億成選煤廠托管運營后技術改造與升級

盧智強

(1.中煤科工集團唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.唐山國選精煤有限責任公司，河北 唐山 063012)

國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，明確了“十三五”時期我國能源發(fā)展的路徑和重點任務，提出努力構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。實現(xiàn)煤炭消費的清潔高效利用與超低排放，形成人與自然和諧共生可持續(xù)發(fā)展的新理念[1-3]。在產煤多達10億t以上的山西省，根據國家多部門指導意見，依據省政府相關文件發(fā)文提出推進煤炭洗選行業(yè)升級改造，淘汰落后過剩的洗選產能，加大環(huán)保整治力度，提高環(huán)保標準與要求，鼓勵洗選煤廠調整自身的產品結構，增加洗選煤企業(yè)先進產能占比，加強洗選煤企業(yè)設備水平與洗選煤廠員工專業(yè)技能素質水平，從而達到煤炭資源合理開發(fā)與充分利用，減少資源的浪費[4-7]。然而，目前現(xiàn)有的多數選煤廠缺少專業(yè)的技術團隊與成熟的管理模式，導致選煤廠難以實現(xiàn)選煤的現(xiàn)代化[8-10]。隨著煤炭洗選行業(yè)的發(fā)展，一些選煤設計院將選煤技術與調試生產相結合，借鑒電廠、酒店等其他行業(yè)的管理模式，探索出選煤廠團隊管理的新模式即選煤廠托管運營模式應運而生[11-16]。

本文就億成選煤廠自主運營與托管運營兩種模式進行分析介紹，從而選擇更加先進的運營模式。

1 億成選煤廠托管運營前存在的問題

億成選煤廠隸屬于孝義市億成煤炭綜合加工有限公司，2016年12月建成，并于2017年1月帶煤調試，同月份正式生產，該廠設計入洗能力為2.40Mt/a，采用“跳汰+浮選”的聯(lián)合工藝，生產過程基本實現(xiàn)自動化控制，前期億成選煤廠選擇自主運營的模式投入生產。億成選煤廠在自主運營階段，存在以下技術與管理方面的問題：

1)投產后入洗原煤煤質情況復雜，易碎，使得次生煤泥含量較高，加之15%左右的原生煤泥，從而造成煤泥浮選效果較差，浮選尾煤+0.25mm的含量時常在15%以上，跑粗現(xiàn)象較為嚴重。此外，浮選藥劑用量較大、成本高，浮選效果并未達到預期指標。

2)在原煤洗選過程中，矸石含精率在大于5%，中煤含精率大于8%，煤泥灰分小于55%，數據證明入洗原煤未能充分回收利用，不僅直接造成一定的經濟損失，還會使煤炭資源浪費，甚至還間接給環(huán)保帶來一定壓力。

3)出廠精煤理化指標波動范圍較大，合格產品批次較少，難以滿足客戶對出廠精煤指標的要求，造成質量扣款頻率較高。其中，出廠精煤水分為12.5%～15%，不僅難以滿足客戶對水分的要求，而且還會造成運輸成本較高。

4)人員結構有一定的局限性，年齡較大者居多，后勤人員較多，生產技術人員較少，造成生產效率較低，人員流動性較大，原煤小時入洗量常在270t左右，很難達到該廠的設計能力。

5)人員業(yè)務不熟練。億成選煤廠80%以上的從業(yè)人員來自道相村，人員業(yè)務不熟練，洗選設備維修與保養(yǎng)不專業(yè)，致使選煤廠設備故障率較高，平均每天影響生產大于2.5h。

6)備品備件不足，物資采購制度與流程尚未完善，缺少系統(tǒng)性規(guī)劃，而且存在采購備件型號與廠內現(xiàn)有設備型號偏差現(xiàn)象，不僅影響選煤廠的正常生產，而且還造成了一定的資金浪費。

2 億成選煤廠托管運營模式實踐

為解決億成選煤廠自主運營模式中出現(xiàn)的問題，該廠開始嘗試選擇更具有專業(yè)化技術和管理的運營團隊，從而實現(xiàn)煤炭洗選加工的現(xiàn)代化。

2.1 技術改造

2.1.1 篩網改進

針對浮選跑粗問題，前期該廠洗選細粒級物料選用2臺弧形篩，后期改用兩臺型號為DZSN3036三質體高頻脫泥篩[17]，試驗結果見表1、表2。

表1 篩上物對比結果

表2 篩下物對比結果

通過表1分析可知，復合篩網篩上物累計灰分為10.25%，聚氨酯篩網篩上物累計灰分為9.67%，復合篩網篩上物高于聚氨酯篩網，且復合篩網篩上物灰分大于10%，當銷售精煤灰分10%時，顯然復合網很難達到指標要求。通過數據觀察小于0.250mm以下的物料可知，聚氨酯篩網產率僅為5.55%，而復合篩網達到15.57%，且該粒級聚氨酯與復合網加權灰分分別為16.54%、15.81%，表明聚氨酯篩網對高灰細泥部分透篩效果更顯著。結合表1和表2分析可知，在其他變量因素相同的條件下，聚氨酯篩網篩分效率高于復合篩網。同時，大于0.250mm粒級物料累計產率僅為4.39%，為后續(xù)浮選減輕壓力，降低跑粗現(xiàn)象的發(fā)生，由此表明經過技術改造升級以后，達到預期目的。

2.1.2 浮選改造

針對浮選藥劑用量較大、成本高等問題，設計單因素試驗，最終確定最優(yōu)方案[18]。試驗結果見表3。

表3 捕收劑與起泡劑用量試驗結果

通過表3分析可知，捕收劑1#與起泡劑1#為億成選煤廠自主運營所選用的藥劑情況，而捕收劑2#與起泡劑2#為托管運營后選用藥劑情況，為滿足客戶對精煤灰分小于10%，尾煤灰分大于60%的指標要求，結合經濟成本，選擇序號4的組合即可。通過藥劑的調整，可較自主運營降低藥劑成本0.098元/t，參照選煤廠2.40Mt/a的設計能力，可節(jié)約成本23.52萬元/a。

2.1.3 調整跳汰機參數

億成選煤廠采用跳汰+浮選工藝，而跳汰機主要由機體、風閥、排料裝置、供水管等部分組成[19]，相關結構如圖1所示，該廠原有的選煤技術員在原煤洗選加工過程中，未能準確調節(jié)跳汰機參數。而托管運營以后，專業(yè)的技術團隊通過精準調節(jié)，實現(xiàn)輕、重產物的分離，使得矸石含精率小于1%，中煤含精率小于5%，回收率提高3%左右，參照選煤廠2.40Mt/a，可回收原煤7.2萬t/a。

2.1.4 脫水設備改進

針對億成選煤廠精煤水分較高問題，該廠塊煤采用離心脫水機進行脫水，浮選精煤采用板框壓濾機進行脫水，但脫水效果一般，需要進行改造升級，改造前后結果見表4。

根據現(xiàn)有原煤的煤質特性，一臺離心機難以滿足工作要求，托管運營后，通過改造升級，增加一臺離心機，脫水效果顯著。由表4試驗數據可知，離心機脫水后精煤水分從11.39%將至8.17%；板框壓濾機通過調整吹風壓榨時間，將壓濾后的精煤水分從27.37%將至22.08%，結合出廠精煤水分指標可知，精煤水分從14.91%將至11.23%，水分降低了3.68%，從而極大的改善了運輸成本。

表4 脫水設備改造前后試驗結果 %

綜上技術改造以后，篩上物灰分由10.25%降至9.67%，減輕了浮選壓力，降低跑粗現(xiàn)象的發(fā)生；矸石含精率由大于5%降至小于1%，中煤含精率由大于8%降至小于5%，回收率提高了3%左右，參照選煤廠設計能力2.40Mt/a，可增收原煤7.2萬t/a，精煤水分降低了3.68%，改善了運輸成本。驗證了億成選煤廠托管運營的可行性。

2.2 管理結構改進

2.2.1 改進選煤廠人員結構配置

針對億成選煤廠人員結構不合理的問題，托管運營團隊優(yōu)化人員配置，設置廠長1人，安環(huán)、機電、生產廠長各1人，運用“能上能下”的用人機制，調動員工積極性，這種靈活的用工模式，不僅吸引了大量優(yōu)秀技術人員及年輕人員加入該選煤廠，而且選煤廠可以選擇具有責任心更強、更加有能力、素質更高的員工，這也使得選煤廠即可以降低生產事故與安全隱患，又可以提高生產能力，同時達到減員增效的目的[20，21]，為選煤廠的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

2.2.2 提高技術水平與管理能力

托管運營團隊依托托管運營公司的技術優(yōu)勢與相關管理經驗，以及母公司同時運營多個選煤廠的基本條件，可以快速處理億成選煤廠的相關技術問題。技術人員可以根據實際情況調整駐廠時間，為選煤廠解決生產技術問題。同時，新入職的年輕員工通過入職培訓、實習，快速積累經驗，提高自身的業(yè)務水平。

與此同時，托管運營后，將億成選煤廠所有設備依次進行編號，通過二維碼將巡檢過程中的設備溫度、運轉狀態(tài)、故障率等相關信息記錄在企業(yè)微信，通過大數據進行分析比對，從而降低設備的故障率。

2.2.3 完善物資采購制度

億成選煤廠采購制度不完善，且存在采購設備備品備件與廠內設備實際情況不符的現(xiàn)象，不僅影響了設備運轉的連續(xù)性，而且還造成了一定的資金浪費。該廠托管運營后，完善采購制度，根據選煤廠設備實際情況按需采購，并通過U8庫管軟件實時監(jiān)測，與其他運營項目聯(lián)合監(jiān)管，綜合調配，不僅節(jié)省了選煤廠運轉資金，而且極大的提高了該廠的運轉效率。

綜上所述，通過該廠實施托管運營模式后，改進了人員結構配置，提高了員工技術水平與管理能力，完善了物資采購制度，原煤小時入洗量最高達到400t/h左右，較自主運營時的270t/h提高了近130t/h，設備維修保養(yǎng)時間也從2.5h/d降至0.5h/d，基本上實現(xiàn)了連續(xù)化生產。

3 結 論

1)篩上物灰分由10.25%降至9.67%，同時減輕了后續(xù)浮選壓力，降低跑粗現(xiàn)象的發(fā)生；矸石含精率由>5%降至1%附近，中煤含精率由>8%降至5%附近，回收率提高了3%左右，參照選煤廠設計能力2.40Mt/a，可增收原煤約7.2萬t/a，精煤水分降低了3.68%，改善了運輸成本。

2)通過該廠實施托管運營模式后，改進了人員結構配置，提高了員工技術水平與管理能力，完善了物資采購制度，原煤小時入洗量最高達到400t/h左右，較自主運營時的270t/h提高了近130t/h，設備維修保養(yǎng)時間也從2.5h/d降至0.5h/d，為生產連續(xù)奠定基礎。

3)通過技術及管理方面的改進，基本實現(xiàn)了億成選煤廠現(xiàn)代化生產，從而驗證了億成選煤廠托管運營模式的可行性。