石板選煤廠配煤系統(tǒng)的改造實踐

鄒 勇，趙 強，劉 波，裴 榮

（達竹煤電集團公司石板選煤發(fā)電廠，四川達州 635015）

1 概 述

石板選煤發(fā)電廠是1989年5月建成投產(chǎn)的礦區(qū)型選煤廠，主要產(chǎn)品為8～13級冶煉精煤。經(jīng)過2007年的重介質(zhì)改造以及近年的擴能技改后，現(xiàn)處理量為1.80 Mt／a。隨著近年來各礦井機械化水平的提高，進入石板選煤廠的各礦原煤煤質(zhì)發(fā)生了不同程度的惡化；同時由于各礦原煤煤層多，各煤層的數(shù)、質(zhì)量差異較大，給配洗帶來了較大難度，因此選煤廠深入研究了原煤的配洗方式。

2 配煤工藝的優(yōu)化及設(shè)備改造

2.1 優(yōu)化配煤工藝

石板選煤廠入洗金剛、斌郎、小河嘴煤礦原煤以及少量外購煤，表1是內(nèi)部原煤浮沉試驗統(tǒng)計表（金剛 ∶斌郎 ∶小河嘴為45∶35∶20）。由表1數(shù)據(jù)看出，內(nèi)部原煤小于1.5 kg／L密度級灰分為9.46%，產(chǎn)率為39.58%，去矸δ±0.1含量為25.67%。圖1為內(nèi)部原煤可選性曲線。按洗精煤灰分9%控制，由可選性曲線查得，內(nèi)部原煤分選密度為 1.48 kg／L，理論精煤產(chǎn)率為39.1%，去矸δ±0.1含量為36%，原煤可選性為難選煤。

圖1 內(nèi)部原煤可選性曲線

表2是外購煤浮沉試驗統(tǒng)計表。由表2可知，外購原煤小于1.5 kg／L密度級浮物累計產(chǎn)率為64.27%，灰分為7.37%，是典型的內(nèi)灰低、精煤產(chǎn)率高的優(yōu)質(zhì)外購煤。

根據(jù)外購煤的供煤量，經(jīng)過研究，內(nèi)部原煤、外購煤按9∶1的比例配煤。表3為內(nèi)部煤、外購煤混合浮沉試驗結(jié)果。由表3數(shù)據(jù)看出，按9∶1配煤后，原煤中小于1.5 kg／L密度級灰分為9.18%，產(chǎn)率為41.05%。即通過收購優(yōu)質(zhì)外購煤進行配煤入洗，入洗原煤中小于1.5 kg／L密度級灰分降到9.18%，比單獨入洗內(nèi)部原煤灰分降低了0.28個百分點。

表1 內(nèi)部原煤浮沉試驗結(jié)果

表2 外購煤浮沉試驗結(jié)果

表3 內(nèi)部煤、外購煤9∶1配煤浮沉試驗結(jié)果

圖2是內(nèi)部煤、外購煤混配后的原煤可選性曲線。小于1.5 kg／L密度級灰分降低后，原煤的可選性相應(yīng)改善，按洗精煤灰分9%控制，由圖2可查得，配煤后分選密度由1.48 kg／L提高到1.5 kg／L；去矸δ±0.1含量由36%降到27%，原煤可選性得到改善，由難選煤轉(zhuǎn)化為較難選煤；理論精煤產(chǎn)率由39.1%提高到41.7%，較各煤種單獨入洗時精煤產(chǎn)率提高了0.3%。

圖2 內(nèi)部煤、外購煤混配后的原煤可選性曲線

根據(jù)GB／T 16417—1996《煤炭可選性評定方法》和 《選煤廠質(zhì)量標準化評定方法》，結(jié)合石板選煤廠重介質(zhì)+浮選工藝［2-3]，去矸δ±0.1含量與可選性等級、數(shù)量效率的對應(yīng)關(guān)系見表4。

表4 去矸δ±0.1含量與可選性等級、數(shù)量效率對應(yīng)表

將優(yōu)質(zhì)外購煤與內(nèi)部煤按一定比例配合入洗，合理利用高、低灰煤炭資源，實現(xiàn)煤質(zhì)互補，改善了入洗原煤的可選性，提高了重介質(zhì)旋流器的分選效果，可選性等級提高一級，洗煤數(shù)量效率提高2個百分點，既提高了精煤產(chǎn)率，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，又因分選密度的提高，降低了矸石損失，為選煤廠提高經(jīng)濟效益、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)探索了新思路。

2.2 雙號倉由固定給煤改為變頻給煤

石板選煤廠用于儲裝金剛原煤的煤倉有10個，通過往復(fù)式給煤機給煤。其中僅有5個單號倉的給煤機安裝有對應(yīng)的變頻器，可任意變化頻率值來精確調(diào)節(jié)給煤量；其余5個雙號倉未安裝配套的變頻器，只能依靠固定行程給煤，給煤量固定，無法精確調(diào)節(jié)給煤量，制約了配煤入洗。通過研究，利用現(xiàn)有5個單號倉的變頻器，將相鄰5個雙號倉的給煤機連鎖，通過加裝倒閘控制箱，實現(xiàn)1臺變頻器控制2臺給煤機，使全部給煤機都能夠通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率控制給煤量大小，達到配煤的精確性、均一性。

2.3 原煤倉給煤漏斗溜槽壁加鋪鑄石，防止原煤堵倉

原煤倉是混凝土結(jié)構(gòu)，倉壁粗糙，摩擦力大，原煤易粘附在倉壁特別是粘附在倉底給煤漏斗溜槽處。因長期頻繁捅倉等原因，給煤漏斗溜槽處損壞較為嚴重，一旦漏斗溜槽處損壞，將加大溜槽處倉壁摩擦力，原煤不向倉底給煤機滑落，造成堵塞現(xiàn)象。石板選煤廠原煤倉壁未安裝壓縮空氣包，堵倉時無法用壓縮空氣擊穿煤層使原煤下落。通過研究原煤給煤機及煤倉漏斗結(jié)構(gòu)，在原入料鐵漏斗內(nèi)、給煤機梭板上斜面及兩個側(cè)面鋪裝鑄石（見圖3）。由于鑄石表面光滑，摩擦力小，提高了倉壁的順滑性能，原煤不易粘在倉壁上，能夠連續(xù)順利下滑，減少了原煤堵塞頻度，同時鑄石耐磨性強，能保護給煤漏斗處倉壁，延長煤倉使用壽命。

3 優(yōu)化配煤技術(shù)指標

3.1 優(yōu)化配煤前后的洗煤技術(shù)指標對比

石板選煤廠配煤系統(tǒng)經(jīng)過長期運行，取得了明顯效果。配煤系統(tǒng)改造前、后的洗煤技術(shù)指標統(tǒng)計對比見表5。由表5可以看出，與改造前相比，改造后外購煤入洗量占原煤比例由15%降為8%，灰分由32.82%降為29.13%，小于1.5 kg／L密度級含量由52.6%增加到64.8%，小于1.5 kg／L密度級灰分由9.7%降到7.37%。因內(nèi)調(diào)原煤灰分增加，總?cè)胂丛夯曳钟?1.41%增加到44.76%，增加了3.35個百分點，而精煤產(chǎn)率僅降低0.84個百分點。同時因分選密度提高，矸石帶煤損失降低了2.57個百分點。即通過配洗優(yōu)質(zhì)外購煤，改善了入洗原煤的可選性，重介質(zhì)旋流器分選精度相應(yīng)提高。

圖3 給煤機入料溜槽鋪設(shè)鑄石示意

3.2 原煤倉給煤漏斗溜槽加鋪鑄石前后的生產(chǎn)技術(shù)指標

原煤倉給煤漏斗溜槽加鋪鑄石后，原煤實現(xiàn)連續(xù)給料，捅倉次數(shù)及時間大幅度減少，捅倉間隔時間大幅延長，減輕了職工勞動強度，同時原煤配比更加穩(wěn)定。表6是原煤給料漏斗加鋪鑄石改造前后職工每班捅倉次數(shù)及頻率對照表。由表6可以看出，加鋪鑄石前每個班平均捅倉20次左右，每隔48 min左右便要捅倉一次，崗位司機每班都要頻繁捅倉，勞動強度大。由于原煤堵倉頻繁，缺煤現(xiàn)象嚴重，造成原煤煤種、煤質(zhì)波動大，原煤質(zhì)量不穩(wěn)定。

3.3 原煤給煤量的穩(wěn)定性

原煤給煤機變頻器改造后，所有給煤機實現(xiàn)了變頻控制，原煤配比可精確調(diào)節(jié)，原煤更加均質(zhì)化。圖4、圖5為改造前后201原煤帶式輸送機輸煤量（配煤后的總?cè)胂丛毫浚┣€。

由圖4、圖5看出，金剛煤實行變頻給煤、給煤機加鋪光滑耐磨鑄石后，瞬時入洗原煤量在395±10 t內(nèi)變化，改造前波動范圍為330±30 t，平均減少了20 t的波動。

表5 優(yōu)化配煤前后洗煤技術(shù)指標對比

表6 給料漏斗加鋪鑄石前后平均每班捅倉次數(shù)及頻率對比

圖4 改造前201原煤膠帶輸煤量曲線

4 產(chǎn)生的經(jīng)濟效益

經(jīng)測算，本次項目技改費用投資2.8萬元，洗煤數(shù)量效率提高2個百分點，2014年精煤理論產(chǎn)率為40.3%，則增加的精煤產(chǎn)率為：40.3×2%=0.81%；2014入洗原煤176.95萬t，增加精煤量1.43萬t，精煤、混煤價差按500元／t計算，則增加銷售收入715萬元；同時改造后矸石中小于1.8 kg／L含量減少了2.76%，計算增加中煤量1.93萬t，中煤與矸石價差為330元／t，可增加收入636.9萬元；同時因設(shè)備維修更換周期延長，節(jié)約設(shè)備成本2.9萬元。由表7可以看出，整個項目產(chǎn)生經(jīng)濟效益1352萬元。

圖5 改造后201原煤膠帶輸煤量曲線

表7 優(yōu)化配煤改造后的經(jīng)濟效益表及頻率對照表

5 結(jié) 語

石板選煤廠通過對配煤系統(tǒng)的完善和優(yōu)化，改善了入洗原煤的可選性，提高了配煤精度，提高了洗煤效益，降低了生產(chǎn)成本，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益在1300萬元以上；同時改善了職工作業(yè)環(huán)境，降低了職工勞動強度。