选煤装置的再利用改造

Reformation and Reuse of Coal Preparation Unit

薛保城 Baocheng XUE , 徐玲 Ling XU , 李霞 Xia LI , 王黎 Li WANG

兖矿国宏化工有限责任公司山东邹城 273512 Yancon Guohong Chemical Co., Ltd., Zoucheng 273512, China

摘要：

随着兖矿集团北宿煤矿的关停，甲醇生产装置所用原料煤全部通过外部采购以满足生产要求，配套的选煤生产装置被迫闲置。为了解决外购的西北煤粒度大而导致磨煤效率低和制取的水煤浆浓度下降的问题，对选煤生产装置的部分设备进行了再利用改造，不仅使制取的水煤浆质量分数由61.0%左右提高至约62.5%，而且解决了气化灰水处理系统澄清槽结垢后无法在线处理而导致整个生产系统停车的问题。

关键词：

选煤装置; 破碎机; 气化澄清槽; 水煤浆;

Abstract：

With the shutdown of the Beisu Coal Mine of Yancon Group, the raw coal used in the methanol production unit is all externally purchased to meet the production requirements, and the supporting coal preparation unit is forced to idle. In order to solve the problem that the size of the purchased northwest coal is large, resulting in low coal grinding efficiency and decreased concentration of prepared coal water slurry, some equipment of the coal preparation unit has been reformed and reused. After the revamp, not only the mass fraction of the prepared coal water slurry is increased from about 61.0% to about 62.5%, but also the problem is solved that the gasification gray water treatment system cannot be handled online after the clarification tank scaling, resulting in shutdown of the entire production system.

Keyword：

coal preparation unit; crusher; gasification clarification tank; coal water slurry;

兖矿国宏化工有限责任公司(以下简称国宏公司)原料车间选煤装置采用跳汰工艺洗选兖矿集团本部北宿矿高硫煤，处理能力为1 200 kt/a。洗选后的精煤经X409/410精煤脱水筛脱水、X411/412环锤式破碎机破碎后，由X801精煤输送皮带机运输至2^#转载点，经除铁器X801/1除铁后转至2^#转载点至气化磨煤仓上输煤皮带机X804，再经除铁器X805除铁后转至气化磨浆仓上配仓刮板机X806，通过控制磨煤机(A^#、B^#和C^#)储煤仓液压插板阀控制进煤量，保持合适的仓位。

供应气化装置的精煤粒度主要通过2台环锤式破碎机进行处理，破碎机额定处理能力为150 t/h，破碎机出料粒度＜25 mm。

来自精煤脱水筛、中煤脱水筛、矸石筛的筛下水经角锥倾斜板沉淀器沉淀后溢流进入浓缩机，底流送回精煤脱水筛前弧形筛再次处理。浓缩机溢流进入循环水池，再通过循环水泵用作选煤用水；浓缩机底流经底流泵送出进行压滤，滤液回流至循环水池作为选煤用水。

原料车间2座直径Φ 24 m的半地下式浓缩池(X701和X702)容量为1 090 m³，每座浓缩池锥底配有2台离心式底流泵，输送量为200 m³/h，电机功率75 kW。

循环水池配有3台离心式循环水泵(X707、X708和X709)，流量为550 m³/h，电机功率110 kW。

1 选煤装置破碎机的再利用

2016年10月初，随着北宿矿的关停，国宏公司气化选煤生产系统停止运行，原料煤储煤筒仓和选煤生产装置的破碎机闲置，所有气化用煤全部通过露天原料煤配煤皮带机800送往气化装置。

为了满足生产需要，气化用煤除了采用横河、田庄精煤外，积极开拓西北供煤渠道，部分采用西北黄陶勒盖煤种。但在试烧过程中发现，由于煤炭粒度普遍较大，出现磨煤效率降低、大颗粒排出物增加、煤浆浓度下降等一系列问题，给后系统生产带来不利影响。

此外，在露天上煤的过程中，遇到雨雪等恶劣天气时，上煤非常困难，而且场地面积有限，最大存煤量在2 000 t左右，且无法实现西北煤与横河、田庄精煤均匀掺配，无法提升煤浆浓度。为了解决上述问题，充分利用现有原料煤储煤筒仓，可以在储煤筒仓仓下转载皮带机X307与2^#转载点至气化磨煤仓上输煤皮带机X804之间搭设1台长约65 m的皮带机，机头安装除铁器，原料煤储煤筒仓仓下转载皮带机X307延长后反转，使仓内原料煤直接去气化装置，而且可以达到与外部上煤皮带机均匀配煤的目的，改造后流程如图 1所示。但该方案建设资金需要150万元左右，项目从设计到施工完成预计需要3个月，对整个生产系统的影响较大。

图 1

原料煤破碎系统改造流程一

经多次现场实地研究，决定实施如图 2所示的原料煤破碎系统改造。将原跳汰机缓冲仓给煤机X405拆除，跨越跳汰机以及精煤脱水筛架设1台皮带机X409，不仅实现了将汽运原料煤通过汽车受煤系统送入原料煤储煤筒仓进行储存，减少了场地存煤带来的环保治理问题和部分煤炭转运费用，而且可以直接将原料筒仓内的存煤通过皮带机送至破碎机破碎至25 mm以下后再送往气化装置，确保气化装置用煤粒度达标，同时还可以实现与原料煤输送皮带机X801进行精确配煤，也避免了雨雪等恶劣天气造成露天原料煤配煤皮带机800上煤困难的问题。改造完成后，原有的原料煤储煤筒仓和环锤式破碎机重新得到了利用。

图 2

原料煤破碎系统改造流程二

在此改造项目中，主皮带机总长15.64 m，倾角9.23°，宽度1 000 mm，带速1.6 m/s，输送量300 t/h，输送的煤炭通过倾斜度为75°的分叉溜槽进入X411/412环锤式破碎机，流向可以通过溜槽上安装的电动闸板阀进行控制。

2017年1月改造项目实施完成后进行了联动带料试车，对部分存在的问题进行了处理，目前已正常投用，达到了改造目的。改造后，煤浆质量分数由61.0%左右提高至62.5%左右，每天可提高甲醇产量约133 t，年增收超过1 000万元。

2 选煤装置浓缩机的再利用

2017年3月，发现气化装置的灰水澄清槽出现结垢现象。灰水澄清槽耙料器的主要功能是利用刮板把沉降至澄清槽底部的渣浆刮至锥底排放，当锥底部的渣浆过多时，耙料机的运行扭矩增大，提升功能无法实现，一旦耙料器跳车就可能导致无法启动，之后灰水澄清槽内渣浆会逐渐积聚，灰水澄清槽就失去了沉降作用，最终导致灰水水质恶化，气化装置被迫停运，进而导致整个生产系统停产。

如图 3所示，为确保在灰水澄清槽靶料器损坏的情况下系统能正常运行，在进灰水澄清槽的灰水管线上设置1根DN 300 mm管线至原料车间X701/702浓缩池分配桶，循环回水通过在原循环水管道上连接DN 200 mm的管道和球阀送往气化装置灰水槽，并在循环水池上方原循环水管路上安装回流管道和阀门，以便于调节返回气化装置的水流量。浓缩机底流管道则铺设部分管线连接至灰水澄清槽去往灰水处理工序704A细渣过滤岗位澄清槽底料泵P1408的出口管线上，并在底流管道至分配桶上安装DN 200 mm的回流管道和控制阀门以调节流量。

图 3

采用浓缩机代替灰水澄清槽改造示意

来自气化装置的黑水进入浓缩机后，浓缩机上层清液溢流进入循环水池，循环水通过循环水泵X707/708/709送回气化装置的灰水槽，流量通过安装的调节阀进行调节。浓缩机底流则通过底流泵X703/704或X705/706送往灰水处理工序704A细渣工序的过滤机进行脱水处理，滤出的灰渣装车外运，得到的滤液则通过滤液泵送回浓缩机分配桶。

2017年5月18日，气化装置灰水澄清槽再次出现耙料器因结垢严重而无法运转的情况，导致灰渣沉积。为此，立即启用2台浓缩机代替灰水澄清槽，不仅实现了黑水的正常处理，保证了系统的连续运行，而且避免系统停车再开车带来的经济损失近300万元。

3 结语

通过对原料车间选煤生产装置部分设备的再利用改造，不仅解决了西北煤粒度大而导致磨煤机效率和煤浆浓度下降的问题，而且解决了灰水澄清槽结垢后无法在线处理而导致整个生产系统停车的问题，使闲置设备重新获得了利用。