供煤裝置問題分析及改造措施

陳曉玲

（山西天脊煤化工集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，山西 潞城 047507）

引 言

天脊煤化工集團(tuán)有限公司是20世紀(jì)70年代末全套引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備、以煤為主要原料的大型現(xiàn)代化煤化工企業(yè)。其中，供煤裝置為國(guó)內(nèi)配套裝置。目前，此裝置在供煤能力、配煤及工業(yè)衛(wèi)生等方面存在許多問題。隨著公司的進(jìn)一步發(fā)展，特別是合成氨增產(chǎn)后原料煤的需求大幅增加，這些問題更加得以暴露，既滿足不了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和工業(yè)衛(wèi)生要求，更不能滿足今后企業(yè)發(fā)展需要，成為制約企業(yè)不斷發(fā)展的瓶頸。所以，對(duì)其實(shí)施改造勢(shì)在必行。

根據(jù)裝置目前實(shí)際情況，結(jié)合合成氨擴(kuò)產(chǎn)需要進(jìn)行的改造包括：第一，提高供煤能力，滿足合成氨增產(chǎn)需要；第二，實(shí)現(xiàn)配煤，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；第三，改善工業(yè)衛(wèi)生條件，實(shí)現(xiàn)清潔文明生產(chǎn)。本文就此裝置存在的問題作具體分析，并提出相應(yīng)改造措施。

1 問題分析

1.1 原料采購(gòu)

從近幾年購(gòu)煤情況看，公司主要使用的是王莊礦煤，其他煤為輔助用煤。而王莊礦又以水洗塊煤為主。運(yùn)輸方式有火車運(yùn)輸（占60%）和汽車運(yùn)輸（40%）2種。存在問題有：王莊煤采購(gòu)價(jià)高，火車運(yùn)費(fèi)高；其他煤價(jià)格較低，但煤質(zhì)較差。所以，適當(dāng)摻配其他煤，做到既不影響生產(chǎn)，又能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 氣化爐用煤

原氣化爐耗煤量為40萬(wàn)t/a，即1 300t/d，合成氨增產(chǎn)后為60萬(wàn)t/a?，F(xiàn)在使用煤種情況為：以王莊洗精煤為主，經(jīng)常配入其他煤。為此，考慮到其他煤煤質(zhì)不穩(wěn)定，配煤時(shí)比例初期宜控制在20%左右，以后根據(jù)配燒情況再逐步增加配入比例，盡可能大地提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 鍋爐用煤

原3臺(tái)鍋爐耗煤量為60萬(wàn)t/a，即1 600t/d，改造后不變。從運(yùn)行情況看，鍋爐用煤在采購(gòu)、輸送、使用方面問題不大。其問題主要為：筒倉(cāng)少，供煤系統(tǒng)儲(chǔ)量不足，且存在露天堆放粉煤?jiǎn)栴}，嚴(yán)重影響工業(yè)衛(wèi)生指標(biāo)。

1.4 供煤裝置

從供煤裝置自身卸煤、儲(chǔ)煤、配煤、供煤、破碎、篩分及工業(yè)衛(wèi)生幾方面進(jìn)行分析。

1.4.1 卸煤

1）B101火車，卸車采用螺旋淺地槽卸車，卸車速度慢，易產(chǎn)生壓皮帶、燒電機(jī)、扯皮帶等事故，不易調(diào)控，影響供煤能力的提高。

2）B118、B118A火車，卸車、上煤采用橋式抓斗，易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，且設(shè)備故障率高。

汽車卸車、推卸易產(chǎn)生粉塵，影響工業(yè)衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

從卸煤能力看，目前，勉強(qiáng)可以滿足現(xiàn)有裝置的生產(chǎn)。但是，公司發(fā)展后進(jìn)煤量增加的話，卸煤能力必須相應(yīng)提高。

1.4.2 儲(chǔ)煤

原系統(tǒng)內(nèi)存煤量為37 100t，所進(jìn)煤種較多，有水洗塊煤、混煤、粉煤及不同礦的煤種，為存煤帶來了不便；筒倉(cāng)少，使大量煤露天堆放，造成環(huán)境污染；倒運(yùn)造成碎煤率嚴(yán)重（達(dá)40%），導(dǎo)致塊煤?jiǎn)栴}更加突出。

1.4.2.1 塊煤儲(chǔ)存

塊煤儲(chǔ)存量為19 000t，加上混煤中的塊煤，總量約為22 000t，能滿足原合成氨裝置約17d的用量。但筒倉(cāng)存煤量太少，約為6 000t（含混煤中的塊煤），僅能維持不足5d的生產(chǎn)用量。若考慮合成氨發(fā)展的話，其儲(chǔ)存量只能維持3d的用量。所以，塊煤筒倉(cāng)必須增加。

1.4.2.2 粉煤儲(chǔ)存

系統(tǒng)儲(chǔ)存粉煤量情況：儲(chǔ)存量為12 100t，加上混煤中的粉煤，總量約為15 100t，只能滿足3臺(tái)鍋爐不到10d的用量。如果只考慮筒倉(cāng)儲(chǔ)量，則其儲(chǔ)存量為6 000t，僅能維持不足4d的用量。所以，粉煤筒倉(cāng)也必須增加。

1.4.3 配煤

一方面，配煤實(shí)行電磁振動(dòng)給料機(jī)控制，人工標(biāo)定，難以實(shí)現(xiàn)精確配煤；另一方面，目前進(jìn)的其他煤種多，而筒倉(cāng)少，給配煤工作帶來了很大困難。因此，要實(shí)現(xiàn)精確配煤，必須增加筒倉(cāng)，增設(shè)控制手段。

1.4.4 供煤

現(xiàn)供煤能力已達(dá)到設(shè)計(jì)能力，滿足現(xiàn)有裝置問題不大。但原系統(tǒng)中的6＃、11＃、12＃、13＃、29＃、30＃皮帶均為單系列，尤其是6＃皮帶負(fù)荷很大，其設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為320t/h，而實(shí)際能力只能達(dá)到 200t/h，即 3 200t/d，承 擔(dān) 100 萬(wàn) t/a（即3 030t/d）的供煤要求，基本無(wú)潛力可挖。為此，要滿足今后需要，必須對(duì)6＃皮帶進(jìn)行改造。

另外，現(xiàn)有裝置均為敞口皮帶，輸送過程中粉塵量大，嚴(yán)重影響工業(yè)衛(wèi)生。

1.4.5 破碎系統(tǒng)

破碎系統(tǒng)現(xiàn)有2臺(tái)破碎機(jī)（PS1001A/B），生產(chǎn)能力為100t/h，工作時(shí)間為4h/d～5h/d。進(jìn)廠煤控制含矸率：m（混煤）≤4%；m（王莊洗塊）＝0%。破碎系統(tǒng)能夠達(dá)到要求，改造不需再考慮。

1.4.6 篩分系統(tǒng)

篩分系統(tǒng)現(xiàn)有2臺(tái)彈動(dòng)篩（CF1001AB，生產(chǎn)能力129t/h～155t/h，工作時(shí)間10h/d以上）和7臺(tái)振 動(dòng) 篩 （CF1002AB、CF1003AB、CF1004AB、CF1005）。篩分能力按滿足60萬(wàn)t/a塊煤和60萬(wàn)t/a粉煤要求考慮，即3 700t/d，原系統(tǒng)篩分能力實(shí)際只能達(dá)2 400t/d，明顯不足，應(yīng)增設(shè)2臺(tái)彈動(dòng)篩。

1.4.7 工業(yè)衛(wèi)生

1.4.7.1 除塵

原系統(tǒng)只有9臺(tái)袋式除塵器，僅安裝在系統(tǒng)局部位置（20＃A處2臺(tái)、20＃B處2臺(tái)、21＃處1臺(tái)、預(yù)篩處1臺(tái)、破碎處1臺(tái)、25＃處1臺(tái)、11＃處1臺(tái)），其他地方均未設(shè)置除塵器。現(xiàn)系統(tǒng)粉塵質(zhì)量濃度在20mg/m3～800mg/m3，工業(yè)衛(wèi)生超標(biāo)嚴(yán)重。尤其是在卸煤處、破碎和篩分廠房?jī)?nèi)、筒倉(cāng)處，粉塵含量很高。此外，進(jìn)入到1 600＃AB爐、1 600＃C爐和200＃氣化爐處的粉塵含量也非常高。衛(wèi)生部《衛(wèi)生防疫工作規(guī)范》中明確規(guī)定了生產(chǎn)性粉塵國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，最高允許質(zhì)量濃度為10mg/m3。因此，必須增加除塵設(shè)施。

1.4.7.2 降噪

破碎和篩分廠房?jī)?nèi)噪音大，尤其是破碎廠房?jī)?nèi)的噪音達(dá)到100dB以上。衛(wèi)生部、國(guó)家勞動(dòng)總局發(fā)布的《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間和作業(yè)場(chǎng)所工作地點(diǎn)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)為85dB（A）。因此，必須增加降噪設(shè)施。

2 改造措施

2.1 卸煤

1）取消B118、B118A2個(gè)以橋式抓斗起重機(jī)進(jìn)行作業(yè)的干煤棚，在原卸車線上改為螺旋卸車機(jī)——深地槽（可考慮15節(jié)貨位，10節(jié)處隔斷，斷開兩端均分成2節(jié)，以實(shí)現(xiàn)煤種分離），受料槽為縫隙式，出口處配葉輪給料機(jī)。改造后，10節(jié)貨位專門卸塊煤，另外5節(jié)貨位卸混煤和汽車來的混粉煤，既能實(shí)現(xiàn)火車卸車，也能實(shí)現(xiàn)汽車順利卸車，增加生產(chǎn)靈活性。卸煤能力要求達(dá)到3 100t/d。其中，塊煤1 600t/d，混煤800t/d，粉煤700t/d。取消15＃AB、16＃、18＃、20＃AB、21＃及相應(yīng)設(shè)施、設(shè)備。

2）保留B101淺地槽所有設(shè)備、設(shè)施，將篦子板換成小孔，并在機(jī)頭處設(shè)置承壓輥，以保證淺地槽輸送機(jī)可靠運(yùn)行，專門卸粉煤。卸煤能力要求達(dá)到1 600t/d。

2.2 儲(chǔ)煤

增加筒倉(cāng)，取消露天堆場(chǎng)。

1）塊煤儲(chǔ)存。增加6個(gè)Φ20m圓筒倉(cāng)（在B105北、B118南建6個(gè)筒倉(cāng)），每個(gè)筒倉(cāng)儲(chǔ)量按7 000t考慮，加上原有B109和200＃煤倉(cāng)儲(chǔ)存能力600t＋400t，使總儲(chǔ)存量達(dá)到43 000t，可滿足擴(kuò)產(chǎn)后氣化爐半月以上儲(chǔ)量需要。

2）粉煤儲(chǔ)存。增加2個(gè)Φ15m圓筒倉(cāng)，每個(gè)筒倉(cāng)儲(chǔ)量按3 000t考慮，將B105改為專儲(chǔ)存粉煤，儲(chǔ)量為4×3 000t，加上原有1 600＃AB和1 600＃C煤倉(cāng)儲(chǔ)存能力800t＋300t，總儲(chǔ)存量達(dá)到19 100t，可滿足3臺(tái)鍋爐10d的用量。

2.3 配煤

新增的6個(gè)Φ20m筒倉(cāng)儲(chǔ)存預(yù)篩后不同種類的塊煤。塊煤出倉(cāng)要實(shí)現(xiàn)精確配煤，即每個(gè)倉(cāng)下都裝1臺(tái)電子皮帶秤，與電腦聯(lián)通，由電腦控制，確保輸送給氣化爐使用的塊煤達(dá)到所需要求。

在B105的4個(gè)圓筒倉(cāng)和新增的2個(gè)Φ15m粉煤倉(cāng)下各增設(shè)1臺(tái)電子皮帶秤，與電腦聯(lián)通，由電腦控制，確保輸送給鍋爐使用的粉煤達(dá)到所需要求。

2.4 篩分系統(tǒng)

在B111東西軸線上建1個(gè)新篩分廠房，增加2臺(tái)彈動(dòng)篩，以滿足60萬(wàn)t/a塊煤和60萬(wàn)t/a粉煤要求。

2.5 供煤

新增加1條從新增6個(gè)筒倉(cāng)到新篩分廠房的卷筒皮帶。這樣，克服了6＃皮帶單系列供煤穩(wěn)定性差的不足，供煤能力由原來的200t/h增加到400t/h，粉煤和塊煤可滿足改造后供煤要求。

將原系統(tǒng)皮帶改成卷筒皮帶，到新增6個(gè)筒倉(cāng)的1條皮帶采用帶回收裝置的擋邊皮帶輸送機(jī)，從新增6個(gè)筒倉(cāng)到新篩分廠房新增的1條皮帶采用卷筒皮帶輸送機(jī)。這樣，既可以提高裝置供煤能力，又有利于工業(yè)衛(wèi)生條件的改善。

2.6 工業(yè)衛(wèi)生

2.6.1 除塵

火車、汽車卸車均采用水噴淋法。在每條皮帶輸送機(jī)機(jī)尾增設(shè)1臺(tái)濕法除塵器。在破碎和篩分廠房?jī)?nèi)及鍋爐、氣化爐幾個(gè)廠房?jī)?nèi)都增設(shè)工業(yè)除塵器。在各筒倉(cāng)處增設(shè)除塵設(shè)施?？刂葡到y(tǒng)粉塵含量在10mg/m3以內(nèi)。整個(gè)系統(tǒng)下水進(jìn)行改造，增加集中沉淀池，利用中水實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)水沖棧橋，廢水則回收再利用。

2.6.2 降噪

在破碎機(jī)廠房?jī)?nèi)增設(shè)消音設(shè)施，使噪音控制在85dB國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

3 工藝流程

3.1 改造前、后工藝流程圖（見圖1和圖2）

圖1 改造前工藝流程圖

圖2 改造后工藝流程圖

3.2 改造后工藝流程簡(jiǎn)述

利用原來的預(yù)篩、破碎系統(tǒng)，從深地槽中部（原B118東端）出料，經(jīng)皮帶輸送至B140進(jìn)行預(yù)篩、破碎。粉煤經(jīng)25＃、26＃輸送至11＃皮帶，或經(jīng)25＃皮帶輸送至粉煤倉(cāng)（新增2個(gè)），再輸送至11＃皮帶。塊煤經(jīng)24＃（延長(zhǎng)），再轉(zhuǎn)運(yùn)至擋邊皮帶新增筒倉(cāng)（新增6個(gè)）。配好的煤，或經(jīng)17＃皮帶直接進(jìn)入原系統(tǒng)，或經(jīng)卷筒皮帶輸送至新篩分廠房。篩后物塊直接進(jìn)入9＃AB（延長(zhǎng)），粉煤直接至29＃皮帶，或13＃（延長(zhǎng)）皮帶。

4 結(jié)論

我公司作為煤化工企業(yè)，煤的問題是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。供煤裝置的徹底改造解決了很多問題，如，增加圓筒倉(cāng)及配煤設(shè)施，解決配煤?jiǎn)栴}；改淺地槽為深地槽，提高了供煤能力，滿足今后企業(yè)發(fā)展需要；筒倉(cāng)的增加、淺地槽改為深地槽以及皮帶改造和除塵設(shè)施的完善，大大降低了大氣中粉塵含量，減少了環(huán)境污染，取得可觀效益。氣化爐配煤比例按20%考慮，其他煤價(jià)格按低于王莊水洗塊煤100元/t考慮，合成氨裝置改造后每年使用12萬(wàn)t其他煤，則產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1 200萬(wàn)元，并為公司長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下扎實(shí)基礎(chǔ)。因此，對(duì)備煤系統(tǒng)實(shí)施改造，不但可行，而且尤為必要。