霍爾辛赫選煤廠末煤系統節能改造研究

劉斌斌

(山西霍爾辛赫煤業有限責任公司，山西 長治 046600)

引 言

隨著社會和經濟的發展，人類對能源的消耗和包括煤炭行業在內的高污染重工業產業對環境的破壞日趨嚴重[1]。隨著綠色GDP的概念逐漸深入人心，可持續發展是能源產業發展的唯一出路[2]，煤炭洗選業如何更好的實現節能減排也是全行業所面臨的極大挑戰。

1 概 況

霍爾辛赫選煤廠設計洗選能力為3 Mt/a，2012年后礦井產能逐步提升，為滿足礦井生產需要，于2013年6月對選煤廠進行能力提升改造，由3 Mt/a提升至5 Mt/a[3]。本洗煤廠為礦井配套選煤廠，入選原煤全部來自霍爾辛赫礦井，采用洗選工藝為分級入洗、選前脫泥、重介分選與粗煤泥分選結合的選煤方法。實際工藝流程為：重介淺槽分選機+有壓三產品重介旋流器(預先脫泥)+粗煤泥螺旋分選機+細煤泥濃縮壓濾。13 mm～100 mm塊煤全部入重介淺槽分選機分選；-13 mm末煤1 mm脫泥后采用有壓三產品重介旋流器分選，根據需要可全部入洗、部分入洗、全部不入洗；煤泥經0.2 mm分級，+0.2 mm粗煤泥采用螺旋分選機分選；-0.2 mm細煤泥經濃縮池沉淀后，采用快開壓濾機脫水回收。主要產品有包括末精煤、塊精煤、篩末煤、末中煤、煤泥等[4]。

2 存在問題

霍爾辛赫選煤廠在投入生產過程中，根據實際經驗判斷，由于受以下因素影響，產生一些弊端。

2.1 原煤分級處理能力不足

霍爾辛赫選煤廠經改擴建后生產能力達到5 Mt/a，原煤分級篩受廠房空間限制，只能布置一臺SLO4385香蕉篩作為原煤分級篩。原煤分級篩篩前三排篩板為脫泥段，篩縫3 mm；篩后十排篩板為分級段，篩孔18 mm，理論最大處理能力約838噸/小時，無法滿足正常生產947 t/h(5 Mt/a)需要。

2.2 末煤分選系統工藝較為靈活，但存在弊端。

選煤廠入選原煤(0 mm～100 mm)由破碎車間進入主洗車間，首先經303原煤分級篩18 mm分級，篩上物(18 mm～100 mm)經303脫泥段脫泥后直接進入塊煤分選系統，篩下物(0 mm～18 mm)由321末煤轉載刮板輸送機轉載進入末煤分選系統。末煤可以根據需求，通過控制321中部電動閘板的開度來實現末煤全部入洗、部分入洗、全部不入洗，如第153頁圖1所示。末煤產品結構和質量調整比較方便，工藝整體優勢明顯。但是，這個系統在運行當中仍存在一些弊端。

圖1 霍爾辛赫洗煤廠未改造前設備流程圖

末煤不入洗時320末煤刮板輸送機在中部1#卸料，由于卸料不凈，部分末煤(25 t/h)隨刮板機底鏈帶到機頭，形成物料堆積影響設備運行，導致無法生產。為處理該部分末煤，需開啟末煤B系統，且分選出的精煤也只能摻入篩末煤產品中，造成巨大的電能浪費，設備、管路磨損和精煤資源損失等一系列問題。

3 升級改造

據此，霍爾辛赫洗煤廠計劃與2016年4月之前完成項目升級改造，投入設備4.5萬元，材料費用2.2萬元，人工2.6萬元，總投入9.3萬元。

1)將321篩末煤皮帶和320末煤刮板機1#閘板全部移位至320刮板機機尾，并與303原煤分級篩分級段篩下溜槽出口中心線處于同一直線上。生產篩末煤時，篩末煤直接通過1#閘板落入321皮帶，無需再開啟320刮板機。改造后設備流程如圖2所示。

圖2 霍爾辛赫洗煤廠改造后設備流程圖

2)將303原煤分級篩脫泥段3 mm篩板更換為13 mm篩板，并在末煤皮帶正上方增加一臺ZK1024型直線振動篩對303脫泥段篩下物進行脫水。脫水后，篩上物產品進皮帶，篩下物入煤泥系統。改造后煤泥系統，如圖3所示。

圖3 霍爾辛赫洗煤廠改造后煤泥系統圖

3)更換現有末中煤離心機

現有末中煤離心機的最大處理能力為100 t/h，實際處理量為50 t/h～90 t/h，考慮到改造后末中煤量將增加到90 t/h～165 t/h，現有離心機處理能力不足，需更換為WZ1400，φ1400 mm臥式振動離心機，處理能力為165 t/h，如圖4所示。

圖4 技術改造需更換末中煤離心機

上述所有改造措施，都是按照產品結構優化思路中的原則，不影響生產的情況下，即可出塊精煤也可出末精煤的雙通道工藝，為選煤廠產品可以更好的適應市場需求做好充分準備。

4 改造后取得的效果

霍爾辛赫洗煤廠末煤系統經改造后，取得如下成果：

1)原煤分級篩處理能力可達950 t/h～1 000 t/h，能夠滿足5 Mt/a能力要求，大大提高系統運行效率。

2)生產篩末煤時末煤B分選系統無需再開啟，大大降低電耗和設備磨損，統計并對比2015年與2016年的數據，如附表1所示。

表1 選煤廠末煤系統工藝節能改造前后能耗對比

5 結論及建議

在洗煤廠實際生產過程中，為實現生產效益的最大化，使末煤產品可以收獲最大的收益并實現節能減排，也是洗煤廠所必須面對的問題。通過對霍爾辛赫選煤廠現有末煤洗選系統的研究發現，其在末煤分選工藝設計上存在的弊端。通過參考相關企業科研成果和現有文獻材料，對洗煤廠進行工藝技術升級改造，最終實現了在同樣分選效果的情況下，減少設備運行時間和臺數，成功節能降耗，延長設備、配件、管道使用壽命，提高經濟效益。