原料儲運(yùn)系統(tǒng)煤庫方案與筒倉方案對比分析

毛 煒，黃春景，薛保城

(1.內(nèi)蒙古榮信化工有限公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 014300； 2.兗州煤業(yè)榆林能化有限公司 陜西榆林 719000)

兗州煤業(yè)榆林能化有限公司(以下簡稱榆林能化公司)一期600 kt/a甲醇裝置生產(chǎn)用原料煤和燃料煤由榆樹灣礦經(jīng)104破碎站破碎至25 mm以下后，再通過3.275 km長的105輸煤皮帶機(jī)輸送至4座儲煤筒倉(直徑20.0 m，高度34.0 m，單倉儲量6 000 t)內(nèi)存儲。供煤時，原料煤或燃料煤經(jīng)儲煤筒倉下的葉輪給煤機(jī)分別輸送至氣化裝置磨煤機(jī)前倉或熱電鍋爐前倉。

榆林能化公司二期500 kt/a聚甲氧基二甲醚(簡稱DMMn)項(xiàng)目采用多噴嘴對置式水煤漿氣化工藝制取原料氣，原料氣經(jīng)一氧化碳耐硫變換裝置和低溫甲醇洗裝置獲得合格的合成氣，再通過甲醇裝置生產(chǎn)精甲醇，最終通過DMMn裝置生產(chǎn)出DMMn產(chǎn)品。生產(chǎn)DMMn所用原料煤為榆樹灣煤礦與其他煤礦的煤按一定比例混配，其中榆樹灣礦煤通過輸煤皮帶機(jī)運(yùn)至儲煤場，其他煤礦的煤通過汽車運(yùn)輸至儲煤場。后續(xù)供煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)了1套生產(chǎn)用煤存儲混配原料儲運(yùn)系統(tǒng)，其儲煤量為40 kt，擬建場地位于距甲醇廠廠區(qū)1.5 km處，采用煤庫方式儲煤。

1 原料儲運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模

(1)原料煤和燃料煤總消耗量

在正常工況下，原料煤消耗量為151.3 t/h，年消耗量約1 089 kt；燃料煤消耗量約為34.6 t/h，年消耗量為249 kt。原料煤和燃料煤粒度指標(biāo)為≤10 mm。

(2)建設(shè)規(guī)模

原料儲運(yùn)系統(tǒng)入料輸送能力為1 200 t/h(雙線同開，單線能力為600 t/h)，原料煤和燃料煤篩分系統(tǒng)能力為700 t/h，破碎系統(tǒng)能力為600 t/h。

2 煤庫設(shè)計(jì)方案與筒倉設(shè)計(jì)方案對比

2.1 原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原料儲運(yùn)方案

2.1.1 方案概況

原設(shè)計(jì)儲煤設(shè)施為全封閉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)矩形煤庫，煤庫長200.0 m、寬60.0 m、高30.0 m，儲存容量為40 kt，儲煤場內(nèi)采用斗輪式堆取料機(jī)堆放煤炭。用于配比的煤經(jīng)煤庫落煤口落入地下稱量皮帶機(jī)，然后轉(zhuǎn)送至破碎樓被破碎至10 mm以下，再轉(zhuǎn)運(yùn)至榆樹灣煤礦至甲醇廠的105輸煤皮帶機(jī)與榆樹灣礦煤混合，最后送至甲醇廠廠內(nèi)筒倉。

2.1.2 存在的不足

(1)由于落煤口較小，僅依靠煤堆的自然滑落上煤的量太小，需用鏟車輔助上煤，致使上煤的連續(xù)性和均勻性難以保證。

(2)機(jī)械設(shè)備投資大，后期運(yùn)行成本較高。儲煤場采用1臺斗輪式堆取料機(jī)堆取煤炭，至少需2臺裝載機(jī)配合上煤，操作人員多，燃料動力消耗和機(jī)械設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本較高，年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用約需134萬元。

(3)煤庫建筑面積大(12 000 m2)，消防、除塵、照明、暖通等日常運(yùn)行、管理、維護(hù)工作量大。

2.2 筒倉原料儲運(yùn)方案

2.2.1 方案概況

儲煤設(shè)施為3個廠外筒倉(直徑25.0 m、高46.5 m)，有效總儲量40 kt。用于配比的煤先進(jìn)入廠外筒倉，然后經(jīng)稱量給煤機(jī)按比例送入破碎樓，與榆樹灣礦煤共同破碎后運(yùn)入廠內(nèi)筒倉。

2.2.2 方案優(yōu)勢

(1)筒倉儲配煤流程簡單，無需堆取料機(jī)、裝載機(jī)等設(shè)施，故所需的操作人員少(相對原設(shè)計(jì)煤庫方案減少9人)，運(yùn)行費(fèi)用低(年減少運(yùn)行費(fèi)用約134萬元)；全部為活儲量，因死煤引發(fā)自燃風(fēng)險小，運(yùn)行管理簡單。

(2)筒倉簡單緊湊，占地面積小，消防、除塵、照明、暖通等日常運(yùn)行、管理和維護(hù)工作量小。

(3)筒倉作為給煤緩沖設(shè)施，配煤穩(wěn)定、精度高。

綜上所述，與煤庫方案相比，筒倉方案后期運(yùn)行管理費(fèi)用低、配煤精度高，有利于氣化裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 105輸煤皮帶機(jī)斷開設(shè)計(jì)

3.1 原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

3.1.1 方案概況

榆樹灣礦至榆林能化公司甲醇廠105輸煤皮帶機(jī)維持原狀，即來自榆樹灣礦的煤直接進(jìn)入廠內(nèi)2#轉(zhuǎn)載站，配煤處不斷開。

3.1.2 存在的不足

(1)原設(shè)計(jì)榆樹灣礦煤只進(jìn)行一次破碎，不能進(jìn)行二次破碎，但經(jīng)一次破碎后的榆樹灣礦煤粒度≤25 mm，已無法滿足二期項(xiàng)目用煤粒度≤10 mm的要求。

(2)只使用筒倉儲煤時，從配煤處至105輸煤皮帶機(jī)頭的497 m皮帶帶載有效運(yùn)行，機(jī)尾至配煤處的2 783 m皮帶空載無效運(yùn)行，有效運(yùn)行長度僅占總長度的15.15%，即105輸煤皮帶機(jī)大部分空跑，造成電力浪費(fèi)。

(3)榆樹灣礦煤不能進(jìn)入廠外筒倉，榆樹灣礦中斷供煤或供煤不足時，只能靠增加汽運(yùn)煤量來保證生產(chǎn)，儲煤方式不靈活。

3.2 皮帶斷開方案

3.2.1 方案概況

105輸煤皮帶機(jī)皮帶在配煤處斷開，增設(shè)轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)和張緊設(shè)施，在配煤位置設(shè)置轉(zhuǎn)載破碎樓，榆樹灣礦煤可破碎后運(yùn)進(jìn)廠內(nèi)筒倉，也可直接轉(zhuǎn)入廠外筒倉。

3.2.2 方案優(yōu)勢

(1)榆樹灣礦來煤通過二次破碎處理，保證煤粒度≤10 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。通過控制榆樹灣礦來煤粒度，可停開1臺1 250 kW氣化磨煤機(jī)；供煤系統(tǒng)設(shè)置的功倍交叉篩和破碎機(jī)的功率分別為90 kW和530 kW；皮帶斷開后，可降低設(shè)備功率620 kW，按電價0.23元/(kW·h)、全年運(yùn)行8 000 h計(jì)，年可節(jié)約電費(fèi)約116萬元。

(2)使用筒倉儲煤時，只運(yùn)行配煤處至105輸煤皮帶機(jī)機(jī)頭497 m的皮帶，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。在105輸煤皮帶機(jī)3臺驅(qū)動電機(jī)總功率1 500 kW、平均運(yùn)輸能力800 t/h、截?cái)嗪?05輸煤皮帶機(jī)機(jī)頭段驅(qū)動功率為160 kW、熱電鍋爐用煤全部采用汽運(yùn)來煤的情況下，年供煤約750 kt，按全年運(yùn)行時間937.5 h計(jì)，年可節(jié)約電費(fèi)約29萬元。

(3)榆樹灣礦煤可進(jìn)入廠外筒倉儲存，在榆樹灣礦檢修、生產(chǎn)波動、節(jié)假日停產(chǎn)期間，可提前利用廠外筒倉存儲榆樹灣礦煤，儲煤方式靈活。

綜上所述，為使運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、提高儲煤的靈活性，將105輸煤皮帶機(jī)的皮帶在配煤處斷開。

4 結(jié)語

經(jīng)過對比論證，為便于運(yùn)行管理、減少生產(chǎn)操作人員、降低運(yùn)行成本、提高配煤精度，榆林能化公司500 kt/a DMMn裝置原料儲運(yùn)系統(tǒng)儲煤方式由煤庫方案改為筒倉方案。