輸煤系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)改造措施探究

李木俊

（貴州天?；び邢挢?zé)任公司，貴州 福泉 550501）

1 概述

貴州天福化工有限責(zé)任公司（以下簡稱公司）是甕福（集團）全資子公司，于2005年9月注冊成立，年產(chǎn)30萬t合成氨、20萬t甲醇、15萬t二甲醚、10萬t二氧化碳項目，是貴州省第一個采用殼牌粉煤氣化技術(shù)和裝備的煤化工項目，公司原燃料煤及石油焦均是以火車和汽車運輸方式進廠，年生產(chǎn)用煤約110萬t，每年清理出的雜物約有140t左右，公司進煤方式95%以上依靠火車進煤，且無法控制煤中雜物含量，同時運輸環(huán)節(jié)受天氣影響很大，進廠煤水分普遍偏高，雜物較多，輸煤系統(tǒng)中核心設(shè)備（環(huán)錘破碎機）效率降低，易發(fā)生堵煤現(xiàn)象，加重了輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運行的難度；2018年，貯運車間技術(shù)人員經(jīng)過長時間的認真調(diào)研，積極走訪和對比論證，在輸煤系統(tǒng)上增設(shè)了自動除雜器，將雜物阻斷在進入煤棚之前，與此同時，在B環(huán)錘破碎機前端，對原有篩分裝置進行技改，使其成為動態(tài)階梯篩，粉狀煤通過率由原來的30%上升到60%～70%左右，大大減輕了環(huán)錘的破碎壓力，降低了環(huán)錘堵煤的次數(shù)，保障了下游裝置原煤的及時供給。設(shè)備運行一年多，效果明顯，較好地解決了輸煤系統(tǒng)因設(shè)備堵煤造成的多重問題。

2 技改目的

天福公司輸煤系統(tǒng)分為堆和送，堆煤工況單線，輸送能力1000t/h，公司98%的原煤將通過這一工況到達干煤棚，而原有輸煤線路上的除雜物器（除大塊機），只能除掉大塊石頭、木棒，對編織袋、稻草、塑料網(wǎng)雜物基本不起作用，導(dǎo)致大量雜物進入送煤工況的設(shè)備里（取料機斗輪、破碎機、煤倉），造成溜管、環(huán)錘堵塞，嚴重時導(dǎo)致熱電和煤氣化裝置減負荷和停產(chǎn)；原篩分裝置，就是在環(huán)錘破碎機入口配有間隔約35mm長條形鋼架固定格柵，煤流自上方流下，約30%左右細煤直接落入環(huán)錘下方溜管，但當格柵篩分被編織袋或其他雜物遮擋時，過篩面積就大幅減小，此時含粉量重、泥性強、水分高的煤流全部涌向環(huán)錘井口和破碎腔體內(nèi)瞬時集聚，環(huán)錘破碎機就會因堵煤過載而跳機停車，嚴重影響了熱電鍋爐的穩(wěn)定運行。此次技改目的就是要對“最大限度地清除原煤雜物，減少輸煤線路堵塞，保裝置穩(wěn)定運行”。

3 現(xiàn)狀分析

3.1 兩生產(chǎn)裝置配送煤粒度不同

熱電和煤氣化裝置對破碎粒度要求不同，對應(yīng)的破碎設(shè)施也應(yīng)該不同，原環(huán)錘破碎系統(tǒng)A、B線路配置一樣，一直是煤輸送過程的瓶頸，怎樣提升送煤效率是原料配送技術(shù)人員迫切需要解決的問題。

表1 兩裝置對煤需求對比

3.2 原靜態(tài)篩分通過率小

由于環(huán)錘上的篩分是靜態(tài)篩，篩分效果不好，通過率30%左右，大量煤經(jīng)過環(huán)錘破碎機破碎，增加運行負荷，在輸送瞬間煤量大、煤濕、粉煤較多、有雜物卡塞篩孔等狀況下，極易發(fā)生環(huán)錘堵煤狀況。

3.3 雨季送煤困難

每年4～7月是雨季，配送的煤水分偏高，細粉煤容易敷堵環(huán)錘底部篩孔，降低煤的流動性，經(jīng)常發(fā)生堵煤而無法及時向熱電供煤，影響鍋爐生產(chǎn)正常運行。

3.4 熱電鍋爐堵渣現(xiàn)象

進入雨季，入倉煤水分高且流動性差輸送困難，為滿足熱電生產(chǎn)用煤需要，常規(guī)做法是暫時加大篩分和環(huán)錘底部篩板孔徑，增大煤的通過率，緩解送煤壓力。但增大孔徑后，會有部分大規(guī)格顆煤進入熱電鍋爐，在鍋爐內(nèi)循環(huán)硫化床燃燒不充分，不斷聚積引發(fā)鍋爐堵渣，然后，用原料煤調(diào)節(jié)堵渣狀況，不但增加生產(chǎn)成本，還增加捅渣的工作任務(wù)和操作危險。

3.5 雜物堵塞煤倉下料管

在煤沖擊時，編織袋等雜物常常流入熱電煤倉，在煤倉底部下料管處堵塞，造成鍋爐斷煤，影響生產(chǎn)。

4 技改可行性分析

為減少雜物在輸煤系統(tǒng)中對設(shè)備及裝置的影響，結(jié)合環(huán)錘破碎機堵煤狀況，提升輸煤效率，降低生產(chǎn)裝置受到的影響，貯運車間技術(shù)人員通過對同類型煤化工輸送工況的實地參觀學(xué)習(xí)；邀請多個設(shè)備廠家對本區(qū)域除雜物和環(huán)錘破碎設(shè)備現(xiàn)場勘查，車間組織技術(shù)力量對報送技改方案的設(shè)備報價和預(yù)期改善效果多次討論研究，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備特點和實際存在問題形成輸煤系統(tǒng)技改方案上報公司，計劃投入60萬元，在2018～2019年完成對除雜物器和環(huán)錘B破碎系統(tǒng)設(shè)備進行技術(shù)改造，為輸煤系統(tǒng)穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。

5 技改措施

5.1 輸煤系統(tǒng)增設(shè)除雜物器

（1）在4#皮帶機頭的位置設(shè)計增加框架式除雜物機一套，增加落雜物溜管及維修平臺；利用4#皮帶機頭現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)作為除雜物器承重支撐，對混凝土屋面進行開孔并安裝落雜物管。既提升了安全操作系數(shù)，同時又降低了安裝成本。

（2）除雜物機落煤管四個工作面內(nèi)襯8mm厚的304不銹鋼板，提高落煤管的流通率，防止內(nèi)部積煤。

5.2 B環(huán)錘破碎入口篩分技改

（1）將B環(huán)錘上原長條網(wǎng)狀靜態(tài)篩分，改為電機驅(qū)動的滾軸階梯篩，由兩臺7.5kw電機驅(qū)動5組滾軸刀片，可加大細煤的篩分效果和編織袋草垛的清除。

圖1 技改前篩分狀況

圖2 技改后的滾軸階梯篩

（2）將B環(huán)錘出口篩板，由原￠45mm改為出煤粒徑25mm的異型喇叭孔篩板。有效的控制破碎機底部篩板出料粒度。

（3）環(huán)錘溜管加鋪不銹鋼板，增加煤的通過效率，預(yù)防結(jié)塊堵塞溜管。

（4）環(huán)錘加配0.3MPa壓力的空氣管，加快員工對環(huán)錘的安全疏通清理。

6 效果及經(jīng)濟指標

（1）新增除雜器后，將雜物收集點從原來的多面，轉(zhuǎn)化為固定點，減少了雜物清理的工作量，降低了安全風(fēng)險。同時阻斷了大量雜物進入后續(xù)設(shè)備及生產(chǎn)裝置的途徑，為輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起到了鋪墊作用。

表2 效果對比

（2）滾軸階梯篩技改后，細粉煤過篩率由原來的30%左右上升為60%～70%，大大減少了環(huán)錘堵煤的現(xiàn)狀，保障向煤倉送煤穩(wěn)定鍋爐生產(chǎn)，并減輕了員工的勞動強度。

（3）提升了送煤效率，特別是4～7月雨季時段，熱電每天4次送煤平均每次送煤時間由原來的2h/次縮短1.5h。熱電送煤工況總能耗637kW/h，除去兩個7.5kW階梯篩驅(qū)動電機能耗，理論上一天節(jié)省能耗1184kW。

（4）滾軸階梯篩技改后，有效地控制了熱電裝置和煤氣化裝置對生產(chǎn)原煤顆粒度的需求，實現(xiàn)了輸煤B線送熱電，輸煤A線送煤氣化的送煤方案，并互為備用線，保障了生產(chǎn)裝置的正常供煤。

（5）細粉煤有效分離后，較大地降低了少環(huán)錘破碎機負荷，出口篩板孔徑量的減小，煤破碎粒度更好地符合生產(chǎn)粒度要求的燃料煤送入鍋爐裝置生產(chǎn)，減少了鍋爐堵渣狀況。

特別在熱電3臺爐生產(chǎn)運行的時候，只能用質(zhì)量更好價格更高的原料煤配送熱電才能保證生產(chǎn)，技改后2018～2020年平均較2017年少用8401t原料煤，按原料煤與燃料煤價差150元/t計算，經(jīng)濟效益每年節(jié)約126萬元。

表3 技改后數(shù)據(jù)對比

（6）滾軸階梯篩的葉片在轉(zhuǎn)動時，對煤中夾雜配送的編織袋草垛等有清除效果，大大減少了流入煤倉雜物堵塞下煤管造成鍋爐的狀況。

7 結(jié)語

在輸煤系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)改造后，鍛煉了天福公司技術(shù)人才隊伍；降低了一線員工勞動強度；降低了能耗，每年節(jié)約生產(chǎn)費用126萬元，產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。提升了破碎前篩分能力，降低環(huán)錘破碎機負載，減少環(huán)錘及溜管堵煤故障，提升了崗位安全操作系數(shù)；實現(xiàn)了天福公司安全穩(wěn)定生產(chǎn)，為煤礦、磷礦等輸送設(shè)備正常運行提供了技術(shù)支持。