原料儲運系統煤庫方案與筒倉方案對比分析

毛 煒，黃春景，薛保城

(1.內蒙古榮信化工有限公司 內蒙古鄂爾多斯 014300； 2.兗州煤業榆林能化有限公司 陜西榆林 719000)

兗州煤業榆林能化有限公司(以下簡稱榆林能化公司)一期600 kt/a甲醇裝置生產用原料煤和燃料煤由榆樹灣礦經104破碎站破碎至25 mm以下后，再通過3.275 km長的105輸煤皮帶機輸送至4座儲煤筒倉(直徑20.0 m，高度34.0 m，單倉儲量6 000 t)內存儲。供煤時，原料煤或燃料煤經儲煤筒倉下的葉輪給煤機分別輸送至氣化裝置磨煤機前倉或熱電鍋爐前倉。

榆林能化公司二期500 kt/a聚甲氧基二甲醚(簡稱DMMn)項目采用多噴嘴對置式水煤漿氣化工藝制取原料氣，原料氣經一氧化碳耐硫變換裝置和低溫甲醇洗裝置獲得合格的合成氣，再通過甲醇裝置生產精甲醇，最終通過DMMn裝置生產出DMMn產品。生產DMMn所用原料煤為榆樹灣煤礦與其他煤礦的煤按一定比例混配，其中榆樹灣礦煤通過輸煤皮帶機運至儲煤場，其他煤礦的煤通過汽車運輸至儲煤場。后續供煤系統設計了1套生產用煤存儲混配原料儲運系統，其儲煤量為40 kt，擬建場地位于距甲醇廠廠區1.5 km處，采用煤庫方式儲煤。

1 原料儲運系統建設規模

(1)原料煤和燃料煤總消耗量

在正常工況下，原料煤消耗量為151.3 t/h，年消耗量約1 089 kt；燃料煤消耗量約為34.6 t/h，年消耗量為249 kt。原料煤和燃料煤粒度指標為≤10 mm。

(2)建設規模

原料儲運系統入料輸送能力為1 200 t/h(雙線同開，單線能力為600 t/h)，原料煤和燃料煤篩分系統能力為700 t/h，破碎系統能力為600 t/h。

2 煤庫設計方案與筒倉設計方案對比

2.1 原基礎設計原料儲運方案

2.1.1 方案概況

原設計儲煤設施為全封閉網架結構矩形煤庫，煤庫長200.0 m、寬60.0 m、高30.0 m，儲存容量為40 kt，儲煤場內采用斗輪式堆取料機堆放煤炭。用于配比的煤經煤庫落煤口落入地下稱量皮帶機，然后轉送至破碎樓被破碎至10 mm以下，再轉運至榆樹灣煤礦至甲醇廠的105輸煤皮帶機與榆樹灣礦煤混合，最后送至甲醇廠廠內筒倉。

2.1.2 存在的不足

(1)由于落煤口較小，僅依靠煤堆的自然滑落上煤的量太小，需用鏟車輔助上煤，致使上煤的連續性和均勻性難以保證。

(2)機械設備投資大，后期運行成本較高。儲煤場采用1臺斗輪式堆取料機堆取煤炭，至少需2臺裝載機配合上煤，操作人員多，燃料動力消耗和機械設備運行維護成本較高，年運行維護費用約需134萬元。

(3)煤庫建筑面積大(12 000 m2)，消防、除塵、照明、暖通等日常運行、管理、維護工作量大。

2.2 筒倉原料儲運方案

2.2.1 方案概況

儲煤設施為3個廠外筒倉(直徑25.0 m、高46.5 m)，有效總儲量40 kt。用于配比的煤先進入廠外筒倉，然后經稱量給煤機按比例送入破碎樓，與榆樹灣礦煤共同破碎后運入廠內筒倉。

2.2.2 方案優勢

(1)筒倉儲配煤流程簡單，無需堆取料機、裝載機等設施，故所需的操作人員少(相對原設計煤庫方案減少9人)，運行費用低(年減少運行費用約134萬元)；全部為活儲量，因死煤引發自燃風險小，運行管理簡單。

(2)筒倉簡單緊湊，占地面積小，消防、除塵、照明、暖通等日常運行、管理和維護工作量小。

(3)筒倉作為給煤緩沖設施，配煤穩定、精度高。

綜上所述，與煤庫方案相比，筒倉方案后期運行管理費用低、配煤精度高，有利于氣化裝置的安全穩定運行。

3 105輸煤皮帶機斷開設計

3.1 原基礎設計方案

3.1.1 方案概況

榆樹灣礦至榆林能化公司甲醇廠105輸煤皮帶機維持原狀，即來自榆樹灣礦的煤直接進入廠內2#轉載站，配煤處不斷開。

3.1.2 存在的不足

(1)原設計榆樹灣礦煤只進行一次破碎，不能進行二次破碎，但經一次破碎后的榆樹灣礦煤粒度≤25 mm，已無法滿足二期項目用煤粒度≤10 mm的要求。

(2)只使用筒倉儲煤時，從配煤處至105輸煤皮帶機頭的497 m皮帶帶載有效運行，機尾至配煤處的2 783 m皮帶空載無效運行，有效運行長度僅占總長度的15.15%，即105輸煤皮帶機大部分空跑，造成電力浪費。

(3)榆樹灣礦煤不能進入廠外筒倉，榆樹灣礦中斷供煤或供煤不足時，只能靠增加汽運煤量來保證生產，儲煤方式不靈活。

3.2 皮帶斷開方案

3.2.1 方案概況

105輸煤皮帶機皮帶在配煤處斷開，增設轉載皮帶機和張緊設施，在配煤位置設置轉載破碎樓，榆樹灣礦煤可破碎后運進廠內筒倉，也可直接轉入廠外筒倉。

3.2.2 方案優勢

(1)榆樹灣礦來煤通過二次破碎處理，保證煤粒度≤10 mm，達到設計指標要求。通過控制榆樹灣礦來煤粒度，可停開1臺1 250 kW氣化磨煤機；供煤系統設置的功倍交叉篩和破碎機的功率分別為90 kW和530 kW；皮帶斷開后，可降低設備功率620 kW，按電價0.23元/(kW·h)、全年運行8 000 h計，年可節約電費約116萬元。

(2)使用筒倉儲煤時，只運行配煤處至105輸煤皮帶機機頭497 m的皮帶，運行經濟。在105輸煤皮帶機3臺驅動電機總功率1 500 kW、平均運輸能力800 t/h、截斷后105輸煤皮帶機機頭段驅動功率為160 kW、熱電鍋爐用煤全部采用汽運來煤的情況下，年供煤約750 kt，按全年運行時間937.5 h計，年可節約電費約29萬元。

(3)榆樹灣礦煤可進入廠外筒倉儲存，在榆樹灣礦檢修、生產波動、節假日停產期間，可提前利用廠外筒倉存儲榆樹灣礦煤，儲煤方式靈活。

綜上所述，為使運行更加經濟、提高儲煤的靈活性，將105輸煤皮帶機的皮帶在配煤處斷開。

4 結語

經過對比論證，為便于運行管理、減少生產操作人員、降低運行成本、提高配煤精度，榆林能化公司500 kt/a DMMn裝置原料儲運系統儲煤方式由煤庫方案改為筒倉方案。