八寶工業(yè)園選煤廠節(jié)能降耗實(shí)踐

樸正武，宋永平

(通化礦業(yè)集團(tuán) 八寶工業(yè)園選煤廠，吉林 白山 734700)

八寶工業(yè)園選煤廠節(jié)能降耗實(shí)踐

樸正武，宋永平

(通化礦業(yè)集團(tuán) 八寶工業(yè)園選煤廠，吉林 白山 734700)

為進(jìn)一步提高八寶工業(yè)園選煤廠節(jié)能降耗水平，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀，在對部分洗選設(shè)備和工藝改造、改進(jìn)的同時(shí)，對設(shè)備啟停車順序和煤泥水處理方案進(jìn)行優(yōu)化、完善，并引進(jìn)節(jié)能新技術(shù)。采取一系列節(jié)能降耗措施后，該廠單位時(shí)間原煤處理量提高，噸原煤能耗下降，達(dá)到了節(jié)能降耗增效的目的。

節(jié)能降耗；洗選工藝；處理能力

八寶工業(yè)園選煤廠始建于2009年，是一座設(shè)計(jì)能力為2.40 Mt/a的礦井型煉焦煤選煤廠。經(jīng)多次工藝改造后，該廠洗選能力達(dá)到3.00 Mt/a，洗選工藝為無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、煤泥浮選的聯(lián)合工藝。自2013年以來，八寶工業(yè)園選煤廠原煤入選量下降，系統(tǒng)能耗升高，噸原煤耗電量在8.5 kW·h左右，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。為響應(yīng)國家節(jié)能減排號(hào)召，降低生產(chǎn)成本，該廠將降低噸原煤耗電量作為節(jié)能減排目標(biāo)，通過多種措施降低生產(chǎn)成本，取得了理想的效果。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

八寶工業(yè)園選煤廠現(xiàn)有159臺(tái)選煤設(shè)備，其中功率在90 kW以上的設(shè)備有17臺(tái)，總裝機(jī)容量為7 052.44 kW。自2013年以來，配套礦井原煤產(chǎn)量下降，礦井單位時(shí)間的產(chǎn)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致選煤廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長，耗電量增加。同時(shí)，由于水力采煤的原因，原煤水分較高(在18%左右)，放倉困難，入選原煤無法連續(xù)供給，致使單位時(shí)間內(nèi)的原煤入選量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，耗電量持續(xù)增加。另外，實(shí)際生產(chǎn)過程中，因個(gè)別設(shè)備事故引發(fā)的其他設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)也是耗電量高的原因之一。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低生產(chǎn)成本，就要從這些根本原因著手，采取相應(yīng)的措施對其進(jìn)行整改。

2 節(jié)能降耗措施

2.1 設(shè)備改造

2.1.1 原煤輸送帶改造

八寶工業(yè)園選煤廠原煤水分較高，輸送量大時(shí)輸送帶上容易出現(xiàn)“堆貨”問題。為此，將原煤輸送帶托輥包角由原來的30°調(diào)成60°。調(diào)整包角后原煤“堆貨”問題基本得到解決，即使“堆貨”原煤也不易散落在皮帶外，既減少了工人的勞動(dòng)量，又增大了原煤輸送量。另外，在原煤帶式輸送機(jī)輸送帶上增設(shè)阻逆條，進(jìn)一步減少了“堆貨”問題的發(fā)生。

原煤帶式輸送機(jī)輸送帶改造后，該廠原煤輸送量由原來的340 t/h增加到400 t/h。在入選原煤總量不變的情況下，帶式輸送機(jī)運(yùn)行減少時(shí)間，能耗降低。

2.1.2 供風(fēng)系統(tǒng)改造

投產(chǎn)初期，該廠配備有兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)，分別為壓濾機(jī)和儲(chǔ)存?zhèn)}空氣炮供風(fēng)，但實(shí)際生產(chǎn)過程中壓濾機(jī)、空氣炮不同時(shí)使用，一臺(tái)壓縮機(jī)即可滿足用風(fēng)要求。為降低能耗，對儲(chǔ)存?zhèn)}供風(fēng)管路進(jìn)行改造，將其風(fēng)管引入壓濾機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)，并停用為儲(chǔ)存?zhèn)}空氣炮供風(fēng)的壓縮機(jī)。

2.1.3 設(shè)備配套電機(jī)改造

檢查每臺(tái)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電流與額定電流是否相符，如果實(shí)際運(yùn)行電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定電流，將其配套電機(jī)更換。該廠在對設(shè)備運(yùn)行電流檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)，原煤準(zhǔn)備車間破碎機(jī)的運(yùn)行電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定電流，即將其配套電機(jī)更換，以降低能耗。

2.2 工藝改進(jìn)

2.2.1 設(shè)置直接排矸系統(tǒng)

就目前生產(chǎn)情況來看，選煤生產(chǎn)時(shí)間相對較少且固定，而礦井提煤時(shí)間較長且不固定。原煤準(zhǔn)備車間與主選車間共用一條矸石輸送帶，在主選車間不生產(chǎn)時(shí)，原煤準(zhǔn)備車間動(dòng)篩排矸量很少，且都是大塊矸石，如果此時(shí)開啟共用矸石輸送帶，耗電量較大。

根據(jù)實(shí)際情況，在原煤準(zhǔn)備車間矸石轉(zhuǎn)載的第一條皮帶機(jī)頭處增加矸石溜槽，設(shè)置直接排矸系統(tǒng)。當(dāng)主選車間不生產(chǎn)時(shí)，動(dòng)篩排出的矸石直接經(jīng)溜槽排出，再由卡車?yán)摺Ｔ黾禹肥锊酆?，在矸石順利排出的前提下系統(tǒng)能耗下降。礦井每天的提煤時(shí)間按10 h計(jì)算，停開的兩條共用矸石帶式輸送機(jī)和分級(jí)篩每天可節(jié)約電量820 kW·h。

2.2.2 設(shè)置原煤直接入選溜槽

針對原煤水分高造成的放倉困難問題，在原煤倉上增設(shè)直接入選溜槽。當(dāng)選煤廠、礦井同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，礦井來煤通過溜槽直接進(jìn)入原煤輸送帶，既能保證原煤入選量，又能使設(shè)備處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。在原煤入選總量不變的情況下，增設(shè)溜槽后設(shè)備運(yùn)行時(shí)間減少，系統(tǒng)能耗進(jìn)一步降低。

2.2.3 改進(jìn)弧形篩給料方式

如果上下級(jí)設(shè)備之間存在高差，就可通過自流給料來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。在保證產(chǎn)品質(zhì)量和洗選效率的前提下，該廠將矸石磁選機(jī)升高4 m，使矸石磁選尾礦自流給入截粗弧形篩篩面，并取消一臺(tái)渣漿泵和一個(gè)物料桶，使系統(tǒng)能耗降低。

2.3 優(yōu)化設(shè)備啟停車順序

八寶工業(yè)園選煤廠主選車間的生產(chǎn)設(shè)備較多，系統(tǒng)啟停車過程中集中控制室的操作都遵循“逆煤流啟車、順煤流停車”原則，但實(shí)際操作中存在很多特殊情況，導(dǎo)致部分系統(tǒng)或設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)，浪費(fèi)大量電能。為解決此問題，該廠對集中控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置不同的子系統(tǒng)，以減少集中啟停車造成的設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象。根據(jù)該廠《生產(chǎn)設(shè)備啟停順序》要求，啟停設(shè)備時(shí)可不按傳統(tǒng)方式操作，具體操作要求如下：

(1)重介系統(tǒng)設(shè)備的啟停。開啟設(shè)備時(shí)，除給煤系統(tǒng)、懸浮液循環(huán)泵、稀介泵、循環(huán)水泵、脫介篩、弧形篩外，其他設(shè)備按功率由小到大依次開啟；優(yōu)先開啟的設(shè)備全部正常運(yùn)行后再開啟懸浮液循環(huán)泵、稀介泵，調(diào)整好懸浮液密度后再開啟給煤系統(tǒng)、循環(huán)水泵、脫介篩、弧形篩。出現(xiàn)生產(chǎn)事故時(shí)，調(diào)度人員應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)關(guān)停相關(guān)設(shè)備，如果出現(xiàn)小事故，關(guān)停相關(guān)的小功率設(shè)備；如果出現(xiàn)較大事故(事故處理時(shí)間在10 min以上)，除末中煤系統(tǒng)設(shè)備外的其他設(shè)備均要關(guān)停。對于事故造成的空運(yùn)轉(zhuǎn)情況，該廠制定了嚴(yán)格的管理制度，并對相關(guān)人員進(jìn)行了培訓(xùn)，以提高判斷事故情形的準(zhǔn)確性。

(2)浮選系統(tǒng)設(shè)備的啟停。煤泥浮選時(shí)要先開啟入料泵，在浮選槽即將注滿礦漿時(shí)開啟刮泡器和循環(huán)泵。另外，要加強(qiáng)設(shè)備管理，保證所有刮板輸送機(jī)刮板、帶式輸送機(jī)輸送帶鋪設(shè)平直，托輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，且無積煤[1]。

(3)生產(chǎn)過程中清理散落煤時(shí)，要關(guān)停相關(guān)的帶式輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)。當(dāng)清理的散落煤堆滿運(yùn)輸設(shè)備某一工作面時(shí)要開啟設(shè)備，將其運(yùn)離“跑貨”點(diǎn)后繼續(xù)停車清理。清理的散落煤超過運(yùn)輸設(shè)備輸送量一半時(shí)要將其運(yùn)走，卸料后再繼續(xù)清理。

2.4 完善煤泥水處理方案

2.4.1 完善精煤煤泥水處理方案

該廠現(xiàn)有兩臺(tái)精煤煤泥水臥式沉降離心脫水機(jī)[2]，由于煤泥水濃度較低，開啟一臺(tái)扭矩較大的設(shè)備時(shí)沉降段向外竄水，而開啟兩臺(tái)設(shè)備時(shí)實(shí)際扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定扭矩，設(shè)備利用率較低。經(jīng)探索研究，在煤泥水中加入微量絮凝劑[3]，提高設(shè)備入料濃度，并在精煤泥桶上部增加一根溢流管，使低濃度高灰煤泥水隨溢流排出，該措施的應(yīng)用有效解決了臥式沉降離心脫水機(jī)沉降段竄水的問題。

2.4.2 完善中煤煤泥水處理方案

中煤煤泥水處理系統(tǒng)有兩臺(tái)臥式沉降離心脫水機(jī)，由于煤泥水沉降時(shí)間較長，為避免停機(jī)后煤泥在沉淀池積聚，該廠采用延長停車的辦法對其進(jìn)行處理。在此情況下煤泥不會(huì)沉淀，但臥式沉降離心脫水機(jī)和中煤輸送機(jī)每天至少要延時(shí)運(yùn)行2 h，設(shè)備能耗較高，且會(huì)導(dǎo)致一段斜板倉濃縮池液位降低，破壞了系統(tǒng)水平衡。

針對此問題，八寶工業(yè)園選煤廠在中煤煤泥水中添加了一定量的絮凝劑，以提高設(shè)備入料濃度。絮凝劑的應(yīng)用使煤泥沉降速度適中，且沉降效果明顯，有效縮短了臥式沉降離心脫水機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，設(shè)備能耗降低。

2.5 引進(jìn)變頻調(diào)節(jié)技術(shù)

大功率渣漿泵是選煤廠的主要耗能設(shè)備，設(shè)計(jì)時(shí)出于安全和峰值處理量的考慮，渣漿泵及其配套電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)均選最大值[4]。實(shí)際運(yùn)行時(shí)設(shè)備工作參數(shù)往往小于設(shè)計(jì)參數(shù)，因此需要調(diào)節(jié)設(shè)備相關(guān)參數(shù)以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需要，而目前使用的閥門調(diào)節(jié)方式不但使設(shè)備磨損嚴(yán)重，而且能耗較高。

為此，該廠引入變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，通過調(diào)速控制裝置改變煤泥合介泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使煤泥合介泵流量及時(shí)適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需要。渣漿泵以調(diào)速控制方式運(yùn)行時(shí)能耗最低，綜合效益最高。

3 結(jié)語

針對八寶工業(yè)園選煤廠能耗高的問題，改造、改進(jìn)相關(guān)洗選設(shè)備和工藝，優(yōu)化、完善設(shè)備啟停車順序和煤泥水處理方案，并引進(jìn)節(jié)能新技術(shù)。采取一系列節(jié)能措施后，該廠能耗下降，取得了顯著的節(jié)能效果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年7月八寶工業(yè)園選煤廠噸原煤耗電量為6.5 kW·h，按每年洗選原煤1.80 Mt計(jì)算，可節(jié)省電量360萬kW·h，因此可節(jié)約成本360萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1] 葛林瀚，姬吉星，周春俠.選煤廠的設(shè)備管理[J].煤炭技術(shù),2010,29(8).

[2] 丁可玉，李吉昌，張松濤.沉降過濾式離心機(jī)在精煤泥脫水中的應(yīng)用及其評價(jià)[J].選煤技術(shù),1999(2).

[3] 王昭君，閆洪坤.污泥脫水處理絮凝劑投加量影響研究[J].環(huán)境與科學(xué)技術(shù), 2009，32(12D).

[4] 劉 靜. 選煤廠降低電耗的有效途徑[J]. 煤炭加工與綜合利用，2013(6).

Practice of saving energy and reducing consumption in Babao industrial zone coal preparation plant

PIAO Zheng-wu, SONG Yong-ping

(Babao Industrial Zone Coal Preparation Plant, Tonghua Mining (Group) Co Ltd, Baishan, Jilin 734700, China)

To further improve level of saving energy and reducing consumption in Babao industrial zone coal preparation plant, a series of measures are taken according to production situation: the optimal order of starting or stopping equipment and process of treating coal slurry are made while improving part of washing equipment and modifying partial separation process. The practice shows that throughput of raw coal in unit time is raised; energy consumption of raw coal is lowered per ton, which effectively saves energy, cut down on consumption and increase benefit.

saving energy and reducing consumption; separation process; processing capacity

1001-3571(2015)01-0085-03

TD94

B

2015-02-22

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.025

樸正武(1964—)，男，吉林省白山市人,高級(jí)工程師，從事選煤廠生產(chǎn)管理工作。

E-mail:718157795@qq.com Tel：18643937555