煤矸石脱硫技改方案

天府矿业公司磨心坡发电厂煤矸石加工脱硫系统技术改造方案前言磨心坡发电厂燃运车间煤矸石加工脱硫系统，原属磨心坡选煤厂硫精砂车间，2004年2月划归电厂管理，该系统建于1992年，原为磨心坡选煤厂“三同时”的强制环保配套项目，采用梯跳＋摇床联合工艺对选煤厂洗选中产生的煤矸石进行物理脱硫，主要产品为脱硫后的矸石及硫精砂，其中矸石作为电厂燃料，副产品硫精砂进入市场销售。

燃运车间煤矸石加工脱硫系统作为连接洗煤厂与电厂的中间环节，担负着“资源综合利用”与“环保物理脱硫”的双重作用。

一、煤矸石脱硫系统技改的必要性（一）煤矸石脱硫系统技改是电厂生存的需要磨心坡发电厂煤矸石脱硫系统作为连接选煤厂与电厂的中间纽带，担负着“资源综合利用”与“环保物理脱硫”的双重作用。

长期以来，该系统一直存在着工艺设计不完善、设备陈旧老化、系统可靠性差等方面的问题，制约着该系统双重作用的正常发挥。

在国家“十一五”规划中，要求企业必须实行“节能、减排”，如不及早进行煤矸石脱硫系统技术改造，强化煤矸石入炉前的物理脱硫，必将导致入炉煤含硫量高，烟气不能做到达标排放；同时煤矸石掺入量也将大大减少，不能满足资源综合利用电厂煤矸石（或煤泥）掺入量必须大于60%的要求，必将危及电厂的生存与发展。

国家在“十一五”规划《纲要》中明确提出了节能和减排两个约束性指标，而国家发改委〈2006发字第2号文件〉对火电厂提出了明确的要求：“经技术改造后仍未达到环保排放标准的各类机组；供电标准煤耗高出本省（区、市）平均水平10%或全国平均水平15%的各类燃煤机组；必须按照法律、法规应予关停。

”我厂虽属于“资源综合利用”电厂，属国家政策鼓励与支持发展的对象，但前提必须做到：环保达标排放及能耗水平低于发改委前述规定。

（二）煤矸石脱硫系统技改是满足电厂安装SO2在线监测的需要根据重庆市环保局关于电厂3＃炉验收时提出的要求：电厂在2007年内必须完成烟气在线监测系统的安装，且ＳＯ2排放浓度必须低于800mg/m3的标准。

但由于我厂燃料组成为高硫煤矸石及洗中煤，未经治理前烟气中ＳＯ2排放浓度高达近15000 mg/m3，超标准近19倍。

2007年公司委托中电投重庆远达环保工程有限公司对电厂3台35t/h锅炉烟气脱硫改造工程编制了可行性研究报告，设计采用五层喷淋层投资高达近1600万元，年运行费用高达360万元，而且由于我厂使用的燃料硫分太高，该烟气脱硫方案全国目前尚无成功的先例可供借鉴。

在此情况下，我厂只得另辟蹊径寻找出路，提出了“三步法综合治理二氧化硫”的思路。

一是对煤矸石燃料加工源头上强化“物理脱硫”；通过提升分选硫精砂系统的装备技术水平来最大限度降低入炉煤矸石的硫份，减少后一工序中固硫、脱硫运行成本及投资规模；二是实施“炉内固硫”，通过改造锅炉，在提高热效率，降低能耗的同时在炉内加入石灰石粉掺烧，将大部份的硫形成固体物随炉渣排放；三是采取“烟气脱硫”最终把关，通过对目前烟气脱硫设施进行技术改造，最终保证烟气中SO2实现达标排放的目的，满足安装烟气在线监测系统的需要。

（三）煤矸石脱硫系统技改是电厂脱硫工艺设计的需要目前我厂在硫精砂车间正常脱硫情况下，洗矸（硫份平均在5.6％左右）和选煤厂的中煤（硫份在2.7％左右）按1：1比例配掺后，入炉煤的硫份在 4.2%左右，经多次测试此条件下烟气中二氧化硫（SO2）浓度在15000mg/m3左右，此时依靠单一的烟气脱硫装置技术无法做到达标排放。

按厂提出的“三步法综合治理二氧化硫”的思路，按最终烟气二氧化硫（SO2）排放浓度必须低于800mg/m3的控制目标，结合目前了解到的烟气脱硫效率、炉内固硫效率进行测算，我厂要达到控制目标，入炉煤的含硫量应低于3.8％，而脱硫系统加工的矸石硫份则应控制在4.5％以下。

技改方案也围绕脱硫系统矸石硫份控制在4.5％进行开展。

二、煤矸石脱硫系统现状（一）、煤矸石脱硫工艺目前煤矸石分选硫精砂工艺系统为1987年重庆煤矿设计院设计，其流程为：来自选煤厂的原矿（洗选煤矸石）经运输设备送入选硫系统原矿仓，再进入Φ2.1m棒磨机进行磨碎，经梯型跳汰机分选成精矿、中矿和尾矸三个产品，中矿再进入摇床分选出硫精砂精矿并与梯跳精矿汇合后经脱水脱泥后装仓外销；梯跳尾矿进入电厂供锅炉使用；煤泥水经Φ12m浓缩机处理后进入压滤机回收固体滤饼，滤水回送到生产系统提供整个硫精砂车间的闭路循环用水，原设计定员为118人。

（二）、煤矸石脱硫系统目前存在的主要问题1、处理能力与洗煤厂不配套设计年处理矸石能力为11万吨/年，但由于部份工艺设备配置不合理，系统建成后就未能达到设计要求，从而达不到设计处理能力；多年来未对设备进行更新，设备老化、能耗高、设备陈旧零配件缺乏、运行故障率高，按目前设备的实际状况，其加工处理能力仅有7.2万吨/年，而2007年实际加工原矸10.3万吨/年，大大超设备能力运行；而洗煤厂经2007年9月技改扩能后，年入洗原煤能力达75万吨，每年将产生出约16万吨的洗选煤矸石，每年尚有5万吨矸石无法进行物理脱硫处理。

2、部份关键设备分选精度低、分选效率差按设计要求，硫精砂产品产率应在11％左右；全硫品位在35％左右；脱硫后的矸石含硫量低于3％。

但2007年硫精砂产品平均产率只有3.8％左右；产品全硫品位只有32％；脱硫后矸石含硫量约在5.3％左右，我厂在先后多次派人外出调研、学习，并请相关设计院及兄弟单位专家来厂进行过多次会诊，经反复讨论后，得出现在硫精砂产品产率低、脱硫效果差的工艺及设备方面的主要原因有以下几点：（1）、梯型跳汰机目前已经使用了近15年时间，设备自身的分选效率低下，经多次改造与修补后，其单机分选效率也只有约47％左右。

另一方面，由于梯跳处理能力限制，无法达到满足电厂需求及与选煤厂能力配套的双重目标。

（2）、摇床过去设计布置有5台共20层床面，电厂虽投入大量的人力、物力，也仅恢复了2台共4层床面，由于数量严重不足，单机严重超负荷运行，造成分选效率低，影响了脱硫效果。

3、煤泥水系统制约了矸石脱硫系统的正常运行由于该系统是以破碎选矿为主，煤泥量大、成分复杂是其特点，通过多年来的实践，现用的Φ12m中心传动耙式浓缩机沉淀面积不足，而整个车间生产耗水量大，采用的闭路循环系统，沉淀面积不足时常导致选矿生产用水的浓度增高，影响了选矿的分选效果和硫精砂的品质；而唯一的一台1.5m ×1.5m厢式压滤机从92年运行到现在，回收煤泥任务重，负荷高，目前该压滤机的每日工作量比选煤厂同型设备超出许多，就是如此，生产中还有因为煤泥水浓度过高而不得不停下全部选矿生产等待压滤机通过回收煤泥将生产循环水浓度降低后再恢复生产的情况发生。

4、辅助系统及设施年多数已经超期服役，导致硫精砂系统的故障频繁，相当部份管道磨损严重，要更新所需的资金较大，电厂已经难以负担。

目前在部分地段专用管道已经无法进行焊补修理，车间的整个生产环境较差，与公司目前推行的质量标准化工作尚有较大差距。

三、煤矸石加工脱硫系统技改建议方案（一）技改方案确定原则产能控制以：“最大限度地利用煤矸石资源为主、兼顾选煤厂技改扩能后的产能”为原则；工艺流程以“围绕最大限度脱硫降低入炉煤硫份为主、兼顾提高硫精砂产量及附加经济效益”为原则；设备选型及投资规模上以“简单、高效、可靠为主、兼顾一定技术先进”为原则。

（二）方案选择方案一经反复比较后，脱硫系统技改方案工艺流程以现有工艺流程为基础，并适度进行优化完善，见煤矸石脱硫系统技改工艺流程示意图。

一）方案工艺流程说明1、棒磨工序目前棒磨机的主要问题是使用时间长，零配件磨损腐蚀严重，设备的磨矿效果较差，故障较多。

建议采取专业公司大修及在制造厂家定制专用零部件的方式解决目前存在的问题；通过整改后，提高磨矿合格率与设备可靠性；2、选矿系统主要指梯跳、摇床分选设备及辅助设施。

梯跳更新为处理量同一等级的新式锯齿波梯型跳汰机两台，两台并联运行，大修现有的脱水筛并购置一台同型号的脱水筛，提高分选效率；3、购置三台新式同步传动摇床，大修现有两台摇床，四台作为主选，一台用于对尾矿料扫选，提高分选率。

4、在尾矿池和尾矿捞坑间增设一套旋流器并增加一台尾矿泵，供扫选摇床对尾矿进行脱硫，并更新现已严重破损的高频筛。

5、煤泥水系统及水力管道系统该系统的正常运转是整个车间保证洗水闭路循环的关键，更是保证车间脱硫分选效果的前提。

目前存在问题也是较多的分系统之一，也是本次技改的一个重点。

（1）、现有厢式压滤机1500/1500目前已经难以适应生产需要，由于设备老旧，整个机械及液压系统故障频繁，基本无修复价值。

考虑到Φ12m 浓缩机新建困难，建议新购置一台同等级的新式全自动压滤机解决目前压滤机的问题；(2)、对尾矿部份的尾矿泵及专用内衬陶瓷管道进行更新，对循环水其它主要管道根据目前磨损及使用情况选择性地进行更新、修复等，解决目前维护困难、煤泥水外泄、能耗高的问题；6、积极引进成熟技术管理方案，提高运行效果新增脱硫系统大型设备的集中控制系统；对主要分选设备梯跳选用自动化操作系统，解决目前效率低，分选精度低，用工多的问题。

二）煤矸石脱硫系统技改总投资：206.4万元详见附表一：煤矸石脱硫系统技术改造投资估算表三）煤矸石加工脱硫系统技术改造后预期效果分析详见附表二：煤矸石脱硫系统技术改造预期效果比较表方案二若方案一所需资金投入困难，可考虑现用设备维持运行，仅新购置所需增加设备，即增加一台梯跳、一台脱水筛、两台双层摇床和一台扫选摇床、一台旋流器和部分管道，其余设备和控制系统等进行简单修理。

该方案的工艺流程同方案一，技改投资63.4万元（详见附表三），技改后的预期效果详见附表四。

总之，在目前国家大力倡导“节能”、“减排”的背景下，电厂要继续生存，必须在资源综合利用、污染治理上下功夫，因此对煤矸石加工脱硫系统进行技术改造势在必行。

磨心坡发电厂2008年3月14日。