论文部分内容阅读
[摘 要]燕子山选煤厂在进入入洗石炭二叠纪煤系后,连续多次出现在秦皇岛港口卸车,煤泥堵塞卸车漏斗,造成燕子山矿与选煤厂面临停产的困境。本文剖析其原因:受原煤煤质影响,煤泥灰分高,粘度大,处理困难,燕子山选煤厂通过调整工艺、设备,及煤泥落地处理,增加煤泥烘干车间等一系列探索实践,有效的解决了高粘度煤泥处理问题,杜绝了港口卸车堵塞卸车漏斗的问题。
[关键词]选煤厂 高粘度 细煤泥 处理
中图分类号:P561 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0001-02
同煤集团洗选分公司精煤公司燕子山选煤厂为矿井型选煤厂,经历2004年与2011年4月二次产业升级技术改造后,成为产能5.0Mt/a的全重介动力煤选煤厂,洗选工艺为块煤重介浅槽+末煤重介旋流器+粗煤泥螺旋分选机+细煤泥板框压滤机脱水的联合生产工艺,如图1:
1、立项原因
燕子山矿伴随侏罗纪煤系的枯竭,2011年矿方向下延伸开采石炭二叠纪煤系。为更好服务矿井,同年4月燕子山选煤厂完成第二次技术改造。煤泥工艺为脱泥筛脱泥,进入煤泥桶,后经初级和次级旋流器后的溢流回到浓缩池浓缩,经板框压滤机压榨后,掺入到末精煤中。
燕子山矿石炭二叠纪煤系特点:燕子山矿主要开采石炭系原煤,原煤灰分高、洗耗大,井下地质条件差,断层、地包、矸石夹层较多。
燕子山选煤厂受到矿井原煤性质影响,矸石泥化严重,加上细煤泥(俗称煤泥)不进行分选,造成煤泥灰分和水分高,粘度大。
从上表可以看出:细煤泥中<0.125mm粒度比例占到近90%,且灰分、水分高、粒度细是造成细煤泥粘度大的主要原因,在运输过程中易抱团,粘附末精煤,使煤泥团越来越大。在进入2011年后半年,造成在秦皇岛港口卸车时多次堵塞卸车漏斗,燕矿及燕厂面临停产的局面,也给声誉带来较坏影响。
2、革新内容及成果
针对造成外运事故的原因,在原煤煤质变化明显,无法改变的情况下,选煤厂剖析其原因,从设备、工艺上进行了多种方案实践,边实践边查看方案实践后的效果,情况如下:
2.1 选煤厂内部调整工艺及设备
(1)延长压滤机压榨时间,降低煤泥水分:我厂采用的是西班牙(型号:APN—18S6)板框式压滤机,现将压榨时间延长,进一步将形成的滤饼水分降低。但我厂压滤机使用近5年,设备老化严重,效率大大降低,压滤循环时间增长,造成滤板喷料,二是浓缩池煤泥积聚,制约生产。
(2)减少单位时间煤泥在末精煤的比例。在压滤机卸料时,严禁两台同时卸料,为确保滤饼卸料连续均匀,我厂在部分刮板机上安装了变频器以进行卸料调节;这种方式在我厂遇到生产事故停车时,压滤机停止,不能卸料,造成浓缩池煤泥积聚,制约生产。
(3)增加末精煤产率。我厂将脱泥筛筛板由30mm更换为50mm,通过改变筛板孔径减少进入浅槽的块原煤,增加进入重介旋流器末原煤的量,以此加大末精煤的产率。末煤系统量增大,加大了重介旋流器供料泵的负荷,造成供料泵电机频繁烧毁,制约生产。
(4)在煤泥转载皮带溜槽安装煤泥破碎机,来搅碎抱成团的煤泥。我厂煤泥产量高,(每小时约100吨),粘度大,造成破碎机频繁堵塞。班中员工清理煤泥,劳动强度大,往往刚掏开不久,就又堵塞了。
(5)将煤泥外排,不进入洗出精煤中。为避免港口卸车堵塞堵塞卸车漏斗,燕子山选煤厂将煤泥外排落地,汽车运往空闲地搁置。选煤厂每天产量约15000吨,煤泥产出约1500吨,月产量45000吨。这一方案虽解决眼前之急,但是需投入大量人力、物力。如此量大的煤泥对周边环境影响非常巨大。
(6)针对煤泥结团现象,我厂在产品流程中进行了调整,把部分洗中块直接掺入到末煤系统中,以进一步降低煤泥结团现象。燕子山矿装车采用块、末精煤混装,将部分块精煤 掺入到末精煤中不会影响装车。燕子山厂在紧挨末精煤转载溜槽的块煤转载溜槽加斜溜槽,部分块精煤进入到末精煤中,既增加了精煤的产量,又可以减少煤泥结团现象。由于末精煤皮带处于满负荷运转,掺入的块精煤量不会很大,不能从根本上改变。
(7)在末精煤中掺入筛分煤。在保证煤质的前提下,燕子山矿在煤场装设一部分级筛,筛上物块煤进入选煤厂入洗,筛下物末煤不进行入洗通过皮带运输直接掺入到末精煤中。由于原煤灰分高、水分低,又比较干燥,用灰分置换洗后精煤中的水分。通过掺入末原煤加大末精煤量,又减少煤泥结团现象。原煤煤质不稳定,造成掺入量不好掌控,洗精煤灰分超标是有发生。在煤炭市场越来越不景气的背景下,这一方案最终“流产”。
以上方案均不能有效解决煤泥结团,最终引进煤泥烘干,返厂入仓。
2.2 煤泥干燥,返厂入仓
为彻底解决燕子山选煤厂煤泥产品粘度高,易造成外运事故且影响经济效益这一难题,经考察在2012年下半年开始筹建煤泥干燥车间,煤泥干燥车间布置图如图2
煤泥干燥车间主要由运输系统、燃烧炉、滚筒干燥机、湿式除尘系统、集控系统组成。设计处理能力49.5万t/a(湿基煤泥量),小时处理量93.75t,设计入料水分27~31%,出料水分12~18%(可调),能力与选煤厂煤泥系统配套。
煤泥滚筒干燥机内设活动翼板、组合扬料板。湿煤泥与热烟气通过质热交换后成为干后产品(粒度约10mm左右)由排料器排出经皮带转运至选煤厂末煤产品皮带入仓。
在2013年上半年燕子山煤泥干燥车间建成投入运行,在煤泥烘干车间正常运行后,返厂的煤泥滤饼粒度小、水分低,彻底解决了煤泥滤饼粘度高这一现象。如下图为煤泥滤饼烘干前后状况对比:如图3
煤泥烘干后水分降低,形状由原来的团状变为20mm—30mm的颗粒状,彼此不会出现粘接现象。
3、成果创新:
(1)、燕子山选煤厂煤泥滤饼粘度高,是受入选原煤煤质及洗选工艺影响造成的,由此引发的外运事故在2011~2012年度为同煤集团此类事故的首例。煤泥干燥这一与选煤厂配套工艺为其它选煤厂处理高粘度、高水分煤泥提供了经验借鉴。
4、应用情况及社会经济效益
4.1、应用情况:燕子山煤泥干燥车间从2013年初开始投入运行,经初期调试逐步正常,出料水分控制在15%左右,出料粒度小、表面无粘性。至今与选煤厂煤泥系统联合运行一年半,燕子山选煤厂外运产品未发生一起港口堵塞事故,应用效果良好。
4.2、社会经济效益:
(1)、煤泥干燥车间的使用,避免了为杜绝外运事故而进行的煤泥外排,达到了环保要求。
(2)、煤泥经烘干后,水分比之前降低约15%,掺入末精煤后使末煤产品水分整体降低约2.5%,发热量提高约150kcl/kg。则年经济效益为:450万*150/100*3=2025万元。
5、推广应用前景
燕子山煤泥干燥车间的成功应用,为其它入选石炭二叠纪煤系的选煤厂提供了很好地借鉴作用,在此后同煤集团多个选煤厂在技术改造时都把建造煤泥烘干车间列为改造项目。
参考文献
[1] 张振红,陶鹏.车集选煤厂煤泥干燥的可选性分析[J].煤炭加工与综合利用,2004,(5).
[2] 孙银辉,魏宏武.浅谈煤泥干燥可行性与工艺问题[J].洁净煤技术,2009,
[3] 李阿林.WJG旋翼式干燥机在老屋基选煤厂煤泥干燥中的应用[J].选煤技术,2010,(6).
[4] 王海群,晁春军,张玮.基于S7-300PLC的煤泥干燥控制系统[J].煤炭技术,2009,(28).
[5] 刘鹏.煤泥烘干技术的应用与研究[J].中国商界,20106(9):232.
[6] 李贤国,李新.动力煤分选的几个问题[J].洁净煤技术,2001,7(4):14-17.
[7] 薛宁,高粘度细煤泥处理方式的探索实践.煤炭加工与综合利用,2001,7(4):14-17.
[关键词]选煤厂 高粘度 细煤泥 处理
中图分类号:P561 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0001-02
同煤集团洗选分公司精煤公司燕子山选煤厂为矿井型选煤厂,经历2004年与2011年4月二次产业升级技术改造后,成为产能5.0Mt/a的全重介动力煤选煤厂,洗选工艺为块煤重介浅槽+末煤重介旋流器+粗煤泥螺旋分选机+细煤泥板框压滤机脱水的联合生产工艺,如图1:
1、立项原因
燕子山矿伴随侏罗纪煤系的枯竭,2011年矿方向下延伸开采石炭二叠纪煤系。为更好服务矿井,同年4月燕子山选煤厂完成第二次技术改造。煤泥工艺为脱泥筛脱泥,进入煤泥桶,后经初级和次级旋流器后的溢流回到浓缩池浓缩,经板框压滤机压榨后,掺入到末精煤中。
燕子山矿石炭二叠纪煤系特点:燕子山矿主要开采石炭系原煤,原煤灰分高、洗耗大,井下地质条件差,断层、地包、矸石夹层较多。
燕子山选煤厂受到矿井原煤性质影响,矸石泥化严重,加上细煤泥(俗称煤泥)不进行分选,造成煤泥灰分和水分高,粘度大。
从上表可以看出:细煤泥中<0.125mm粒度比例占到近90%,且灰分、水分高、粒度细是造成细煤泥粘度大的主要原因,在运输过程中易抱团,粘附末精煤,使煤泥团越来越大。在进入2011年后半年,造成在秦皇岛港口卸车时多次堵塞卸车漏斗,燕矿及燕厂面临停产的局面,也给声誉带来较坏影响。
2、革新内容及成果
针对造成外运事故的原因,在原煤煤质变化明显,无法改变的情况下,选煤厂剖析其原因,从设备、工艺上进行了多种方案实践,边实践边查看方案实践后的效果,情况如下:
2.1 选煤厂内部调整工艺及设备
(1)延长压滤机压榨时间,降低煤泥水分:我厂采用的是西班牙(型号:APN—18S6)板框式压滤机,现将压榨时间延长,进一步将形成的滤饼水分降低。但我厂压滤机使用近5年,设备老化严重,效率大大降低,压滤循环时间增长,造成滤板喷料,二是浓缩池煤泥积聚,制约生产。
(2)减少单位时间煤泥在末精煤的比例。在压滤机卸料时,严禁两台同时卸料,为确保滤饼卸料连续均匀,我厂在部分刮板机上安装了变频器以进行卸料调节;这种方式在我厂遇到生产事故停车时,压滤机停止,不能卸料,造成浓缩池煤泥积聚,制约生产。
(3)增加末精煤产率。我厂将脱泥筛筛板由30mm更换为50mm,通过改变筛板孔径减少进入浅槽的块原煤,增加进入重介旋流器末原煤的量,以此加大末精煤的产率。末煤系统量增大,加大了重介旋流器供料泵的负荷,造成供料泵电机频繁烧毁,制约生产。
(4)在煤泥转载皮带溜槽安装煤泥破碎机,来搅碎抱成团的煤泥。我厂煤泥产量高,(每小时约100吨),粘度大,造成破碎机频繁堵塞。班中员工清理煤泥,劳动强度大,往往刚掏开不久,就又堵塞了。
(5)将煤泥外排,不进入洗出精煤中。为避免港口卸车堵塞堵塞卸车漏斗,燕子山选煤厂将煤泥外排落地,汽车运往空闲地搁置。选煤厂每天产量约15000吨,煤泥产出约1500吨,月产量45000吨。这一方案虽解决眼前之急,但是需投入大量人力、物力。如此量大的煤泥对周边环境影响非常巨大。
(6)针对煤泥结团现象,我厂在产品流程中进行了调整,把部分洗中块直接掺入到末煤系统中,以进一步降低煤泥结团现象。燕子山矿装车采用块、末精煤混装,将部分块精煤 掺入到末精煤中不会影响装车。燕子山厂在紧挨末精煤转载溜槽的块煤转载溜槽加斜溜槽,部分块精煤进入到末精煤中,既增加了精煤的产量,又可以减少煤泥结团现象。由于末精煤皮带处于满负荷运转,掺入的块精煤量不会很大,不能从根本上改变。
(7)在末精煤中掺入筛分煤。在保证煤质的前提下,燕子山矿在煤场装设一部分级筛,筛上物块煤进入选煤厂入洗,筛下物末煤不进行入洗通过皮带运输直接掺入到末精煤中。由于原煤灰分高、水分低,又比较干燥,用灰分置换洗后精煤中的水分。通过掺入末原煤加大末精煤量,又减少煤泥结团现象。原煤煤质不稳定,造成掺入量不好掌控,洗精煤灰分超标是有发生。在煤炭市场越来越不景气的背景下,这一方案最终“流产”。
以上方案均不能有效解决煤泥结团,最终引进煤泥烘干,返厂入仓。
2.2 煤泥干燥,返厂入仓
为彻底解决燕子山选煤厂煤泥产品粘度高,易造成外运事故且影响经济效益这一难题,经考察在2012年下半年开始筹建煤泥干燥车间,煤泥干燥车间布置图如图2
煤泥干燥车间主要由运输系统、燃烧炉、滚筒干燥机、湿式除尘系统、集控系统组成。设计处理能力49.5万t/a(湿基煤泥量),小时处理量93.75t,设计入料水分27~31%,出料水分12~18%(可调),能力与选煤厂煤泥系统配套。
煤泥滚筒干燥机内设活动翼板、组合扬料板。湿煤泥与热烟气通过质热交换后成为干后产品(粒度约10mm左右)由排料器排出经皮带转运至选煤厂末煤产品皮带入仓。
在2013年上半年燕子山煤泥干燥车间建成投入运行,在煤泥烘干车间正常运行后,返厂的煤泥滤饼粒度小、水分低,彻底解决了煤泥滤饼粘度高这一现象。如下图为煤泥滤饼烘干前后状况对比:如图3
煤泥烘干后水分降低,形状由原来的团状变为20mm—30mm的颗粒状,彼此不会出现粘接现象。
3、成果创新:
(1)、燕子山选煤厂煤泥滤饼粘度高,是受入选原煤煤质及洗选工艺影响造成的,由此引发的外运事故在2011~2012年度为同煤集团此类事故的首例。煤泥干燥这一与选煤厂配套工艺为其它选煤厂处理高粘度、高水分煤泥提供了经验借鉴。
4、应用情况及社会经济效益
4.1、应用情况:燕子山煤泥干燥车间从2013年初开始投入运行,经初期调试逐步正常,出料水分控制在15%左右,出料粒度小、表面无粘性。至今与选煤厂煤泥系统联合运行一年半,燕子山选煤厂外运产品未发生一起港口堵塞事故,应用效果良好。
4.2、社会经济效益:
(1)、煤泥干燥车间的使用,避免了为杜绝外运事故而进行的煤泥外排,达到了环保要求。
(2)、煤泥经烘干后,水分比之前降低约15%,掺入末精煤后使末煤产品水分整体降低约2.5%,发热量提高约150kcl/kg。则年经济效益为:450万*150/100*3=2025万元。
5、推广应用前景
燕子山煤泥干燥车间的成功应用,为其它入选石炭二叠纪煤系的选煤厂提供了很好地借鉴作用,在此后同煤集团多个选煤厂在技术改造时都把建造煤泥烘干车间列为改造项目。
参考文献
[1] 张振红,陶鹏.车集选煤厂煤泥干燥的可选性分析[J].煤炭加工与综合利用,2004,(5).
[2] 孙银辉,魏宏武.浅谈煤泥干燥可行性与工艺问题[J].洁净煤技术,2009,
[3] 李阿林.WJG旋翼式干燥机在老屋基选煤厂煤泥干燥中的应用[J].选煤技术,2010,(6).
[4] 王海群,晁春军,张玮.基于S7-300PLC的煤泥干燥控制系统[J].煤炭技术,2009,(28).
[5] 刘鹏.煤泥烘干技术的应用与研究[J].中国商界,20106(9):232.
[6] 李贤国,李新.动力煤分选的几个问题[J].洁净煤技术,2001,7(4):14-17.
[7] 薛宁,高粘度细煤泥处理方式的探索实践.煤炭加工与综合利用,2001,7(4):14-17.