選煤廠加壓過濾機運行效率提升方法研究

楊月輝

(潞安化工集團(tuán)常村煤礦，山西 長治 046032)

引 言

通過情況下，加壓過濾機工作主要受如下幾個方面的影響：第一，工作壓差；第二，主軸轉(zhuǎn)速；第三，入料性質(zhì)。當(dāng)前加壓過濾機在產(chǎn)品方面往往表現(xiàn)出一定的超標(biāo)現(xiàn)象。通常水分超出的范圍在1%～2%范圍內(nèi)。由于煤泥量的不斷增加，往往對煤質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。雖然選煤場對加壓過濾機工藝參數(shù)進(jìn)行探究，可是并未從整個系統(tǒng)的層面進(jìn)行探究，因此不具有系統(tǒng)性，并不能真實的反應(yīng)檢測目標(biāo)。為此需要從入下幾個方面進(jìn)行探究：第一，加壓過濾機的性質(zhì)；第二，整體設(shè)備運行參數(shù)；第三，過濾濃度；第四，濾布使用情況。

1 選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)

通常選煤廠煤泥處理時包括如下幾個部分：第一，弧形篩篩下水；第二，水力分級旋流器溢流；第三，粗煤泥離心機離心液；第五，加壓過濾機濾液的濃縮池沉降物。煤泥水處理工藝流程，如圖1所示。

圖1 選煤廠煤泥水處理流程

2 選煤廠加壓過濾機存在問題

2.1 細(xì)煤泥含量大

通常細(xì)煤泥含量通常與塊煤以及末煤系統(tǒng)相關(guān)，當(dāng)同時進(jìn)行生產(chǎn)時細(xì)煤含量相對較高。一般可以借助加壓過濾機的排料次數(shù)以及相應(yīng)的時間進(jìn)行統(tǒng)計，部分選煤廠在原煤含量中所包含的細(xì)煤泥含量超過13%。在對原煤實施干法篩分試驗時，經(jīng)過試驗在原煤中含量小于3 mm的煤泥量占到的比例可以分為17.53%，與此同時，在生產(chǎn)的過程中依舊能夠產(chǎn)生次生煤泥，從而增加了更多的煤泥數(shù)量[1]。

2.2 細(xì)煤泥水分高

在濃縮池中，由于細(xì)煤泥含量較高，從而導(dǎo)致其處于高位運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣給設(shè)備的使用壽命帶來了較大的隱患。這樣在加壓過濾的情況下，細(xì)煤泥可進(jìn)入混煤內(nèi)，由于細(xì)煤高水率以及高產(chǎn)率相對較多，使得成品煤中熱量下降。在開采的過程中，往往在細(xì)矸石中存在泥土，最終混入形成細(xì)煤泥，因此導(dǎo)致細(xì)煤沉降的過程中出現(xiàn)一定的困難[2]。由于極細(xì)矸石泥可以形成濾餅，進(jìn)而不利于導(dǎo)通氣體，從而極大的影響擠壓過濾機的工作情況，也是的排料水分得到提升。假如在選煤時僅僅采用加壓過濾機處理細(xì)煤泥，那么主要可以從下幾個方面探究影響加壓過濾機排料水分超標(biāo)：

1)入料性質(zhì)。在對入料性質(zhì)進(jìn)行分析時，如下幾個參數(shù)對加壓過濾機排料水分產(chǎn)生影響：第一，加壓過濾機入料濃度；第二，粒度；第三，沉降藥劑等。一般可以把加壓過濾機入料濃度設(shè)置在200 g/L～350 g/L?；诖四尺x煤廠將加壓過濾機入料濃度設(shè)定在200 g/L～300 g/L。經(jīng)過時間發(fā)現(xiàn)，濃縮池可以高效的運行，同時對該濃縮池采用多點加藥的形式進(jìn)行控制，從而濃縮池中的藥劑可以維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。

在入料過程中，存在的主要問題在于入料顆粒度并不均勻。通常末煤系統(tǒng)有兩段濃度工藝組成：煤泥緩沖池沉降濃縮，溢流后回到二段濃縮。其中一段工藝濃縮底流可以選用加壓過濾的形式進(jìn)行處理，主要是由于其內(nèi)部包含大量的粗顆粒，而相對于二段濃縮低流而言，可以選用板框壓濾機?？墒沁x煤廠并未采用板框壓濾機，僅僅對二段濃縮底流實施加壓過濾機的形式進(jìn)行處理，因此得到效果并不理想。由此可以看出，必須對工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而可以有效地提高加壓過濾機的處理能力。

2)設(shè)備運行參數(shù)。要想檢查加壓過濾機的處理效果，必須重視運行參數(shù)。通常情況下要想能夠提高設(shè)備的運行參數(shù)，那么必須通過人工的形式進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。一般而言，當(dāng)濾餅水分上升時，往往可以通過調(diào)整罐壓提升以及相應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速降低參數(shù)，從而可以有效地降低水分值[3]。

2.3 加壓過濾機濾液濃度高

通常經(jīng)過加壓過濾后過濾濃度在40 g/L～50 g/L。主要是由于在濃縮池中底流中包含著大量的極細(xì)煤泥，從而導(dǎo)致在進(jìn)行加壓過程中，不能更好地處理細(xì)煤泥。與此同時，在進(jìn)行加壓過濾的過程中原裝過濾配置的濾布可以達(dá)到0.074 mm，其可以將顆粒直徑為0.074 mm以下極細(xì)煤泥進(jìn)行過濾，因此導(dǎo)致在濾液中存在較高的細(xì)煤泥。

當(dāng)加壓過濾機處于正常工作時，其對應(yīng)的濃度小于10 g/L。通常濾液濃度的影響因素為：極細(xì)煤泥含量、濾布。通常情況下，入料中煤泥的含量主要是由原煤決定。特別對于在選用有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分揀末煤時，所產(chǎn)生的煤泥含量更高。因此需要對過濾機過濾布參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，同時對壓濾機相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3 選煤廠加過濾機效率提升策略

3.1 工作參數(shù)方面

1)鑒于加壓過濾機運行過程，往往導(dǎo)致原煤煤質(zhì)變化情況，同時隨時對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。其相應(yīng)的調(diào)控范圍主軸轉(zhuǎn)速在0.6 r/min～1.0 r/min，相應(yīng)的加壓倉壓力為250 kPa～280 kPa，對應(yīng)的反吹壓力范圍在40 kPa～70 kPa。可以合理調(diào)整加壓過濾機運行參數(shù)，如下所示：其一，假如選用的加壓濾布為0.043 mm時，當(dāng)濾布透氣性受到影響后，這時工作人員可以將主軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整到0.6 r/min，進(jìn)而可以有效地延長濾餅干燥區(qū)域的時間。與此同時，可以把上濾液閥開度調(diào)整至100%，這樣可以有效地優(yōu)化干燥位置的脫水性能，假如下濾液閥開度降低至70%，從而可以有效地增加濾餅的厚度，這樣可以使得增加濾餅的厚度，最大限度的降低煤泥的水分。其二，當(dāng)出現(xiàn)矸石泥化現(xiàn)象，那么將直接限制沉降池的沉降效果，這時可以通過調(diào)整加壓過濾機的運行參數(shù)：一般加壓過濾機入料濃度往往會降低成餅厚度。同時可以有效地優(yōu)化加壓過濾機的主軸轉(zhuǎn)速，從而可以最大限度的保證成餅厚度，可是也不能將其調(diào)整過低，假如濾餅過后，那么矸石泥將會降低干燥區(qū)域出現(xiàn)下降的現(xiàn)象[4]。

2)濾布的合理使用

在工程實踐時，當(dāng)細(xì)煤泥含量較高時，那么相應(yīng)的濾液水濃度將會變得更高，為此需要把3707加壓濾機的濾布調(diào)整為0.043 mm濾布，從而可以得到相應(yīng)的加壓極細(xì)的煤泥。在對煤泥進(jìn)行處理的過程中，選用的濾布效果顯著，可是由于其在透氣方面相對較差，因此需要調(diào)整運行設(shè)備，從而可以有效地降低來自濾布的影響。

3.2 入料性質(zhì)方面

假如加壓過濾機處于正常的運行狀態(tài)下，那么入料顆粒的含量將直接對加壓過濾器處理能力產(chǎn)生影響。而相應(yīng)的粗顆粒將會在對濾布產(chǎn)生一定的影響，吸附在濾布上面的顆粒可以提高濾餅的透氣性。

工藝系統(tǒng)改造:該選煤廠在末煤篩選位置設(shè)置3座濃縮池，為了能夠有效地實現(xiàn)濃縮池的串聯(lián)共同，通?？梢栽O(shè)置相應(yīng)的濃縮池標(biāo)高。在實踐的過程中往往出現(xiàn)如下問題：在選用原有的形式處理細(xì)煤泥時，當(dāng)其顆粒度相對較大時，那么粗顆粒將會沉降在1#濃縮池中，而在二段濃縮的過程中，可以選擇串聯(lián)的形式對細(xì)煤泥進(jìn)行處理，由于濃縮池底流對細(xì)煤泥存在一定的影響，那么在此對其進(jìn)行處理時，那么將會導(dǎo)致濾餅效果相對較差，最終導(dǎo)致濾液濃度相對較高。經(jīng)過工程實踐發(fā)現(xiàn)，在1#濃縮池中，底流中>0.5 mm顆粒所占的比例可以達(dá)到1.5%。對于2、3號底流中>0.5 mm顆粒所占的比例可以達(dá)到0.5%，0.4%。與此同時，在二段濃縮池中，入料內(nèi)包含的顆粒相對較少，當(dāng)其與藥劑進(jìn)行混合時，那么嚴(yán)重影響了絮凝沉降效果，因此濃縮池藥劑量是第一段的3倍。相應(yīng)的濃縮池并聯(lián)改造圖，如圖2所示。

圖2 濃縮池并聯(lián)改造示意

經(jīng)過觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)，1#與3#濃縮池標(biāo)高存在一定的差異性，進(jìn)而可以通過調(diào)節(jié)閥門實現(xiàn)改造兩個濃縮池。依據(jù)相應(yīng)的連通原理，兩個濃縮溶液高度保持相同的高度的。在這個過程中可以在槽內(nèi)設(shè)置擋板，同時與1#濃縮池保持相同的高度。其中液位槽的主要結(jié)構(gòu)是內(nèi)部擋板，與此同時通常高度要和1#濃縮池溢流高度保持一致，這樣可以更加方便的實現(xiàn)兩個濃縮池連通器的原理工作。

4 選煤廠加壓過濾機效果評估

對選煤廠進(jìn)行改造后發(fā)現(xiàn)，大大減少了排料時間，減少了30 s。通常情況下，加壓過濾機每小時平均可以處理45 t～56 t。經(jīng)過加壓過濾機后，排料細(xì)煤泥所包含的水分降低了1%，由此可以看出排料水分滿足能夠滿足需要。選煤廠年產(chǎn)細(xì)煤泥產(chǎn)量可以達(dá)到204.75萬t，細(xì)煤泥所包含的比例達(dá)到13%計算，其發(fā)熱量可以達(dá)到41.87 kJ/kg，從而可以給礦廠增加了1 668.45萬元。