大型矿井型无烟煤选煤厂的技术改造

一、 运行效率低下等问题, 对原煤预处理、 主洗系统、 煤泥水处理 、 产品装车等各个环节进行升级改造 以及为提高系统灵活性 、 保证产品质量和提高块煤产率等进行技术创新 , 使系统原煤处理能力达到 800 万 t / 年以上 , 全厂运行方式达到十余种, 产品品种结构更加合理 , 产品质量优异 , 畅销国内外 , 全 厂各项技术指标达到国内先进水平, 并对设计改扩建大型矿井型选煤厂提出了建议。 关键词 大型 ; 矿井型无烟煤选煤厂; 生产工艺 ; 问题 ; 改造; 建议 文献标识码 : B 文章编号 : 1672- 0652( 2010) 08- 0036- 03 煤, 块煤防碎成为生产过程不可忽略的重要因素。综 合来讲, 大型矿井型无烟煤选煤厂的主要特点是环节 处理能力大、 具有大的储煤场及部分煤流能够内部循 环、 工艺相对简单、 产品品种多、 生产运行方式灵活、 对块煤防碎有着较严格的要求。 2 成庄矿洗选厂各环节升级改造 2. 1 原煤预处理 成庄洗选厂原设计采用预先筛分筛出大块物料, 筛上物经手选后破碎, 破碎后产品与预先分级筛下产 品混合后入选或转载到储煤场暂存的生产工艺, 其缺 点是环节相对较多 , 岗位用人多 , 因筛机、 手选带、 破 碎机故障及人工拣矸等因素影响 , 经常发生停机, 制 约矿 井正 常 生 产。因 此 , 成 庄 矿 洗选 厂 采 用英 国 MM D 公司生产的 M M D625 型分级破碎机, 该机具 有处理能力大、 具有筛分分级功能、 过粉碎率低、 高可 靠性等优点, 实现矿井来 煤一次性直接破碎 成 - 80 mm 粒级以下, 大大简化了生产工艺, 精减了岗位人 员。同时 , 针对筛分破碎车间与主洗系统之间无事故 缓冲环节 , 主洗系统因故停车后, 导致矿井主提升系 统频繁重载起停车 , 主斜井胶带机运行可靠性下降及 矿井原煤提升能力不足的情况, 进行技术改造。在筛 分破碎车间与主洗系统之间增设了旁路缓冲系统 , 当 主洗系统故障停车后, 破碎后的原煤自溢转载到新建 中图分类号: T D922. 7
作者简介 : 张新民
男
1971 年出生
1995 年毕业于中国矿业大学
高级工程师
晋城
048021
2010 年第 8 期
张新民: 大型矿井型无烟煤选煤厂的技术改造
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地面露天储煤场, 保证了矿井原煤的连续提升和筛分 破碎。落地的存煤再择机返回入选。通过改造 , 成庄 矿洗选厂原煤准备环节具有了高效简洁稳定的优势 , 在国内选煤行业探索出一条全新的原煤预处理工艺。 2. 2 主洗系统 主洗系统原设计采用双系统斜轮分选机洗出块 精煤, 筛末煤直接作为商品外运的生产工艺 , 部分设 备性能落后, 局部环节设计不合理, 生产能力低下, 产 品结构单一, 整个系统无法稳定运行。因此 , 对各个 环节生产工艺进行优化改进。在不对厂房进行大的 变动, 充分利用现场空间和设备潜力原则指导下 , 先 后对原煤准备筛分机组、 介质泵、 磁选机、 胶带运输 机、 工艺管路、 电控系统 等多个环节进 行升级改造。 在筛分环 节, 采 用 YK3052 型 圆振筛 + SL G3048W 型直线振动筛 ( 倾斜 15 !) 的方式进行原煤等厚筛分 , 筛上块煤再进串接布置的 SL K3048W 型脱泥筛 ( 倾 斜 7!) 进行脱泥筛分, 解决了原设计 YK3052 圆振筛 + ZKX2448 直线筛 + 2Z KX2448 脱泥筛所组成筛分 机组处理能力明显不足的问题。采用申克公司生产 的 SL W3661W 型精煤脱介筛、 SLW3048W 型矸石脱 介筛、 SL K2461W 型块精煤分级筛分 别替代原国产 的 2Z KX3665 型精煤脱介筛、 2ZKX2448 型矸石脱介 筛、 ZKX2460 型块精煤分级筛, 提升了系统的处理能 力及筛分效 率。在介质系 统, 针对原 设计管路不耐 磨 , 所选介质泵功率不足的问题 , 将全部介质管路更 换为耐磨管, 并更新了功率更大的介质泵, 改原有两 段磁选 ( 一段为 3 台、 二段 1 台 CT N1024 型磁选机 ) 为一段磁选( 艺利 d914 ∀ 3048 型双滚筒磁选机) , 在 简化工艺的同时, 确保了系统的稳定运行。针对进入 厂胶带运输机能力不足的情况, 采用提高带速、 增加 带宽、 增加驱动功率等手段实现了输送能力的明显提 升 , 针对关键部位的胶带运输机则采 用双驱动配置 ( 正常情况下一台工作一台备用 ) , 当其中一侧驱动发 生故障时, 快速切换到另一台 , 保证了系统的连续运 行。在电控系统, 淘汰落后的 S7 系列 1 600/ 6 kVA 变压器 及 旧 型 低 压 配 电 柜 , 换 用 新 型 SRN 系 列 2500/ 6 kVA 变压 器和新 型低压 配电柜 , 并 配备以 E3P LU S 为主要元件的智能检测单元, 大功率设备均 采用变频器启动, 增设了智能无功补偿装置和电力监 控系统 , 确保了电气系统稳定运行。 1998 年, 率先引 进国内第一套模块式重介洗末煤系统 , 以有压两产品
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山西焦煤科技
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块精煤联合建设的两个装车点进行铁路装车。其中 , 两排块精煤仓跨骑两股铁路线布置, 仓内块煤分别通 过仓下给煤机及受料胶带机 , 将其转载到机头装车点 进行装车; 末煤仓为落地仓 , 仓内末煤通过仓下胶带 机转载运到装车点缓冲小仓进行装车。原系统存在 以下问题: a) 产品煤无法进行公路外运。 b) 块煤装 车时, 在相邻两节车皮依次通过装车轨道衡位置时 , 必须临时停下块煤 装车胶带机及给煤机 , 装车效率 低。c) 每股道只能装 20 节车, 不能满足大煤量及时 装车外运的需要。 d) 采用人工凭经验装车 , 装车精 度不高。为此 , 实施了以下技术改造: 在末煤装车胶 带机机头增设旁路胶带机, 延伸到厂房外新增露天储 煤场, 实现筛末煤公路装车外运。将块精煤装车胶带 机机头溜槽改为分叉式可升降式簸箕 , 当车皮依次过 衡时, 通过分叉簸箕升降即可实现连续装车。延长现 有装车线路及配套调车绞车 , 将每道装车数量提升到 30 节。增设车号自动识别系统, 进行精确装车控制 系统改造, 实现每节车皮末段装车时电脑屏幕及语音 精准提示, 提高了装车精准度, 避免了超亏吨现象。 2. 4 其它方面的技术改造 1) 运行方式灵活。为了解决矿井生产和市场需 求变动大, 有时产销不平衡给矿井型选煤厂生产运行 带来较大困难的矛盾, 通过增设翻板装置及转载胶带 机 , 成庄洗选厂逐渐形成拥有局部双系统或有备用系 统的生产加工及转载运输模式, 各回路可根据生产需 要灵活切换。该厂生产运行方式由最初的 4 种增加 到 10 余种, 可实现矿井来煤直接或部分入选、 筛块或 筛末单独落地存储、 储煤场存煤单独或与矿井煤混配 后返回入选、 末原煤全部不入洗或部分入洗、 筛末煤 单独返回入仓等多种生产组织方式, 可在矿井停产或 事故情况下利用储煤场存煤保持正常洗选外运 ; 在外 运车皮数量减少情况下 , 通过增加储煤场储量 , 提高 公路外运量等手段保持矿井正常生产 ; 当矿井煤质发 生变化时, 采用井下不同盘区生产的原煤混配或矿井 来煤与地面储煤场存煤混配等方式保证入选煤量煤 质均衡稳定; 当铁路来车品种比例与选煤厂所产品种 比例不协调出现块仓或末仓满时 , 可通过筛块或筛末 落地来保证其它商品煤继续进行生产。 2) 煤质煤量实时调控。由于无烟煤选煤厂有部 分筛末煤不入洗, 其灰分高低通常无法改变 , 若不加 调控, 将无法保证商品煤质量。成庄矿洗选厂采用在
山西晋城煤业集团成庄矿洗选厂是一座原设计 400 万 t / 年的矿井型动力煤选煤厂, 1997 年投产 , 最 初采用块煤重介、 末煤不入洗的生产工艺, 由于系统 设计上存在诸多不足之处, 导致全厂处理能力明显不 足 , 产品结构单一 , 产品质量得不到有效控制, 生产流 程呆板 , 在投产初期一度影响矿井正常生产。随后近 10 年中, 针对现场存在问题, 成庄矿洗选厂吸收国内 外先进理念, 先后引进建成了国内第一座模块重介选 末煤车间, 对全厂各环节进行了系统技术改造 , 使系 统原煤处理能力达到 800 万 t/ 年以上, 全厂运行方 式达到 10 余种, 产品结构更加合理, 产品质量优异 , 畅销国内外, 全厂各项技术指标达到国内先进水平。 1 大型无烟煤选煤厂生产运行特点 由于无烟煤用途十分广泛, 大型无烟煤选煤厂相 对于炼焦煤选煤厂来说 , 其品种结构相对复杂, 其中 , 热稳定性好的洗块煤是合成氨厂的良好原料, 洗末煤 用于钢铁企业高炉喷吹及烧结矿用, 筛末煤则大量用 于电厂和民用。通常来讲 , 由于市场定位的不同 , 其 产品灰分相对于炼焦煤选煤厂生产的产品略高 , 洗选 过程主要是排矸。同时 , 因受矿井原煤生产和市场需 求多变的影响 , 其生产运行方式及产品结构必须能够 灵活多变, 快速调整, 且需要配备较大的原煤( 或筛选 煤 ) 缓存场地。由于洗块煤综合售价 远远高于筛末
大直径重介旋流器作为主洗 设备, 增加 了洗末煤品 种。 2002 年 , 针对原系统粗煤泥不分选的不足 , 增设 了螺旋分选模块及煤泥离心机脱水设备。该系统采 用钢结构大厅式厂房, 配备 1 台 20 t 天车, 进行设备 起吊和检修。厂房内设独立基础 , 各设备及单元进行 模块式钢结构设计 , 按照自下向上顺序进行拼装, 具 有建设周期短、 厂房占地小、 空间低、 处理能力大、 用 人少、 自动化程度高等特点 , 并以其先进的设计理念 推动了我国选煤事业的发展。 2. 3 煤泥水系统 原设计洗块煤系统产生的煤泥水采用斜板沉淀 池进行水力分级, 底流粗煤泥采用沉降过滤离心机回 收处理, 溢流细煤泥给到 d20 m 浓缩机进行澄清沉 淀, 沉淀浓缩后的细煤泥给到 XM Z340 型压滤机回 收处理, 滤饼掺入筛末煤。由于斜板沉淀池底流物料 含粗颗粒较多 , 其固体物含量受系统生产波动影响变 化较大, 浓度高时导致沉降过滤离心机过载切销, 浓 度低时又导致沉降过滤离心机# 拉稀∃ 。将其改造为 斜板沉没池底流给到 1837 型高频筛进行脱水 , 高频 筛筛上物出口设置分叉溜槽 , 既可直接掺入筛末胶带 机, 又可在水分偏高时经 FC1200 型煤泥离心机脱水 后再掺入筛 末煤, 从而实 现了 粗煤 泥的 稳定回 收。 XM Z340 型压滤机入料原设计采用高低压两段入料, 操作不便 , 高压螺杆泵故障率高, 压滤成形的滤饼因 灰分高无法直接掺入筛 末而不得不采用汽 车倒运。 在引进建设模块重介系统时 , 对全厂煤泥水系统进行 重新优化改进。增设 1 台 d30. 5 m 进口浓缩机, 配套 自动加药装置 , 新建单独的压滤车间, 令全厂煤泥水 系统产生的细煤泥全部进入新增浓缩机进行统一处 理, 溢流进行循环利用 , 底流给到新增 XM Z1060 型 压滤机回收处理。块煤系统 d20 m 浓缩机循环水池 与 d30. 5 m 浓缩机循环水池之间增设 连通管, 实现 洗块和洗末系统循环水的正常循环利用。为适应矿 井入 选 量 逐 年 增 加 的 需 要, 又 陆 续 增 设 了 3 台 KM300 型快开式隔膜压榨压滤机 , 进一步提高了细 煤泥回收处理能力。配套机械密封式压滤入料泵 , 解 决了普通压滤入料泵漏料严重的问题。优化程序设 计, 实现了自动打饼循环统计。经过不断优化改进, 全厂煤泥水系统保持了稳定可靠的运行状态 , 洗水闭 路达到国家一级等级。 3) 装车外运系统。原设计选后产品只能通过与