煤粉燃料加工中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)

于清航(煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司節(jié)能工程技術(shù)研究分院， 北京 100013)

近幾年來(lái)，全國(guó)范圍內(nèi)霧霾天氣的頻頻光臨為大氣污染問(wèn)題敲響了警鐘，政府為此作出積極反應(yīng)，及時(shí)頒發(fā)了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》[1-3]。《計(jì)劃》出臺(tái)后，高效煤粉工業(yè)鍋爐作為高效節(jié)能減排產(chǎn)品更加得到用戶的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可，其市場(chǎng)占有率日趨增大[4]，作為煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的配套系統(tǒng)——煤粉燃料加工中心，也隨著鍋爐市場(chǎng)的推廣，配套燃料需求的增多而逐漸在各地興建起來(lái)，煤粉燃料加工中心是實(shí)現(xiàn)以優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤為原料加工生產(chǎn)適合煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的清潔煤粉燃料，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)是項(xiàng)目建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

1 項(xiàng)目概況

本煤粉加工中心選用四臺(tái)HRM2800M立式磨煤機(jī)，總生產(chǎn)能力為4×65t/h，年生產(chǎn)規(guī)模約為200萬(wàn)噸。

項(xiàng)目建設(shè)地位于我國(guó)東北部，氣溫偏低，屬溫帶季風(fēng)氣候。春季少雨多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季少雪寒冷干燥。年平均氣溫8.2℃，年均降雨量760毫米，無(wú)霜期160天，全年日照時(shí)數(shù)2660小時(shí)。一年中大部分時(shí)間環(huán)境溫度較低，因此該系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用烘干、磨制分開(kāi)的制粉工藝。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)技術(shù)指標(biāo) ①原煤技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)當(dāng)?shù)孛禾抠Y源的實(shí)際情況，以及交通運(yùn)輸、物價(jià)、原煤需求量、原煤品質(zhì)等多方面因素的綜合考慮，決定外購(gòu)原料煤。

本加工中心的產(chǎn)品主要作為高效工業(yè)煤粉鍋爐的燃料，因此，原煤的特性應(yīng)當(dāng)符合煤粉鍋爐燃料要求，以下是對(duì)原煤煤質(zhì)的基本要求：

揮發(fā)份(Vdaf) ≥30% 灰分(Aar)≤15%

含硫量(St,ar) ≤0.5%

發(fā)熱量(Qnet,ar)≥5500kcal/kg

根據(jù)以上條件選擇合適的單一煤種或配煤作為原料。

②煤粉技術(shù)指標(biāo)。本加工中心煤粉燃料產(chǎn)品應(yīng)符合煤粉要求技術(shù)指標(biāo)，要求如下：

外水水分(My) ≤5% 粒度(200目以下) ≥90%

(2)系統(tǒng)工藝流程 首先原料煤運(yùn)送至半敞開(kāi)式干煤棚進(jìn)行自然晾干。然后由鏟車載煤倒入落煤坑，煤塊輸送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，同時(shí)除鐵。破碎后的煤粒由輸送設(shè)備給入烘干機(jī)，其中烘干機(jī)采用的熱源來(lái)自由烘干鼓風(fēng)機(jī)+烘干煤粉倉(cāng)+烘干煤粉爐組成的烘干風(fēng)系統(tǒng)。烘干過(guò)程結(jié)束后，低溫乏氣經(jīng)布袋除塵器過(guò)濾后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排空。干燥后的煤料由輸送機(jī)輸送至磨煤車間的磨前倉(cāng)進(jìn)入磨煤機(jī)，符合粒徑要求的煤粉隨氣流進(jìn)入袋式收粉器，收集下來(lái)的煤粉由刮板機(jī)和斗提機(jī)送入成品倉(cāng)，潔凈乏氣由排風(fēng)機(jī)排入大氣。成品倉(cāng)底部設(shè)有出料口，連接密閉煤粉罐車進(jìn)行外運(yùn)配送。

(3)主要設(shè)備 系統(tǒng)主要設(shè)備見(jiàn)表1。

(4)系統(tǒng)布置圖 該項(xiàng)目共占地面積約17000m2，其中干煤棚面積為7000m2(存儲(chǔ)量按4天考慮)。廠區(qū)及車間布置圖見(jiàn)圖1。

表1 系統(tǒng)設(shè)備配置清單

3 設(shè)計(jì)說(shuō)明

除遵照一般粉體磨制技術(shù)工藝外，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)還包括以下設(shè)計(jì)內(nèi)容或特點(diǎn)。

圖1 平面布置圖

①HRM型高溫立式磨可以實(shí)現(xiàn)烘干、磨制同時(shí)進(jìn)行，但介于其在煤粉磨制行業(yè)應(yīng)用尚不成熟，尤其對(duì)本項(xiàng)目采用的高活性褐煤中，安全性尚無(wú)法保證，因此，本方案雖選用該型設(shè)備，但將烘干與磨制分開(kāi)，以保證安全性。②煤棚為半封閉式，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為4天。③采用燃煤粉熱風(fēng)爐，其升溫迅速、啟停方便、即時(shí)調(diào)控、節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定。④烘干車間與磨煤車間獨(dú)立設(shè)置，進(jìn)一步保證系統(tǒng)安全性。⑤為保證煤粉鍋爐系統(tǒng)燃料供應(yīng)的連續(xù)性，及煤粉存儲(chǔ)安全性，成品煤粉倉(cāng)共配置8座，每座倉(cāng)容積為500m3，總?cè)莘e4000m3。⑥系統(tǒng)控制采用PLC中央控制，自動(dòng)化程度高，人員配備較少。

[1]尹連慶,殷春肖,趙浩寧，等.燃煤工業(yè)鍋爐 PM2.5排放規(guī)律[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2014,8(5):2020-2024.

[2]向麗暉.煙氣處理設(shè)備對(duì)顆粒物排放特性的影響[J].熱力發(fā)電,2014,43(10):103-106.

[3]于清航，張?chǎng)? 徐堯.煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)除塵器濾袋失效原因分析[J].潔凈煤技術(shù),2015.2:97-100.