煤粉集中配送中心生產系統布置探討

劉亞磊（煤炭工業石家莊設計研究院,石家莊　050051）

煤粉集中配送中心生產系統布置探討

劉亞磊
（煤炭工業石家莊設計研究院,石家莊050051）

摘要：文章分析了煤粉集中配送中心設置的緣由，闡述了煤粉集中配送中心生產系統布置的方式，為煤粉集中配送中心建設提供了參考意見。

關鍵詞：煤粉；集中配送中心；干煤棚

高效煤粉工業鍋爐是近年來成功研制的高效工業鍋爐，是國家重點鼓勵推廣的新型節能技術。所以，加快傳統鍋爐的更新換代是勢在必行的市場趨勢。但由于受到鍋爐供熱需求能力的限制，現在鍋爐不僅效率低下、電耗高、成本高、安全運行缺乏保障，而且原煤的運輸、倒運、制備過程中會產生揚塵、噪音等環境污染源問題。這些污染源比較難治理，而且對環境影響較大。因此有必要將鍋爐用的煤粉集中磨制、統一供應。磨制好的煤粉使用具有安全措施的全封閉罐車運輸，送至各個定點鍋爐廠進行倉儲，再由氣體輸送送至鍋爐爐膛內進行充分燃燒。由此可見，煤粉的集中制備有利于降本、增效和環保，值得大力提倡。隨著煤粉鍋爐的推廣使用，煤粉集中配送中心作為配套產業應運而生。

由于煤粉集中配送中心（以下簡稱配送中興）屬于新興產業，國內沒有相關規范和設計標準，設計依據主要參考燃煤電廠爐前制粉系統或者水泥建材的粉磨系統。但由于使用環境并不完全相同，很多建成的配送中心大都存在或多或少的問題。筆者調研了國內十幾個已建成的配送中心，結合他們的運行經驗和教訓，提出一些設計見解，以供其他設計人參考交流。

配送中心生產系統根據生產工藝流程主要分為如下三個子系統：（1）備煤系統；（2）磨粉系統；（3）儲運系統。

1　備煤系統

配送中心經濟運輸半徑約為150km，而煤粉鍋爐一般用于工業園區或城市采暖，這就決定了配送中心一般建在大城市郊區或縣城周邊。煤粉制備的主要原料為煤炭，且以神府地區的長焰煤為主，來煤方式多以汽車運輸為主。原煤在運輸、倒運時會產生大量揚塵，造成二次污染，因此備煤系統的設計應給與足夠重視。

現有的原料煤儲存形式主要有露天存放、干煤棚存放、混凝土圓筒倉存放等方式。目前因環保壓力較大，露天存放一般不允許；混凝土圓筒倉占地面積小、自動化程度高、安全環保，是一種比較好的儲煤方式，但因造價較高，實際建設中很少采用；干煤棚在小型燃煤電廠應用較多，其投資相對較低，環保效果好，但其卸煤采用汽車自卸，往磨粉系統上煤采用鏟車+受煤坑形式，自動化程度很低，工人勞動強度大，工作環境惡略。目前已建成的配送中心大都采用干煤棚形式，效率普遍不高。

筆者認為可將干煤棚改進為如下方式：汽車來煤卸入受煤坑，通過給料機、破碎機給如斗式提升機，然后給入干煤棚配煤皮帶，可采用梨式卸料器或卸料小車配煤；上煤時，干煤棚內布置一臺側式懸臂取料機代替鏟車。這樣既減少了地下通廊投資，而且自動化程度大大提高，工作環境友好。

2　磨粉系統

本環節是整個生產系統的核心環節，目前國內煤粉加工系統主要分為兩種工藝：“一步法”生產工藝（只適用于立磨）；“兩步法”生產工藝（立磨、雷蒙磨均適用）。主要區別在于系統中是否加設烘干設備。

2.1“一步法”生產工藝

首先干煤棚內原煤由皮帶送入磨前倉，然后均勻喂入磨機進行磨制，其中磨機采用的熱源來自燃煤粉熱風爐。符合粒徑要求的煤粉隨氣流進入袋式收粉器，收集下來的煤粉由鏈式輸送機和提升機送入成品倉，潔凈乏氣由排風機排入大氣。

本工藝設備相對較少，占地面積小，投資成本偏小，但由于是熱態磨粉，成品煤粉溫度偏高，系統安全系數低，潛藏自燃、爆炸等危險。

2.2“兩步法”生產工藝

首先干煤棚內原煤由皮帶送入烘干前儲倉，通過電子皮帶秤計量和除鐵器除鐵后進入回轉烘干機進行烘干，其中烘干機采用的熱源來自燃煤粉熱風爐。烘干過程結束后，低溫乏氣經布袋除塵器過濾后由引風機排空。干燥后的煤料由密閉刮板機和提升機輸送至磨煤車間的磨前倉，再經稱重給煤機計量后，均勻喂入煤磨機進行磨制，符合粒徑要求的煤粉隨氣流進入袋式收粉器，收集下來的煤粉由鏈式輸送機和提升機送入成品倉，潔凈乏氣由排風機排入大氣。

該工藝采取干燥和磨制分離，設備布置成“串聯”，可以巧妙解決煤粉冷卻問題，使系統安全穩定運行，但其占地面積偏大，投資成本偏高。目前國內已建成煤粉加工項目部分統計如下表所示：

目前已建煤粉配送中心項目

2.3推薦技術工藝

從上表可以看出，無論“一步法”還是“兩步法”均有使用實例，這和原煤水分大小、煤粉加工后在煤粉倉儲存時間長短、用粉地點距離煤粉加工項目遠近有很大關系。

從安全角度考慮，高溫立式磨操作簡便，可靠性高，可實現磨制、烘干同步進行，但在煤粉加工后進行長距離配送領域應用較少，尤其對高活性煤種，工藝安全性目前無法保證。因此本項目推薦采用更可靠的烘干、磨制分步進行的工藝，即“兩步法”工藝；同時配備CO檢測系統及惰性氣體保護系統，可以保證系統安全運行。

3　儲運系統

本環節主要是儲存成品煤粉，并將煤粉裝罐車外運。煤粉倉多采用鋼板倉。通過調研已建成配送中心，普遍發現煤粉倉單倉容量較小，數量較多。其優點是造價較低，裝車口多；缺點是粉塵跑冒點較多，除塵設備較多，除塵困難，設備運行費用較高。建議采用大直徑鋼板倉，鋼板倉容量約占生產系統3～5天產量為宜，并宜減少鋼板倉的數量。

4　結束語

配送中心屬于新興產業，尚無成熟經驗可供借鑒，筆者亦是管中窺豹，只能提出自己的一點見解。配送中心的建設需要我們在實踐過程中不斷總結經驗教訓，進一步完善設計，早日實現配送中心的現代化和標準化。

作者簡介:劉亞磊(1981-),男，工程師，煤炭工業石家莊設計研究院機械工程所設計師,本科學歷。