淺談煤泥干燥在陽煤集團(tuán)新景礦選煤廠的應(yīng)用

張　卡

(山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，山西　陽泉　045000)

·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·

淺談煤泥干燥在陽煤集團(tuán)新景礦選煤廠的應(yīng)用

張卡

(山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，山西陽泉045000)

摘要新景礦選煤廠針對壓濾后煤泥水分高、灰分高、熱值低、售價(jià)低等問題，引進(jìn)旋翼式強(qiáng)制流態(tài)化干燥機(jī)對廠內(nèi)濕煤泥進(jìn)行干燥,大幅下降煤泥的水分，提高其發(fā)熱量。干燥后的煤泥摻入末煤銷售，售價(jià)得以提升，既解決了煤泥滯銷堆放的問題，提高了煤泥產(chǎn)品附加值，同時(shí)也完善了新景礦選煤廠洗選工藝，實(shí)現(xiàn)由煤泥水處理到煤泥全部回收利用零排放的“閉路循環(huán)”，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞選煤廠；煤泥干燥系統(tǒng)；干燥機(jī)；效益分析

陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司新景礦選煤廠是一座大型現(xiàn)代化礦井型選煤廠，新景礦原煤生產(chǎn)能力為8.00 Mt/a.該廠主要采用板框壓濾機(jī)回收煤泥產(chǎn)品，每小時(shí)生產(chǎn)100 t煤泥，年產(chǎn)煤泥60萬t，煤泥產(chǎn)品水分保持在27%左右，主要儲(chǔ)存方式為露天堆放，銷售形式主要為汽車外運(yùn)銷售。

1改造原因

1) 煤泥產(chǎn)品水分高、黏性大、儲(chǔ)裝運(yùn)性能差，導(dǎo)致售價(jià)較低、銷售不暢而大量露天堆放。

2) 將煤泥露天堆放，則會(huì)對環(huán)境造成污染。堆場煤泥表面在風(fēng)力和太陽曬的作用下，煤泥表面被脫水，再加之煤泥粒度很細(xì)，在刮風(fēng)天氣會(huì)“塵土飛揚(yáng)”形成二次污染，不僅浪費(fèi)了資源，還嚴(yán)重污染了環(huán)境。

3) 煤泥產(chǎn)品水分較高，在冬季很容易凍結(jié)，運(yùn)輸裝車后會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的凍車現(xiàn)象，導(dǎo)致貯、裝、運(yùn)等環(huán)節(jié)不暢。

2干燥工藝

陽煤集團(tuán)新景礦選煤廠干燥車間位于新壓濾車間南邊，采用旋翼式干燥工藝，年處理能力60萬t.煤泥干燥系統(tǒng)主要包括：給料緩沖系統(tǒng)、WJG-15000型旋翼式強(qiáng)制流態(tài)化干燥機(jī)、TFRF585-Q型直接式燃?xì)鉄犸L(fēng)爐、尾氣凈化系統(tǒng)等。

1) 工藝流程。

來自壓濾車間的煤泥經(jīng)8023#、850#刮板輸送機(jī)送入濕煤泥緩沖倉，緩沖倉下設(shè)變頻調(diào)速給料器將濕煤泥定量均勻送入干燥機(jī)內(nèi)。進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)的濕煤泥與來自燃?xì)鉅t的熱風(fēng)直接質(zhì)熱交換，干燥脫水后煤泥由干燥機(jī)下端閉風(fēng)卸料器轉(zhuǎn)入成品煤泥皮帶輸送機(jī)進(jìn)入堆煤廠摻混末煤。干燥機(jī)尾氣先由旋風(fēng)除塵器收集，收集的微顆粒進(jìn)入成品煤泥皮帶輸送機(jī)，其余尾氣進(jìn)入水浴塔脫硫水浴除塵達(dá)標(biāo)排放。

煤泥干燥系統(tǒng)的控制由一套以PLC為中心的控制系統(tǒng)完成，系統(tǒng)控制能對干燥機(jī)組的正常操作和安全運(yùn)行提供了可靠的保證。設(shè)備工藝流程圖見圖1.

圖1　煤泥干燥系統(tǒng)設(shè)備工藝流程圖

2) 工作原理。

濕煤泥在干燥機(jī)底部兩個(gè)相向旋轉(zhuǎn)的旋翼作用下，被拋擲在干燥腔內(nèi)，高溫?zé)犸L(fēng)在引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓作用下沿水平方向呈波式紊流，物料在氣流和重力的作用下在干燥腔內(nèi)做往復(fù)式螺旋運(yùn)動(dòng)，彌散的物料與熱風(fēng)充分接觸換熱。在拋擲過程中破解了濕煤泥的黏度和加熱后產(chǎn)生的固聚性，從而使?jié)衩耗嘣诟稍餀C(jī)腔內(nèi)充分彌散。同時(shí)在干燥機(jī)的尾端嵌入了氣流干燥工藝，以強(qiáng)化濕煤泥與熱風(fēng)的換熱效果，使尾氣預(yù)熱得以進(jìn)一步利用。物料在氣流作用下被強(qiáng)制帶出干燥機(jī)腔后，在離心式收料器的作用下實(shí)現(xiàn)氣固分離。

3) 工藝特點(diǎn)。

a) 系統(tǒng)中設(shè)有大容量的濕煤泥緩沖倉，可以有效解決上游作業(yè)的生產(chǎn)不均衡性與干燥系統(tǒng)需要持續(xù)穩(wěn)定供料的矛盾，以使系統(tǒng)保持良好工況。

b) 干燥器采用三圓結(jié)構(gòu)，通過旋翼的機(jī)械運(yùn)動(dòng)強(qiáng)制彌散濕煤泥，使其在不同干燥腔內(nèi)呈流態(tài)化懸浮狀，從而與熱風(fēng)充分接觸，強(qiáng)化濕煤泥與熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)效果。物料在干燥腔內(nèi)以顆粒狀充分彌散，與干燥介質(zhì)充分接觸從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)熱交換。質(zhì)熱交換速度快，效率高，產(chǎn)量大。

c) 物料干燥過程中表面更新頻率高，質(zhì)熱交換充分，能耗低。

d) 采用機(jī)械拋擲與氣流干燥聯(lián)合脫水工藝，充分利用熱能，最大程度地提高熱利用率。采用強(qiáng)制負(fù)壓出料的方式，保障了系統(tǒng)腔內(nèi)流體的負(fù)壓強(qiáng)度及較低的氧氣濃度，從而可以杜絕過干粉塵在腔內(nèi)的產(chǎn)生和集聚，有效杜絕可燃?xì)怏w及粉塵在腔內(nèi)爆燃的可能性。

e) 系統(tǒng)可實(shí)施高溫區(qū)絕熱處理，減少熱能散失。

f) 蒸發(fā)1 t水消耗熱量僅為傳統(tǒng)貼壁式干燥設(shè)備的50%左右。

g) 在干燥過程中，具有自動(dòng)將濕煤泥膠團(tuán)的破碎功能，克服了貼壁式干化過程中自然流動(dòng)不破碎的弊端。干燥后的產(chǎn)品呈<10 mm顆粒狀。

h) 設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，核心換熱設(shè)備體積是同規(guī)格滾筒式干燥機(jī)的1/2.

3應(yīng)用效果

新景礦選煤廠濕煤泥經(jīng)旋翼式干燥工藝處理后，水分從過去的24%～30%降低到13%～15%. 煤泥干燥項(xiàng)目的實(shí)施具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1) 大幅下降煤泥的水分，提高其發(fā)熱量指標(biāo)，滿足用戶對產(chǎn)品水分和發(fā)熱量的要求。

2) 最終完善新景礦選煤廠洗選工藝，實(shí)現(xiàn)由洗水閉路循環(huán)到煤泥全部回收利用的二次飛躍，解決煤泥產(chǎn)品露天堆放而造成周邊環(huán)境“遇水流失、遇風(fēng)飛揚(yáng)”的二次污染問題，環(huán)境效益顯著。

3) 解決選煤廠因煤泥銷售不暢，或處置困難而影響生產(chǎn)的被動(dòng)局面。

4) 新景礦煤泥硫分較低，可以摻配高硫、高發(fā)熱量的末煤以降低產(chǎn)品硫分指標(biāo)。

5) 干燥后的煤泥經(jīng)轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)配入末煤銷售，煤泥價(jià)格由120元/t提高到240元/t，既可使煤泥易于銷售，又可以為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

6) 煤泥烘干后摻入末煤由鐵路運(yùn)輸銷售，減少了煤泥公路運(yùn)輸量。不但減少了運(yùn)輸成本，還可杜絕對環(huán)境的污染。

4效益分析

煤泥干燥項(xiàng)目投產(chǎn)后，干燥后的煤泥配入末電煤中銷售，價(jià)格由120元/t提高到240元/t.

由新景礦選煤廠2015年1—6月實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，煤泥干燥系統(tǒng)烘干煤泥耗用瓦斯成本29.69元/t，其它成本包含材料、薪酬、電力、折舊合計(jì)26.03元/t，烘干煤泥總成本55.72元/t.以濕煤泥60萬t/年，產(chǎn)品產(chǎn)率90%，產(chǎn)品干煤泥54萬t/年計(jì)算，新景礦煤泥干燥系統(tǒng)年利潤為：

54萬t/年×240元/t-60萬t/年×(120元/t+55.72元/t)=2 416.8萬元/年

綜上所述，煤泥干燥系統(tǒng)的應(yīng)用使得新景礦新增凈利潤2 416.8萬元/年，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

5結(jié)語

新景礦選煤廠增設(shè)煤泥干燥系統(tǒng)，采用WJG型旋翼式強(qiáng)制流態(tài)化干燥機(jī)干燥技術(shù)對壓濾煤泥進(jìn)行干燥處理，提高其發(fā)熱量使之變成商品動(dòng)力煤，從而提高煤泥附加值，實(shí)現(xiàn)洗煤廠煤泥處理的二次飛躍，也為新景礦增產(chǎn)創(chuàng)收開辟了新途徑。

煤泥干燥系統(tǒng)的實(shí)施既保證了選煤廠煤泥水零排放的“閉路循環(huán)”，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)煤泥全部回收作為優(yōu)良資源再利用的目標(biāo)，徹底改善煤泥處理環(huán)節(jié)對生產(chǎn)系統(tǒng)的制約及對周邊環(huán)境的影響，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)

[1]金國淼.干燥設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005:2-16.

[2]劉鵬.煤泥烘干技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].中國商界，2010(9):232.

[3]楊昌華.淺談WJG-8000型熱能干燥機(jī)技術(shù)改造[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011(8):75-76.

Application of Coal Slime Drying Technology in Xinjing Coal Preparation Plant of Yangquan Coal Industry (Group) Company

ZHANG Ka

AbstractAiming at the high moisture, high ash content, low calorific value and low price.Xinjing coal preparation plant introduced rotor wing type forced fluidized drying machine to drying the filter coal slime to reduce the moisture content and improve the calorific value.The fine coal price is improved after mixing with the dried slime, which is not only perfected the piled up of high moisture slime and decreased the added value of coal product, but also improved the Xinjing coal preparation washing process, and implemented of zero emissions closed cycle from coal slurry treatment to slimes recycle. Therefore, it has significant economic, social and environmental benefits.

Key wordsCoal preparation plant; Coal slime drying system; Drying machine; Benefit analysis

中圖分類號(hào)：TD462+.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-0652(2015)08-0046-03

作者簡介：張卡(1988—)，男，山西垣曲人，2010年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，助理工程師，主要從事煤炭洗選設(shè)計(jì)工作(E-mail)616596365@qq.com

收稿日期：2015-06-21