原生產(chǎn)工藝條件下,每洗選1 t原煤的平均介耗為1.30 kg(表1)?,F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn):塊煤處理系統(tǒng)的介耗較低,符合選煤設(shè)計規(guī)范;而末精煤及其離心液中的磁性物含量較高,故末煤處理系統(tǒng)的脫介效果需要進一步提高。

        表1 生產(chǎn)系統(tǒng)改造前的介耗統(tǒng)計結(jié)果

        2 改造方案與實施

        2.1 原煤處理系統(tǒng)

        為了從源頭上有效地降低煤泥產(chǎn)量,將篩分車間分級篩入料端篩孔尺寸200 mm的篩板更換成6 mm的篩板,篩下物直接摻入末原煤銷售。末煤中<1 mm粒級粉煤的產(chǎn)率見表2。

        表2 末煤中<1 mm粒級粉煤的產(chǎn)率

        由表2可知:改造后,6 mm以下物料中<1 mm粒級粉煤占本級的產(chǎn)率為32.78%,換算后占全樣的產(chǎn)率為6.05%,說明通過篩分就能很好地實現(xiàn)<1 mm粒級粉煤的分離,即6.05%的粉煤直接成為伊泰10號產(chǎn)品。

        2.2 介質(zhì)回收系統(tǒng)

        2.2.1 重介質(zhì)旋流器出料箱

        在重介質(zhì)旋流器的出料箱內(nèi)部增加三排六塊脫介篩篩板(尺寸為610 mm×610 mm),其安裝角度為23°,以增加精煤脫介環(huán)節(jié)[1-3],從而提高脫介效果。改造后,末精煤首先在出料箱預(yù)先脫介,篩上物進入脫介篩進行二次脫介,篩下物進入脫介篩下方的合格介質(zhì)段。改造后的出料箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 改造后的出料箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)Fig.1 Internal structure of the renovated H.M. cyclone′s discharge box

        2.2.2 末矸石預(yù)先脫介緩沖箱

        重介質(zhì)旋流器位于主廠房標高+18.50 m處,末矸石預(yù)先脫介篩位于主廠房標高+8 m處,相對高差為10.50 m。末矸石通過管道輸出,出料壓力較大,對管道變向處和脫介篩入料端沖擊較大,管道變向處、脫介篩入料端篩板易出現(xiàn)磨損;此外,由于矸石在脫介篩篩面運動較快,脫介效果較差。

        為此,將變向處的管道改為緩沖箱,其位于主廠房標高+14 m處。緩沖箱分為上下兩層,上段貼有耐磨瓷磚,能夠起到減少磨損、降低沖擊的作用;其溢流流入下段,下段布置有兩排四塊脫介篩篩板(尺寸為610 mm×610 mm)[4-6]。經(jīng)過緩沖和預(yù)先脫介后,下段介質(zhì)進入脫介篩下方的合格介質(zhì)段,篩上物通過管道進入脫介篩入料端,在此進行二次脫介。改造后的末矸石緩沖箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        圖2 改造后的緩沖箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)

        2.3 增加煤泥干燥車間

        在改造后的生產(chǎn)工藝條件下,煤泥平均產(chǎn)率約為9.50%,月均產(chǎn)量約為0.10 Mt,年產(chǎn)量約為1.20 Mt;其平均發(fā)熱量為15.49 MJ/kg,平均水分為22%,平均灰分為27.89%。干燥系統(tǒng)處理能力按照150 t/h設(shè)計,在每天生產(chǎn)20 h、每年生產(chǎn)330 d的條件下,每年可干燥煤泥0.99 Mt;干燥煤泥的平均水分約為10%,其平均發(fā)熱量為18.42 MJ/kg。

        為了保證不出現(xiàn)凍車事故,在1月至3月中旬和10月中旬至年底全力干燥煤泥,剩余部分銷給當(dāng)?shù)仉姀S。冬季產(chǎn)出煤泥0.50 Mt,干燥系統(tǒng)最大處理能力為0.40 Mt,剩余0.10 Mt銷給當(dāng)?shù)仉姀S;夏季產(chǎn)出煤泥0.70 Mt,干燥系統(tǒng)最大處理能力為0.58 Mt,剩余0.12 Mt銷給當(dāng)?shù)仉姀S。

        3 改造效果

        (1)介耗降低。2016年5月完成了重介質(zhì)旋流器預(yù)先脫介系統(tǒng)改造,并投入使用,此時出料箱、緩沖箱能夠完全代替固定篩實現(xiàn)預(yù)先脫介,振動篩的入料量減少,脫介效率提高[7-9];兩者脫下的合格介質(zhì)與振動篩一段脫下的合格介質(zhì)一起進入末煤合介桶,繼續(xù)循環(huán)使用[10-11]。生產(chǎn)系統(tǒng)改造后的介耗統(tǒng)計結(jié)果見表3。

        表3 生產(chǎn)系統(tǒng)改造后的介耗統(tǒng)計結(jié)果Table 3 Statistics of medium consumption after renovation

        通過生產(chǎn)系統(tǒng)改造前后的介耗變化(圖3)可以看出:改造后,重介處理系統(tǒng)介耗降低,平均介耗為1.14 kg/t,比改造前節(jié)省0.16 kg/t,且末煤處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

        圖3 生產(chǎn)系統(tǒng)改造前后的介耗變化曲線

        (2)檢修工作量減少。改造前,末矸石脫介篩每月需要更換篩板30塊左右,改造后每月僅需更換15塊左右,同時工人的檢修工作量減少。此外,取消管道變向環(huán)節(jié)后,工人的檢修工作量進一步減少。

        (3)經(jīng)濟效益提高。改造后,重介處理系統(tǒng)的介耗節(jié)省0.16 kg/t,按照原煤洗選量12 Mt/a,磁鐵礦粉單價760元/t計算,每年節(jié)約的介質(zhì)成本為145.92萬元;每月節(jié)省矸石脫介篩篩板15塊左右,按照每塊篩板800元計算,每年節(jié)約的篩板成本約為14.40 萬元;6.05%的粉煤直接成為伊泰10號產(chǎn)品,按照原煤洗選量12 Mt/a計算,每年銷售收入增加約1億元;煤泥經(jīng)過干燥處理后,每年

        的增值額度約為6 300萬元,綜合計算,此次升級改造可使企業(yè)每年多收入約1.65億元。

        4 結(jié)語

        針對酸刺溝選煤廠煤泥產(chǎn)量大、介耗高的問題,結(jié)合實際情況,對原煤處理系統(tǒng)、介質(zhì)回收系統(tǒng)進行升級改造,并增加煤泥干燥系統(tǒng)。在采取一系列改造措施后,重介生產(chǎn)系統(tǒng)介耗降低,脫介篩篩板磨損減少;在數(shù)量基本不變的情況下,煤泥質(zhì)量得到提升,且不再影響正常生產(chǎn)。同時,商品煤產(chǎn)量及其發(fā)運量均增加,總生產(chǎn)成本降低,經(jīng)濟效益增加顯著。

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