煤泥干燥機在選煤廠的應用

相 陽，蔣年武，符福存，孔令強

（兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦，山東 兗州 272100）

0 引 言

煤是不可再生的能源，煤泥是濕法選煤生產中的必然產物，粒度在0.5mm以下的副產品，具有粒度細，水分和灰分含量較高，熱值低等特點，處理不好會造成嚴重的環境污染，隨著采煤機械化程度的提高和入洗原煤比例的增加，煤泥產量將大幅上升，因此合理有效的利用煤泥資源具有十分重要的意義。目前采用壓濾機處理煤泥水，煤泥濾餅采用低溫蒸汽干燥工藝,選用環管分體式蒸汽回轉干燥機，干燥濕煤泥，生產出合格產品，是解決濕煤泥的一種方法和途徑。

1 煤泥干燥方案

興隆莊煤礦選煤中心是中美聯合設計年入洗能力300萬t的大型現代化洗煤廠，于1982年破土動工，1985年7月正式投產，經過多次技術改造和工藝革新，目前洗煤廠入洗能力已達600萬t，主導產品有兗礦1#精煤、2#精煤、優質動力煤、洗塊煤和優質混煤等。年產煤泥量約53萬t，其中有約23萬t用于興隆莊電廠發電，有近30萬t在煤泥堆場堆放，作為煤泥產品廉價銷售給當地客戶，進行民用散燒等，既污染了環境，又造成了資源浪費。為了減少環境污染，充分利用煤泥資源，提高經濟效益，利用電廠蒸汽的汽化潛熱加熱并干燥煤泥,采用的主要設備有環管分體式蒸汽回轉干燥機，干燥處理后煤泥產品水分可降至13%～15%，煤泥成小球狀。干燥后的產品降低了水分，提高了發熱量，摻配到相應的產品煤中銷售，既能夠滿足用戶的要求，又是合理有效的處理煤泥資源的較好方案。

2 方案的實施及效果

2.1 工藝參數

年生產能力：0.30Mt/a。

日生產能力：300000÷330=909.09t/d

小時生產能力：909.09÷24＝37.88t/h

原料初水份：＜27%

原料發熱量：2500～2800kcal/kg

產品終水份：15±2%

產品發熱量：3600kcal/kg

出料產品溫度：60～70℃

2.2 煤泥工藝

干燥工藝采用煤泥低溫蒸汽回轉爐干燥技術：

蒸汽回轉干燥技術為傳導式干燥工藝，利用電廠蒸汽做熱源加熱并干燥煤泥，電廠蒸汽通過環管分體式蒸汽回轉干燥機與煤泥間接接觸，蒸發掉煤泥中的水分，獲得干煤泥產品。

煤泥低溫蒸汽回轉干燥技術是一種新型環保干燥工藝，與傳統的工藝相比其最大的特點是“以蒸汽為干燥熱源”，干燥過程中只涉及物理干燥和機械擠壓。生產過程不再產生固體廢棄物的排放，避免對環境的二次污染。蒸汽凝結水可以收集供熱實現循環利用，實現零排放。

低溫蒸氣干燥工藝具有利用電廠蒸汽以降低能耗，占地面積小可充分利用現有場地、設備維護量小、工藝簡單可靠的優點，故本次可研推薦采用低溫蒸氣干燥工藝來對煤泥進行干燥提質。

2.3 地面工藝總布置

新建干燥車間位于礦選煤中心儲煤場東側空地、電廠煤泥棚的北側，車間尺寸：30×20×12m。

延長原有可逆膠帶輸送機通廊至擬建場地，膠帶輸送機頭部下方安裝濕煤泥緩沖倉，倉底由5個無軸螺旋變頻給料，倉底側面設置上料皮帶機向北進入干燥車間，干燥后產品通過集料螺旋入上倉膠帶輸送機，進入干煤泥緩沖倉暫存，或由上倉膠帶輸送機上的卸料器落地，倉下設配煤膠帶輸送機入原853膠帶輸送機配煤?？偛贾脠D見圖1。

圖1 地面工藝總布置圖

2.4 工藝流程

壓濾車間壓濾機壓榨后的濕煤泥經加長可逆膠帶輸送機進入濕煤泥緩沖倉進行儲存，底部設5臺螺旋定量給料并打散。打散后的濕煤泥經上料膠帶輸送機、分配膠帶輸送機、分配料倉、雙螺旋輸送機送入到環管蒸汽干燥機，干燥機內部的蒸汽盤管中通有飽和蒸汽，以此作為熱源對煤泥進行干燥，使其水分從27%降低到15%左右，其中干燥所需蒸汽走管程，煤泥走殼程。環境空氣進入蒸汽回轉干燥機內進行攜濕，攜濕氣由引風機送入集水池。干燥后的煤泥由集料螺旋送入到上倉膠帶輸送機入干煤泥緩沖倉暫存或經倉體上活動蓋板落地，干煤泥倉下設置5臺螺旋給料機定量給入倉下配煤膠帶輸送機入原853膠帶輸送機配煤。

加熱煤泥用的蒸汽經過干燥機釋放汽化潛熱后凝結為為80℃左右的熱水，凝結水經凝結水回收系統匯入不銹鋼凝結水箱，由凝結水返電廠水泵返回電廠疏水箱復用。

干燥機內煤泥干燥蒸發的水氣由引風機抽出（挾濕氣流），進入噴淋塔降塵冷凝，產生的冷凝水進入集水池暫存，由返壓濾水泵打入壓濾車間返水池，作為選煤中心洗選循環水復用，底部含細顆粒煤泥污水經排污泵打入壓濾機攪拌桶處理。工藝流程圖見圖2。

2.5 主要干燥設備—環管分體式蒸汽回轉干燥機

環管分體式蒸汽回轉干燥機為深度干燥關鍵設備。設備主體呈長圓筒結構，尾部設置集塵罩。

回轉干燥機是呈傾斜并低速回轉的長圓筒，在筒體內布有蒸汽環管，濕物料從較高的一端加入，經過筒體內部時借助于筒體的緩慢回轉，在重力的作用下從較高一端向較低的一端移動，蒸汽從同一端進入、排出，通過蒸汽排管和濕物料接觸，濕物料逐漸被干燥，已干物料從轉筒的尾部排出。

圖2 工藝流程圖

干燥系統的熱源主要由飽和蒸汽供給，蒸汽直接進蒸汽回轉干燥機，經過換熱后產生冷凝水排出。冷凝水可作為鍋爐回水到電廠重新利用。環境空氣進入蒸汽回轉干燥機內進行攜濕，攜濕氣由引風機送入壓濾機集水池。

圖3 環管蒸汽回轉干燥機圖

環管分體式干燥機內蒸汽管呈環形分布，煤泥在干燥過程中隨干燥機的旋轉與環管整個圓周表面呈滑動接觸換熱，環管與物料的接觸方式為順流全面積滑動式接觸換熱。具有換熱面積大、有效換熱面積利用率高及占地面積小的優點。

分體環管蒸汽干燥機每一組環管通過軟管及控制閥與汽包相連，各組獨立，檢修維護方便。

環管分體式蒸汽回轉干燥機具有技術成熟、可靠、可長時間連續運行的優點；其利用電廠蒸汽作為熱源干燥煤泥，無粉塵爆炸危險，運行安全；排氣量小、含塵量低、達標排放，符合環保政策；干燥后煤泥外觀呈球狀（直徑10～20mm），容易與混煤進行摻配。

2.6 干燥工藝的主要特點

1）技術成熟、可靠、可長時間連續運行。且傳熱面積大、熱效率高；

2）利用電廠蒸汽作為熱源，無粉塵爆炸危險，運行安全；

3）布置緊湊，占地面積較小；

4）干燥排氣量小、含塵量低、達標排放，符合環保政策；

5）干燥后煤泥外觀呈球狀（直徑10～20mm），容易與混煤進行摻配。

2.7 效益

煤泥干燥車間自投運以來，通過采樣檢測干燥煤泥全水分平均為15.7%，滿足15±2%目標。具體經濟效益如下：

1）煤泥干燥車間的使用，避免了煤泥外排銷售，煤泥烘干后摻入混煤銷售，相比地銷煤泥提高了300元，且通過了環保要求。

2）煤泥烘干后，水分比原來降低至15%，摻入混煤后，年經濟效益約2000萬元。

3 結 論

壓濾后的濕煤泥經過干燥后綜合利用，干燥后的煤泥水分降低，熱值提高，發熱量穩定，便于運輸，摻配到混煤銷售，擴展了銷售渠道，增加了經濟效益，同時徹底解決了煤泥污染環境問題，改善了廠區環境，符合環保要求。