塔山選煤廠二廠煤泥水處理系統(tǒng)改造的可行性分析

李 哲

(同煤集團 大地選煤公司，山西 大同 037057)

塔山選煤廠二廠煤泥水處理系統(tǒng)改造的可行性分析

李 哲

(同煤集團 大地選煤公司，山西 大同 037057)

為了解決塔山選煤廠二廠煤泥水處理系統(tǒng)無法應對大量“跑粗”的問題，結合生產(chǎn)現(xiàn)狀分析煤泥水處理系統(tǒng)改造的可行性。在對兩種改造方案比選的基礎上，確定選用方案二對其進行改造，即將濃縮機底流排至中煤脫介篩的稀介段。該方案的成功實施與應用，不但可以充分利用原管路設施，節(jié)約改造成本，而且能夠有效解決生產(chǎn)系統(tǒng)“跑粗”的問題，工人勞動強度和作業(yè)危險性均大幅降低。

煤泥水處理；濃縮機底流；“跑粗”；稀介段

塔山選煤廠屬于礦井型選煤廠，一廠設計能力為15.00 Mt/a，為了滿足礦井流程改造和產(chǎn)能提升的要求，2014年4月至2015年3月在塔山礦工業(yè)廣場內(nèi)新建設計能力為8.00 Mt/a的二廠。二廠洗選工藝為150～13 mm粒級塊煤采用淺槽重介質(zhì)分選機分選，13～1.5 mm粒級末煤采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，1.5～0.25 mm粒級粗煤泥采用螺旋分選機分選，<0.25 mm粒級細煤泥采用加壓過濾機和板框壓濾機聯(lián)合脫水。入選原煤煤種以氣煤為主，含有極少量1/3焦煤，具有高灰、特低硫、特低磷、高發(fā)熱量、高灰熔點、高揮發(fā)分的特點；主導產(chǎn)品為Qnet，ar≥23.02 MJ/kg的商品煤。

通過一年多的施工建設，目前塔山選煤廠二廠已進入調(diào)試階段。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，煤泥水處理系統(tǒng)無法應對大量“跑粗”的問題。這不但對環(huán)境造成污染，而且嚴重違反國家環(huán)保政策，因此必須對煤泥水處理系統(tǒng)進行改造。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

原煤經(jīng)雙層脫泥篩(上層篩孔尺寸13 mm，下層篩孔尺寸1.5 mm)脫泥后，<1.5 mm粒級煤泥自流進入煤泥桶，采用2組(每組8臺)φ500 mm的分級旋流器組對其進行分級，旋流器溢流全部進入φ38 m的濃縮機(半地下式雙層結構，上層為主機，下層為事故池)。此外，進入煤泥桶的還有離心機的離心液和磁選尾礦，導致煤泥水處理系統(tǒng)“跑粗”的控制難度增加[1-3]。塔山選煤廠二廠煤泥水處理系統(tǒng)原則流程如圖1所示。

圖1 煤泥水處理系統(tǒng)原則流程

在實際生產(chǎn)過程中，雙層脫泥篩的下篩板檢修極為不便，一旦其脫落而不能及時發(fā)現(xiàn)時，濃縮機內(nèi)將會聚集大量<13 mm粒級煤泥，導致整個煤泥水處理系統(tǒng)無法運行，進而迫使全廠停車停產(chǎn)；加之原工藝設計存在缺陷，在發(fā)生生產(chǎn)事故時，濃縮機內(nèi)的煤泥只能通過底流進入事故池，而事故池內(nèi)的上千立方米煤水混合物需要工人手工排出[4-5]，勞動強度非常大，且存在嚴重的安全隱患。

2 方案探索

該選煤廠濃縮機下側布置有2臺底流泵，型號為150ZJ-I-C42，流量為300 m3/h，揚程為20 m；配套電機型號為YXn280S-6，功率為45 kW。在不更換底流泵和電機的前提下，底流最高可被打到主廠房3層的篩分設備上。如果生產(chǎn)系統(tǒng)“跑粗”，濃縮機底流可能被分別打到混料桶、稀介桶、精煤脫介篩、中煤脫介篩、矸石脫介篩等。經(jīng)研究與分析(表1)，將濃縮機底流打到中煤脫介篩篩面，經(jīng)其脫水后輸送至中煤倉，該方案最具可行性。

表1 濃縮機底流去向可行性分析結果

為了減少資金投入和系統(tǒng)復雜性，應該在充分利用原設備的基礎上，實現(xiàn)系統(tǒng)改造和完善，以滿足實際生產(chǎn)需要[6]。根據(jù)改造要求和現(xiàn)場需要，確定的改造方案有2個，現(xiàn)就其優(yōu)劣進行分析。

方案一：連接濃縮機與主廠房的底流管道戶外部分不動，將入廠處的管路更換成三通；右路為原管路，連接壓濾機和加壓過濾機的入料桶；左路為新加管路，進入中煤脫介篩的稀介段。方案一的設備流程如圖2所示。

圖2 方案一的設備流程

該方案的優(yōu)點是管路入廠后與原管路獨立，對原煤泥水處理系統(tǒng)沒有影響；缺點是新加管路過長，在底流給入中煤脫介篩的過程中，如果底流泵停車，管路中的煤泥水就會回流[7-9]，易導致管路被堵塞。

方案二：連接濃縮機底流口與壓濾機和加壓過濾機入料桶的管路不動，在管路末端增加閥門，并將其延伸至中煤脫介篩的稀介段。方案二的設備流程如圖3所示。

圖3 方案二的設備流程

該方案的優(yōu)點是能夠充分利用原管路設施，減少資金投入；在底流進入中煤脫介篩篩面后底流泵停車，管道內(nèi)的煤泥水可以就近進入加壓過濾機或板框壓濾機的入料桶，能夠避免管路被堵塞。缺點是其與原煤泥水處理系統(tǒng)互相干擾，在正常生產(chǎn)過程中，如果閥門磨損漏料，煤泥水處理系統(tǒng)就會紊亂。

綜合分析，宜選擇方案二，即連接濃縮機底流口與壓濾機和加壓過濾機入料桶的管路不動，在管路末端增加閥門，并將其延伸至中煤脫介篩的稀介段；針對該方案的缺陷，應該加強維護與保養(yǎng)力度。

3 改造效果

在改造工程完成后，利用礦井月度檢修且選煤廠停產(chǎn)時間，人為制造一次“跑粗”事故，以檢測煤泥水處理系統(tǒng)改造成效。通過擴大脫泥篩的篩孔尺寸(更換破損篩板)，提高旋流器組的入料壓力，使部分0.5～5 mm粒級粗煤泥進入濃縮機，這部分煤泥壓濾機很難處理。 此時開起改造系統(tǒng)，在其運行2 h后對濃縮機底流的粒度組成進行分析，結果見表2。

表2 濃縮機底流的粒度組成

由表2可知：底流中>1.5 mm粒級粗煤泥的產(chǎn)率降低83.70個百分點，且不存在>2 mm的粗顆粒，此時壓濾設備可以正常生產(chǎn)。在檢測完成后，關閉改造系統(tǒng)的閥門，并開起原閥門，2臺壓濾機的入料桶上料正常，說明此次改造很成功。

4 結語

塔山選煤廠二廠為解決煤泥水處理系統(tǒng)存在的問題，在對兩種改造方案比選的基礎上，選用第二種方案對其進行改造，即將濃縮機底流引至中煤脫介篩的稀介段，這樣可以有效應對煤泥水處理系統(tǒng)大量“跑粗”的問題，進而保證選煤廠的正常生產(chǎn)，同時工人勞動強度和作業(yè)危險性大大降低，其對同類型選煤廠的煤泥水處理系統(tǒng)改造有著很好的借鑒作用。

[1] 吳式瑜.關于動力煤洗選問題[J]. 煤炭科學技術，1992(2):46-49.

[2] 鄧曉陽，張啟林.選煤廠電氣設備安裝使用與維護[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2006.

[3] 王振生，李 尋.選煤廠生產(chǎn)技術管理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1990.

[4] 匡亞莉. 選煤廠管理[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2011.

[5] 仝 效．永定莊選煤廠煤泥水系統(tǒng)工藝改造實踐[J]．選煤技術，2014(4):57-59．

[6] 顧文卿.新編選煤實用技術手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[7] 戴少康.選煤工藝設計的思路與方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[8] 中國煤炭建設協(xié)會.煤炭洗選工程設計規(guī)范:GB50359—2005[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[9] 《選煤廠設計手冊》編寫組.選煤廠設計手冊(工藝部分)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1978.

Analysis on the feasibility of renovation of the slurry treatment system at Tashan No.2 Coal Preparation Plant

LI Zhe

(Dadi Coal Preparation Co., Ltd., Datong Coal Group, Datong, Shanxi 037057, China)

The trouble with the plant is that the normal operation its slurry treatment system is adversely affected due to the presence of a large amount of oversize material in underflow of disliming screen. In the light of the current situation, an analysis is made on the feasibility of making technical remoulding of the slurry treatment system. Through comparison of 2 alternative schemes, a more practical one is finally selected, that is, to send the thickener's underflow to the middlings medium draining screen. The successful application of the renovation scheme makes it possible to make full use of the existing pipework, moreover, there can be seen a save of renovation cost, absence of oversize material in screen underflow, and drastic reduction of labour intensity and danger in operation.

slurry treatment; thickener underflow; oversize passing through screen; medium draining system

1001-3571(2016)05-0070-03

TD946.2

A

2016-09-09

10.16447/j.cnki.cpt.2016.05.019

李 哲(1984—)，男，山西省大同市人，工程師，從事選煤技術管理工作。

E-mail:273245985@qq.com Tel：18635231545

李 哲.塔山選煤廠二廠煤泥水處理系統(tǒng)改造的可行性分析[J]. 選煤技術，2016(5)：70-72,76.