煤泥干燥技術(shù)在塔拉壕選煤廠的應(yīng)用

張永飛

(內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

1 概 述

塔拉壕煤礦隸屬于內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司，位于東勝煤田，行政歸屬鄂爾多斯市東勝區(qū)塔拉壕鎮(zhèn)，煤礦面積42.620 8 km2。根據(jù)國土資源部儲(chǔ)量評(píng)審備案證明，該礦煤炭資源保有儲(chǔ)量為87 656 萬t。設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為600 萬t，服務(wù)年限76.9 a。井田內(nèi)含可采煤層6層，為低灰、特低磷、低硫的不粘煤、長焰煤。

選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)工藝為：200～13 mm塊煤重介淺槽分選，13～3 mm末煤重介旋流器分選，3～0 mm弛張篩脫粉后摻入末精煤。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：洗塊煤分級(jí)地銷，洗末煤除滿足煤制油用煤外其余地銷，煤泥壓濾后地銷，矸石外排。

自投產(chǎn)以來，由于該礦區(qū)煤炭變質(zhì)程度低、內(nèi)水高、硬度低、易風(fēng)化，以及井下大型綜采設(shè)備的使用，煤泥含量達(dá)到6%以上。高產(chǎn)月份，日產(chǎn)煤泥達(dá)4 000 t，平均發(fā)熱量10.46 MJ/kg，由于壓濾煤泥自身高水分、高粘度、易堵塞等特點(diǎn)，平均銷售價(jià)格僅5 元/t；在礦井遇到斷層或搬家倒面時(shí)期，煤泥熱量降到6.28 MJ/kg，銷售困難。因此，選煤廠煤泥處理已經(jīng)成為制約煤礦正常生產(chǎn)的核心問題。

2 煤泥干燥工藝的選擇

為了選擇適合塔拉壕煤泥特點(diǎn)的處理工藝，選煤廠進(jìn)行了大量的調(diào)研工作，對(duì)常見的幾種干燥方法進(jìn)行了比較，見表1。

從工藝技術(shù)角度，輸送管干燥工藝只適合煤泥水分低于30%，且管路易堵；蒸汽回轉(zhuǎn)管式干燥，煤泥和熱煙氣間接接觸，安全性能高，但熱效率低，干燥后煤泥水分下降少，且投資成本相對(duì)較高，小時(shí)處理能力相對(duì)較小；流化床干燥煤泥水分大時(shí)影響處理效果，更適合于粗粒煤的脫水；真空射流干燥為最先進(jìn)的干燥方式，安全性高，環(huán)保效果好，但處理量小，投資大，后期噸煤運(yùn)營成本是滾筒干燥的2倍；高溫回轉(zhuǎn)滾筒干燥，熱效率高，高溫?zé)釤煔夂兔耗嘀苯咏佑|，適用于塔拉壕選煤廠生產(chǎn)的壓濾濕煤泥(0～0.25 mm，水分41%左右)，從處理能力和效果方面考慮，高溫回轉(zhuǎn)滾筒干燥是目前為止煤泥干燥比較成熟的工藝。經(jīng)過論證，以及各種工藝現(xiàn)場煤泥干燥試驗(yàn)結(jié)果，塔拉壕煤礦煤泥干燥采用滾筒干燥方式。

表1 常見干燥方法對(duì)比

3 塔拉壕煤泥干燥工藝特點(diǎn)

3.1 煤泥干燥工藝流程

煤泥干燥工藝流程見圖1。

圖1 煤泥干燥工藝流程

3.2 尾氣處理流程

尾氣處理流程見圖2。

在傳統(tǒng)滾筒干燥工藝的基礎(chǔ)上，選用了專門用劣質(zhì)煤泥作為燃料的高溫?zé)煔夥序v爐，供熱穩(wěn)定可控，爐膛溫度由700～1 100 ℃可調(diào)。沸騰爐的燃燒方式不同于鏈排爐和手燒爐及煤粉爐，它是用干燥后的煤泥為燃料，由可控的機(jī)械勻速送入爐膛的布風(fēng)板上；再由可控的鼓風(fēng)機(jī)將壓力空氣通過布風(fēng)板上的風(fēng)帽射入爐膛，托起顆粒狀的燃料和爐料使其在爐膛中“流態(tài)化”燃燒，加上燃料不斷相互碰撞裂解使燃燒進(jìn)一步深化至燃盡為此，所以燃燒得更徹底、更完全；并且可以控制給煤和進(jìn)風(fēng)，使燃燒供熱具有良好的機(jī)電一體化控制性；一般爐型中無法燃燒的高灰分、低熱值的燃料，在沸騰爐中可穩(wěn)定燃燒并達(dá)到高燃燼度。它的氧化物生成少，易固硫脫硫，有很大的環(huán)保優(yōu)勢。排煙中的有害物質(zhì)少，NOx生成量很小，在燃用劣質(zhì)高硫煤時(shí)，可使用石灰石固硫，使燃料中的硫以固態(tài)方式排出而不至于行成SOx的污染，脫硫率60%以上。

圖2 尾氣處理流程

4 應(yīng)用效果分析

干燥處理后的煤泥呈黃豆粒大小(圖3)，從根本上解決了壓濾煤泥粘度大、易成堆粘結(jié)、堵塞運(yùn)輸系統(tǒng)等問題。煤泥干燥后有效降水12%，發(fā)熱量提高2.09～3.35 MJ/kg。

5 經(jīng)濟(jì)效益

從表2可知，相比濕煤泥直接銷售，干燥后的煤泥如果單獨(dú)銷售，年利潤為：

1370-324-612=434(萬元)

相比濕煤泥直接銷售，煤泥干燥后，摻入末精煤銷售，年利潤為：

30677-324-27885-612=1856(萬元)

圖3 干燥后的煤泥

綜上所述，煤泥干燥項(xiàng)目的建設(shè)和投入使用，不僅解決了制約煤礦生產(chǎn)的環(huán)保問題，而且豐富了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

表2 年銷售收入計(jì)算

6 結(jié) 語

在煤炭行業(yè)形勢嚴(yán)峻的大背景下，對(duì)煤泥的利用是煤炭企業(yè)增加利潤增長點(diǎn)和提高市場競爭力的一個(gè)重要手段，在這種情況下，能提高煤炭副產(chǎn)品附加值的煤泥干燥技術(shù)無疑是一個(gè)有效辦法。目前國內(nèi)的煤泥干燥技術(shù)各有千秋，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的情況，綜合對(duì)比，量體裁衣，選擇最適合自己的干燥技術(shù)。