白音華煤提質工程運煤系統設計

唐暢， 周麗， 王智

（湖北省電力勘測設計院，武漢 430040）

0 引言

褐煤具有含水率高、熱值低、易自燃等特點［1］，運輸過程中，將產生極高的單位熱值運輸成本［2］，直接影響用戶的經濟效益。對褐煤進行干燥脫水處理，是提高褐煤利用效率的有效途徑［3-6］。利用鍋爐煙氣對褐煤干燥處理是少數經過工業實踐的煤提質技術之一，白音華煤提質工程正是采用此項技術。

1 工程簡介

白音華煤田位于內蒙古自治區錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗白音華蘇木和哈根日臺鎮，年產褐煤1500萬t。為提高褐煤的單位發熱量，白音華煤電有限責任公司組建了煤提質分公司，以清華大學為依托，開發出振動床高溫煙氣順流干燥的新技術，采用500℃的高溫煙氣在振動床上和煤流進行表面換熱，煙氣和煤流采用順流的形式。根據試驗結果，該技術處理量可達200 t/h，脫水率可達18%以上，干燥后煤的熱值可達19.25 kJ/kg。本期工程擬建設年干燥原煤400萬t的褐煤提質設備。

2 運煤系統設計

2.1 設計依據

由于本期煤提質工程處理煤量為400 t/h，礦區來煤系統出力為2200 t/h，在煤提質廠區設一座緩沖貯煤筒倉，筒倉直徑φ22 m，可貯煤約10 000 t。筒倉下部設6臺振動給料機，每臺給煤機出力為50～600 t/h。留有擴建筒倉的條件，滿足總體規劃運行要求。

2.2 設計方案

2.2.1 干燥設備運煤系統及篩碎系統設計方案

向褐煤干燥裝置供煤的上煤帶式輸送機由緩沖貯煤筒倉出煤口至干燥裝置給料斗，兩套干燥裝置共用一套上料系統，采用單路，帶寬1000mm，帶速2m/s，出力500 t/h。為干燥器額定出力1.25倍。

原煤中粒度不大于25 mm的所占比例為35.94%，通過露天礦二級齒輥式破碎機破碎后，最大粒度不大于50mm。為保證干燥裝置脫水率要求，入料粒度應為30 mm以下。根據目前可利用破碎機性能，擬定了3套篩碎方案，其優缺點對比見表1。

根據固定投資、運行費用及檢修維護幾方面綜合比較，方案一（滾軸篩+環式破碎機）比方案三（齒輥式破碎機）年總費用略低，但運行靈活，維護方便，推薦方案一，配一級篩分、一級破碎。

2.2.2 熱風爐及采暖鍋爐運煤系統及篩碎系統設計方案

熱風爐及啟動鍋爐均為流化床鍋爐，燃料采用風選裝置排出的煤矸石及劣質煤，原煤中矸石含量為7.28%，風選裝置排出的煤矸石及劣質煤量約30 t/h，當煤矸石低位發熱量為7619 kJ/kg，熱風爐及采暖鍋爐耗量44.32 t/h。膠帶機采用單路帶寬500 mm，帶速1 m/s，出力60 t/h。由于煤矸石及劣質煤粒徑在30 mm以下，不滿足鍋爐入料粒徑（在13 mm以下），在輸送系統中設一級細碎破碎機，出力70 t/h。

2.2.3 成品煤及風選運煤系統

每臺干燥器底部有2個卸煤口，所配布袋除塵器有4個卸煤口，干燥器底部2個卸煤口接單路帶寬650 mm，帶速2 m/s，出力220 t/h膠帶輸送機，布袋除塵器4個卸煤口下接兩路500 mm，帶速0.8 m/s，出力25 t/h。膠帶輸送機，集中到一路500 mm，帶速0.8 m/s，出力50 t/h膠帶輸送機后再送至干燥器底部膠帶輸送機。2臺干燥器底部膠帶輸送機集中到單路帶寬800 mm，帶速2.5 m/s，出力440 t/h膠帶機進2臺風選裝置。每臺風選裝置出力240 t/h，干燥后的煤經風選裝置冷卻及分選后分別從矸石口和精煤口排出，矸石通過單路膠帶機去熱風爐及采暖鍋爐，精煤通過單路帶寬800 mm，帶速2.5 m/s，出力440 t/h膠帶輸送機送至成品煤膠帶機。

成品煤輸送系統按年干燥1500萬t設計，扣除矸石及水分，成品煤輸送系統采用雙路帶寬1400 mm，帶速4 m/s，出力1750 t/h膠帶輸送機送出，考慮與2號礦筒倉前膠帶機運行協調，在接2號礦膠帶機前設一座緩沖貯煤筒倉，筒倉直徑φ22 m，可貯煤約10 000 t，為減少占用2號礦膠帶機運行時間，從筒倉至2號礦膠帶機出力按2200 t/h設計。考慮本期干燥系統出力較小，成品煤輸送系統按雙路膠帶機設計，土建一次建成，設備暫安裝單路。運煤系統流程圖如圖1所示。

表1 篩碎系統方案比較

圖1 運煤系統流程圖

由于褐煤具有高揮發份易燃等特點，因此運煤系統除了必要的消防裝置外，膠帶機需采用難燃膠帶。

3 結語

在設計褐煤干燥工程運煤系統時，需根據不同的干燥工藝、原煤的粒度要求，有針對性地提出篩碎及輸送系統方案。同時應考慮物料自身的特性和系統的經濟性，選擇合適的篩碎型式及輸送帶材料，以確保整個干燥系統的安全穩定運行。

［1］ 吳乃新，宋治璐，土恩祿，等.褐煤干燥提質技術比較與水分回收及余熱利用方案［J］.鍋爐技術，2012（7）：45-48.

［2］ 沈望俊，劉建忠，虞育杰，等.低品位熱源干燥低階煤技術研究進展［J］.熱力發電，2013（5）：1-6.

［3］ 朱彬彬，韓紅梅，王玉倩.提質煤的市場前景分析［J］.化學工業，2013（2）：7-12.

［4］ 張凱.褐煤干燥及熱解機理研究現狀［J］.應用能源技術，2014（12）：13-15.

［5］ 李偉，蔣明亮.褐煤干燥新技術在有色冶金行業的推廣及應用［J］.世界有色金屬，2014（11）：32-34.

［6］ 尚慶雨.褐煤干燥脫水提質技術現狀及發展方向［J］. 潔凈煤技術，2014（11）：27-31.