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某选煤厂煤泥干燥系统的合理设计

2015-05-07 09:55:54

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燕子山选煤厂受原煤煤质影响,煤泥灰分高,粘度大,处理困难,通过调整选煤厂工艺、设备,增加煤泥烘干车间等一系列探索实践,有效解决了高粘度煤泥的处理问题,为选煤厂增加了明显的经济效益。

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—细煤泥压滤机脱水的联合生产流程,如图1所示。

洗选工艺流程图

问题分析

燕子山矿主要开采石炭系原煤,井下地质条件差,断层、地包、矸石夹层较多,因此原煤灰分较高。

选煤厂采用选前脱泥工艺,煤泥经分级旋流器分级后,小于0.25mm细煤泥由浓缩池浓缩沉淀后经压滤机脱水,煤泥滤饼掺入末煤产品。受入厂原煤煤质影响,洗耗大、精煤产率低。且煤泥水系统受煤质差及矸石泥化影响,浓缩池洗水沉降效果差,压滤机入料浓度不稳定,造成细煤泥滤饼水分大、灰分高,出现煤泥粘度特别高的现象。

煤泥滤饼中极细颗粒(小于0.075mm)含量高达50%以上,灰分高、水分大、粒度细是造成煤泥滤饼粘度大的主要因素。在2011、2012年度中,由于煤泥在末煤产品中结团现象明显,造成多起堵塞港口卸料溜槽的事故,致使外运停装、矿井限产事件多次发生。

改造过程

针对造成外运事故的原因,选煤厂从设备、工艺上采取了多项措施,取得了一定成效。

调整工艺及设备

(1)调整压滤机卸料方式后掺入末精煤。燕子山选煤厂细煤泥处理设备为快开式板框压滤机,卸料速度快,滤饼掺入末煤产品后局部易造成滤饼积聚,形成大的块状物,出现事故隐患。针对这一情况,经与压滤机厂家沟通,重新设置压滤机卸料方式,改为冲击卸料。该卸料方式延长了卸料时间,减少了单位时间拉板卸料数量,避免了滤饼在掺入末煤后局部堆积的现象。

采取这一措施后,虽降低了事故隐患,但在后期发现压滤机液压系统主要部件动作频繁,拉板液压发动机磨损明显,使用周期缩短,且压滤机工作效率明显降低。

(2)增加滤饼碎饼机。选煤厂煤泥经压滤机处理后,在卸料过程中滤饼直接跌落在刮板机上,自由跌落成块状物,粒度约100~300mm,然后经胶带输送机转载到产品仓。

但由于滤饼粘度高,在碎饼机内易出现堵塞现象,经过多次调试齿辊间距和破碎齿长度后,滤饼碎饼机投入了运行。碎饼机正常运行后,煤泥滤饼出料块状物控制在100mm以下,虽然碎饼机内偶有堵塞现象发生,但滤饼在产品煤流中结团现象明显好转,煤流中的团状物明显减少。

(3)调节产品比例,降低事故隐患。根据末煤系统洗选上限的要求,将原煤分级筛的上层筛板筛孔由30更换为50,提高了末煤系统的入选比例,即增加了末精煤产率,降低煤泥滤饼在末煤产品中的比例。

为进一步减少煤泥在末煤产品中的结团现象,厂内根据块精煤与末煤产品运输设备的位置,制作安装了“人”字形溜槽,通过调节翻板把部分破碎后的块精煤混入到末煤胶带输送机中,降低了末煤产品的堆积密度,有利于煤流在运输、转载中跌落松散,避免结团现象的发生,又提高了末煤的发热量。这一措施在实践中效果颇为明显。

煤泥干燥,返厂入仓

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,2012年下半年,选煤厂开始筹建煤泥干燥车间,车间布置如图2所示。

煤泥干燥车间图

煤泥干燥车间主要由运输系统、燃烧炉、烘干机、湿式除尘系统、集控系统组成,要注意优质的煤泥烘干机燃烧器的选择。设计处理能力49.5万t/a(湿基煤泥量),处理量93.75t/h,设计入料水分27%~31%,出料水分12%~18%(可调)。系统处理能力与选煤厂煤泥系统配套。

煤泥烘干机内设活动翼板、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)由排料器排出,经胶带输送机转运到选煤厂末煤产品仓。

2013年上半年,燕子山选煤厂煤泥干燥车间建成投入运行,烘干后的煤泥滤饼粒度小、水分低,彻底解决了煤泥滤饼粘度高的问题。

煤泥烘干机

改造效果

煤泥干燥车间自投入运行后,经初期调试逐步正常生产,出料水分控制在15%左右,出料粒度小、表面无粘性。运行一年半以来,燕子山选煤厂外运产品从未发生港口堵塞事故,应用效果良好,具体经济效益如下:

(1)煤泥干燥车间的使用,避免了煤泥外排地销,煤泥经烘干后与末精煤统一销售,相比地销吨煤泥价格提高了260元,且通过了环保要求。

(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627kJ/kg,年经济效益为:450×150/100×3=2025(万元)。

烘干机发货图

燕子山选煤厂煤泥烘干车间是同煤集团建成投入运行的干燥车间。煤泥干燥车间投运以来,工艺系统运行平稳。随着煤炭市场逐步向买方市场转变,原煤煤质逐渐恶化,煤泥干燥工艺将逐渐成为选煤行业煤泥处理的常用配套流程。欢迎有需要的用户来红星机器订购设备,联系热线:0371——67772626!

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