一種提高化工煤混配合格率的方法

張德順，程 曉

（山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 襄垣 046200）

引言

煤的氣化在煤化工中占有重要地位，尤其液態(tài)排渣技術(shù)的殼牌氣化爐對煤質(zhì)指標(biāo)極為苛刻。要求Si/Al 達到1.85～2.1，灰分在18%～22%之間，混配煤指標(biāo)合格率長期要求達到90%上才能滿足殼牌氣化爐長周期穩(wěn)定運行?？v觀我國煤炭指標(biāo)分布情況，幾乎沒有能夠直接滿足殼牌煤氣化裝置入爐煤指標(biāo)的煤炭產(chǎn)區(qū)，因煤質(zhì)問題導(dǎo)致的非計劃停車或生產(chǎn)事故頻發(fā)不斷。山西潞安化工煤基清潔能源有限責(zé)任公司開車初期也出現(xiàn)堵渣積灰等問題導(dǎo)致頻繁開停車，存在“80 天”怪圈。因此原料煤的選擇是決定氣化爐能否高負荷穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，也是企業(yè)生存發(fā)展盈利的前提和保障。

為確保殼牌氣化爐用煤安全，保證氣化爐安穩(wěn)長滿優(yōu)運行，必須進行煤的混配，才能滿足殼牌煤氣化爐的入爐煤要求，為解決化工煤的技術(shù)問題潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司通過一系列化工煤混配方法創(chuàng)新，實現(xiàn)了快速檢測原料煤的灰分含量，檢測同種煤和矸石進行化工煤混配的比例，從而提高了化工煤的合格率。

1 措施方法

提高化工煤混配合格率的方法，具體包括：

S1：將原料煤按照區(qū)域的不同進行分類，得到初煤A 和初煤B。

S2：將步驟S1 得到的初煤A 和初煤B 進行抽樣檢測，分別通過灰分檢測儀對煤質(zhì)的灰分含量檢測，得到初煤A1，初煤A2 和初煤B1。在所述初煤A1 中，灰分為19%～25%，所述初煤A2 中，灰分為8%～12%，所述初煤B1 中，灰分為10%～15%。

S3：將步驟S2 得到初煤A1，針對煤指標(biāo)波動較大的現(xiàn)狀，初煤A2 和初煤B1 分別通過每層鋪平，層層疊加的方式進行堆疊，得到存儲煤A1，存儲煤A2 和存儲煤B1。

S4：將步驟S3 得到的存儲煤A1，存儲煤A2 和存儲煤B1 分別通過剖面取料，減少煤質(zhì)的波動，具體在第一號料倉內(nèi)取存儲煤A1 得到預(yù)混配煤A1，第二號料倉內(nèi)取存儲煤A2 得到預(yù)混配煤A2 和第三號料倉內(nèi)取存儲煤B1 得到預(yù)混配煤B1；，所述存儲煤A1，所述存儲A2 和所述存儲B1 均采用灰分檢測儀對剖面取料的作業(yè)面的6 個位置灰分的檢測。

S5：將步驟S4 得到的預(yù)混配煤A1，預(yù)混配煤A2 和預(yù)混配煤B1 通過灰分檢測儀對煤質(zhì)的灰分含量再次檢測，得到灰分為19%～25%的混配煤A1，灰分為8%～12%的混配煤A2 和灰分的質(zhì)量分數(shù)為10%～15%的混配煤B1；該操作作為煤混配前的最后檢測手段，作為混配比例微調(diào)的依據(jù)。出現(xiàn)異常時，需及時調(diào)整配比或更換作業(yè)面。

S6：將步驟S5 得到混配煤A1，如圖1 所示，通過皮帶運輸混配煤和矸石，混配煤A2 和混配煤B1，分別與灰分為75%～95%的矸石進行混配得到成品煤A1，成品煤A2 和成品煤B1。通過根據(jù)所述混配煤A1，所述混配煤A2 和所述混配煤B1 分別與所述矸石混配的體積比例為9∶1；所述成品煤A1，所述成品煤A2 和所述成品煤B1 通過灰分檢測儀對煤質(zhì)的灰分再次檢測，其中成品煤的灰分為16%～20%，Si、Al 質(zhì)量比為1.85～2.2，不滿足成品煤的要求，重復(fù)S4～S6 步驟。

圖1 煤質(zhì)灰分檢測的示意圖

根據(jù)皮帶秤曲線監(jiān)控下料口下料情況，防止堵料。三是根據(jù)S4 和S6 步驟方法檢測出的數(shù)據(jù)對混配比例微調(diào)，更好的滿足生產(chǎn)需要；四是根據(jù)皮帶上在線灰分檢測儀檢測混配煤質(zhì)，控制煤質(zhì)長期合格穩(wěn)定。

如表1、表2 所示，頻率質(zhì)量的關(guān)系指的是皮帶的運行一個周期運輸煤的質(zhì)量為14.5 t 和矸石14.5 t，不同質(zhì)量下的成品煤，給煤機的頻率和矸石的給煤機頻率，對矸石下料口給煤機頻率在0.4 Hz～1 Hz 之間進行調(diào)整。

表1 B1 煤：A1 煤混配比例

表2 A2：矸石混配比例

如表3 所示，是800T/H 基礎(chǔ)上的調(diào)整量，在每種煤灰分的范圍區(qū)間，對應(yīng)調(diào)整矸石的給煤機的頻率。

表3 800T/H 基礎(chǔ)上的調(diào)整量

例如制造300T 成品煤，成品煤A1、所述成品煤A2 或所述成品煤B1 的給煤機頻率為18.5 Hz，矸石的給煤機頻率為2.6 Hz。

在A2 煤業(yè)的煤到倉后，進行灰分檢測儀快速檢測灰分含量，分析合格后放入指定位置，如1#煤倉；煤矸石到倉后同樣快速檢測合格后放置在制定位置，如7#倉；

各倉堆疊物料時需采用層堆法，如圖2 所示。

圖2 疊層堆料的示意圖

在進入混煤機前，再對需要混配的煤和矸石進行多斷面檢測，合格后進入混煤機；

根據(jù)A2 煤：矸石（9∶1）配煤方案進行配煤；

配置300 t 混煤時，選取A2 煤18.5 t，矸石2.6 t，給煤機頻率0.5 Hz；

隨時根據(jù)氣化爐工況調(diào)整配煤混配比例，當(dāng)氣化爐中H/C 小于2.4 時，A2 煤：矸石配比調(diào)整為9.2∶0.8，當(dāng)化爐中H/C 大于4.2 時，A2 煤：矸石配比調(diào)整為8.1∶1.9。

2 結(jié)語

采用此化工煤精準混配方法，一是完善了化工煤精細化混配工藝，化工煤關(guān)鍵指標(biāo)合格率可到95%以上。二是入廠煤分區(qū)存儲，定點堆放。并建立煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)庫，對各區(qū)域煤質(zhì)進行長期跟蹤，及時根據(jù)煤質(zhì)和入爐要求調(diào)整配比，做到對混配煤煤質(zhì)的在線管控，做到精益求精。三是采用此方法無需新建混配成品煤倉，整個混配煤流程全部在皮帶上完成，大大節(jié)省了工業(yè)用地的面積，降低了投資成本或租賃場地的費用。四是快速實現(xiàn)氣化爐多煤種的迅速切換，根據(jù)氣化爐多種原料煤交替使用有利于氣化爐工況的現(xiàn)狀，能最大程度保證氣化爐的長周期、穩(wěn)定運行，提高氣化爐運行效率，降低生產(chǎn)運行成本。