車集選煤廠原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)工藝優(yōu)化

何茂林，劉 剛

(河南龍宇能源股份有限公司 車集選煤廠，河南 永城 476600)

車集選煤廠原設(shè)計能力為1.8 Mt/a，采用塊煤跳汰洗選工藝，煤泥廠內(nèi)壓濾回收，實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。2004年9月實施二期改造工程，包括選煤系統(tǒng)擴建、煤泥水處理系統(tǒng)擴建，新增一臺16 m2新型跳汰機及配套脫水、脫泥、分級設(shè)備，使該廠跳汰機處理面積增加至32 m2，設(shè)計能力達(dá)到2.4 Mt/a。2008年6月又完成了浮選系統(tǒng)改造，實現(xiàn)了跳汰+浮選聯(lián)合工藝流程。

車集選煤廠歷年來主要對洗選系統(tǒng)和煤泥水處理系統(tǒng)進行改造，沒有對原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)進行改造，致使原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)越來越難以滿足生產(chǎn)需求。

1 原煤選前準(zhǔn)備工藝

車集選煤廠二期工程改造完成后，選煤系統(tǒng)由單系統(tǒng)變?yōu)閮商撞⑿械碾p系統(tǒng)，煤炭洗選能力大幅提升。原煤由201#帶式輸送機運送至主廠房后，通過201B#刮板輸送機進行二次分配。原煤根據(jù)生產(chǎn)需要可分別進入202#、202B#振動篩和236#、200B#帶式輸送機，然后進入跳汰機緩沖倉，通過206#、206B#帶式給煤機進入跳汰機分選，從而實現(xiàn)原煤的全級入選、分級入選以及混合入選等生產(chǎn)組織方式[1-3]。

當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以末精煤產(chǎn)品為主時，原煤不分級，直接由201B#刮板輸送機分配，分別經(jīng)236#和200B#帶式輸送機進入A、B系統(tǒng)緩沖倉，實現(xiàn)全級入選。

末原煤產(chǎn)品需求量大，需要提高末原煤產(chǎn)品產(chǎn)率時，原煤由201B#刮板輸送機分別進入202#和202B#振動篩進行原煤篩分作業(yè)，篩下物為末原煤產(chǎn)品，篩上物進入跳汰機進行分選，從而實現(xiàn)分級入選。

當(dāng)同時需要末原煤和末精煤產(chǎn)品時，原煤由刮板輸送機進行分配，分別進入202#、202B#振動篩和236#、200B#帶式輸送機，實現(xiàn)混合入選[4-6]。

車集選煤廠原設(shè)計原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)設(shè)備流程如圖1所示。

圖1 原設(shè)計原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)設(shè)備流程

2 原煤選前準(zhǔn)備工藝存在問題

(1)車集選煤廠202#、203#振動篩為A系統(tǒng)的原煤分級篩，型號分別為DDM2056、ZSJ2080，于1999年12月投入使用，202B#為B系統(tǒng)的原煤分級篩，于2005年投入使用，由于兩個系統(tǒng)的原煤分級篩使用時間均較長，設(shè)備故障率高，尤其是202#振動篩，軸承及軸承室經(jīng)多次維修仍故障頻出，設(shè)備無法正常工作，設(shè)備長時間處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重影響該廠的生產(chǎn)。

(2)隨著車集煤礦礦井開采的深入，原煤煤泥量增加，原煤水分升高，篩分難度加大，普通振動篩篩分效率低下，不能滿足生產(chǎn)需要，車集選煤廠亟需篩分效率較高的振動篩作為原煤篩分設(shè)備。

(3)原設(shè)計工藝中，236#和200B#分別為A、B系統(tǒng)全入選和混合入選帶式輸送機，長期以來A、B系統(tǒng)相對獨立，236#、200B#生產(chǎn)時需同時啟用，缺乏關(guān)聯(lián)性，使得整個系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且設(shè)備偏多，部分設(shè)備有些利用頻繁，而有些閑置較久，缺乏靈活性。

3 改進措施

3.1 香蕉篩和弛張篩的應(yīng)用

為徹底解決末原煤篩分存在的一系列問題，車集選煤廠先后將A、B系統(tǒng)末原煤篩分設(shè)備更換，將B系統(tǒng)型號為BHS32100的博后篩更換為型號為ABS2194的香蕉篩[7]，將A系統(tǒng)兩臺串聯(lián)的節(jié)肢篩更換為一臺型號為ABFS24100的弛張篩[8]。兩臺高效篩分設(shè)備在車集選煤廠自投入使用以來，進一步優(yōu)化了該廠原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)末原煤分級篩分環(huán)節(jié)，篩分效率大大提高[9]。

(1)節(jié)能效果顯著。A系統(tǒng)利用一臺弛張篩取代了原來的兩臺振動篩，驅(qū)動電機額定功率由55 kW降到45 kW；B系統(tǒng)振動篩驅(qū)動電機額定功率由120 kW降到37 kW，兩個末原煤篩分系統(tǒng)功耗共減少了93 kW。

(2)篩分效率得到大幅度提高。新型振動篩使物料在篩面上獲得了更大的振動強度和更高的篩分速度，大大減少了篩孔堵塞的現(xiàn)象，使篩分效率得以大幅度提高。

3.2 設(shè)計優(yōu)化

3.2.1 設(shè)備分布優(yōu)化

在廠房內(nèi)，200B#帶式輸送機位于主廠房標(biāo)高+25.5 m平面，而跳汰機的緩沖倉倉口位于標(biāo)高+20.8 m平面，高差為4.7 m，可充分利用這個高差，在200B#機頭安裝分叉溜槽，取消236#帶式輸送機，使原煤僅通過200B#帶式輸送機分別進入A、B洗選系統(tǒng)中。優(yōu)化后的設(shè)備流程如圖2所示。

圖2 優(yōu)化后的原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)設(shè)備流程

3.2.2 分叉溜槽設(shè)計優(yōu)化

在200B#機頭安裝制作一分叉溜槽，使不分級的原煤可通過分叉溜槽進入A、B洗選系統(tǒng)中，分叉溜槽內(nèi)設(shè)有翻板，由液壓驅(qū)動，根據(jù)翻板停留位置的不同，可以調(diào)控進入A、B洗選系統(tǒng)的煤量，分叉溜槽進入A、B洗選系統(tǒng)溜槽角度分別為47°和58°，均可滿足生產(chǎn)調(diào)節(jié)的需要。

4 改造效果

4.1 原煤篩分效果改善

項目實施完成后，該廠的原煤準(zhǔn)備工藝更加優(yōu)化，新投入使用的弛張篩、香蕉篩用于原煤篩分環(huán)節(jié)，A系統(tǒng)利用一臺弛張篩取代了原來的兩臺振動篩，驅(qū)動電機額定功率減少了10 kW；B系統(tǒng)振動篩驅(qū)動電機額定功率則減少了83 kW，兩個末原煤篩分系統(tǒng)功耗共減少了93 kW。同時，提高了篩分效率，A系統(tǒng)末原煤篩分效率由原來的約72%提高到80%以上，B系統(tǒng)末原煤篩分效率由原來的約30%提高到85%以上[10]。

4.2 設(shè)備運行臺數(shù)減少

根據(jù)現(xiàn)場的空間位置，取消了原236#帶式輸送機，并在200B#帶式輸送機機頭設(shè)計安裝了分叉溜槽，使得原煤僅通過200B#帶式輸送機便能實現(xiàn)A、B系統(tǒng)原煤的不分級入選，進而可持續(xù)實現(xiàn)原煤的全級入選、分級入選以及混合入選等生產(chǎn)組織方式。236#帶式輸送機取消后，減少了對此設(shè)備的維護，現(xiàn)場設(shè)備布置更加合理，檢修空間更加充足[11]。

4.3 生產(chǎn)運行和維護成本降低

項目實施完成后，取消了236#帶式輸送機(P=7.5 kW)，每年減少設(shè)備的維護費用約15萬元；同時新增香蕉篩和弛張篩后，振動篩設(shè)備功率共減少93 kW，年可節(jié)約電費約35萬元，合計每年可節(jié)約成本約50萬元。

5 結(jié)語

車集選煤廠通過應(yīng)用篩分效率更高的新型香蕉篩和弛張篩，同時對相關(guān)設(shè)備進行優(yōu)化布置，重新設(shè)計溜槽，取消了A系統(tǒng)236#帶式輸送機，使得A、B系統(tǒng)可共用200B#帶式輸送機，可繼續(xù)實現(xiàn)全級入選、分級入選、混合入選等洗選工藝的靈活調(diào)整。通過對原煤準(zhǔn)備工藝進行優(yōu)化，車集選煤廠改善了原煤篩分效果，大大減輕了崗位人員的勞動強度，降低了選煤廠生產(chǎn)運行和維護成本，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。