輸煤系統設備技術改造措施探究

李木俊

（貴州天福化工有限責任公司，貴州 福泉 550501）

1 概述

貴州天福化工有限責任公司（以下簡稱公司）是甕福（集團）全資子公司，于2005年9月注冊成立，年產30萬t合成氨、20萬t甲醇、15萬t二甲醚、10萬t二氧化碳項目，是貴州省第一個采用殼牌粉煤氣化技術和裝備的煤化工項目，公司原燃料煤及石油焦均是以火車和汽車運輸方式進廠，年生產用煤約110萬t，每年清理出的雜物約有140t左右，公司進煤方式95%以上依靠火車進煤，且無法控制煤中雜物含量，同時運輸環節受天氣影響很大，進廠煤水分普遍偏高，雜物較多，輸煤系統中核心設備（環錘破碎機）效率降低，易發生堵煤現象，加重了輸送系統穩定運行的難度；2018年，貯運車間技術人員經過長時間的認真調研，積極走訪和對比論證，在輸煤系統上增設了自動除雜器，將雜物阻斷在進入煤棚之前，與此同時，在B環錘破碎機前端，對原有篩分裝置進行技改，使其成為動態階梯篩，粉狀煤通過率由原來的30%上升到60%～70%左右，大大減輕了環錘的破碎壓力，降低了環錘堵煤的次數，保障了下游裝置原煤的及時供給。設備運行一年多，效果明顯，較好地解決了輸煤系統因設備堵煤造成的多重問題。

2 技改目的

天福公司輸煤系統分為堆和送，堆煤工況單線，輸送能力1000t/h，公司98%的原煤將通過這一工況到達干煤棚，而原有輸煤線路上的除雜物器（除大塊機），只能除掉大塊石頭、木棒，對編織袋、稻草、塑料網雜物基本不起作用，導致大量雜物進入送煤工況的設備里（取料機斗輪、破碎機、煤倉），造成溜管、環錘堵塞，嚴重時導致熱電和煤氣化裝置減負荷和停產；原篩分裝置，就是在環錘破碎機入口配有間隔約35mm長條形鋼架固定格柵，煤流自上方流下，約30%左右細煤直接落入環錘下方溜管，但當格柵篩分被編織袋或其他雜物遮擋時，過篩面積就大幅減小，此時含粉量重、泥性強、水分高的煤流全部涌向環錘井口和破碎腔體內瞬時集聚，環錘破碎機就會因堵煤過載而跳機停車，嚴重影響了熱電鍋爐的穩定運行。此次技改目的就是要對“最大限度地清除原煤雜物，減少輸煤線路堵塞，保裝置穩定運行”。

3 現狀分析

3.1 兩生產裝置配送煤粒度不同

熱電和煤氣化裝置對破碎粒度要求不同，對應的破碎設施也應該不同，原環錘破碎系統A、B線路配置一樣，一直是煤輸送過程的瓶頸，怎樣提升送煤效率是原料配送技術人員迫切需要解決的問題。

表1 兩裝置對煤需求對比

3.2 原靜態篩分通過率小

由于環錘上的篩分是靜態篩，篩分效果不好，通過率30%左右，大量煤經過環錘破碎機破碎，增加運行負荷，在輸送瞬間煤量大、煤濕、粉煤較多、有雜物卡塞篩孔等狀況下，極易發生環錘堵煤狀況。

3.3 雨季送煤困難

每年4～7月是雨季，配送的煤水分偏高，細粉煤容易敷堵環錘底部篩孔，降低煤的流動性，經常發生堵煤而無法及時向熱電供煤，影響鍋爐生產正常運行。

3.4 熱電鍋爐堵渣現象

進入雨季，入倉煤水分高且流動性差輸送困難，為滿足熱電生產用煤需要，常規做法是暫時加大篩分和環錘底部篩板孔徑，增大煤的通過率，緩解送煤壓力。但增大孔徑后，會有部分大規格顆煤進入熱電鍋爐，在鍋爐內循環硫化床燃燒不充分，不斷聚積引發鍋爐堵渣，然后，用原料煤調節堵渣狀況，不但增加生產成本，還增加捅渣的工作任務和操作危險。

3.5 雜物堵塞煤倉下料管

在煤沖擊時，編織袋等雜物常常流入熱電煤倉，在煤倉底部下料管處堵塞，造成鍋爐斷煤，影響生產。

4 技改可行性分析

為減少雜物在輸煤系統中對設備及裝置的影響，結合環錘破碎機堵煤狀況，提升輸煤效率，降低生產裝置受到的影響，貯運車間技術人員通過對同類型煤化工輸送工況的實地參觀學習；邀請多個設備廠家對本區域除雜物和環錘破碎設備現場勘查，車間組織技術力量對報送技改方案的設備報價和預期改善效果多次討論研究，結合現場設備特點和實際存在問題形成輸煤系統技改方案上報公司，計劃投入60萬元，在2018～2019年完成對除雜物器和環錘B破碎系統設備進行技術改造，為輸煤系統穩定運行奠定基礎。

5 技改措施

5.1 輸煤系統增設除雜物器

（1）在4#皮帶機頭的位置設計增加框架式除雜物機一套，增加落雜物溜管及維修平臺；利用4#皮帶機頭現有混凝土結構作為除雜物器承重支撐，對混凝土屋面進行開孔并安裝落雜物管。既提升了安全操作系數，同時又降低了安裝成本。

（2）除雜物機落煤管四個工作面內襯8mm厚的304不銹鋼板，提高落煤管的流通率，防止內部積煤。

5.2 B環錘破碎入口篩分技改

（1）將B環錘上原長條網狀靜態篩分，改為電機驅動的滾軸階梯篩，由兩臺7.5kw電機驅動5組滾軸刀片，可加大細煤的篩分效果和編織袋草垛的清除。

圖1 技改前篩分狀況

圖2 技改后的滾軸階梯篩

（2）將B環錘出口篩板，由原￠45mm改為出煤粒徑25mm的異型喇叭孔篩板。有效的控制破碎機底部篩板出料粒度。

（3）環錘溜管加鋪不銹鋼板，增加煤的通過效率，預防結塊堵塞溜管。

（4）環錘加配0.3MPa壓力的空氣管，加快員工對環錘的安全疏通清理。

6 效果及經濟指標

（1）新增除雜器后，將雜物收集點從原來的多面，轉化為固定點，減少了雜物清理的工作量，降低了安全風險。同時阻斷了大量雜物進入后續設備及生產裝置的途徑，為輸煤系統的穩定運行起到了鋪墊作用。

表2 效果對比

（2）滾軸階梯篩技改后，細粉煤過篩率由原來的30%左右上升為60%～70%，大大減少了環錘堵煤的現狀，保障向煤倉送煤穩定鍋爐生產，并減輕了員工的勞動強度。

（3）提升了送煤效率，特別是4～7月雨季時段，熱電每天4次送煤平均每次送煤時間由原來的2h/次縮短1.5h。熱電送煤工況總能耗637kW/h，除去兩個7.5kW階梯篩驅動電機能耗，理論上一天節省能耗1184kW。

（4）滾軸階梯篩技改后，有效地控制了熱電裝置和煤氣化裝置對生產原煤顆粒度的需求，實現了輸煤B線送熱電，輸煤A線送煤氣化的送煤方案，并互為備用線，保障了生產裝置的正常供煤。

（5）細粉煤有效分離后，較大地降低了少環錘破碎機負荷，出口篩板孔徑量的減小，煤破碎粒度更好地符合生產粒度要求的燃料煤送入鍋爐裝置生產，減少了鍋爐堵渣狀況。

特別在熱電3臺爐生產運行的時候，只能用質量更好價格更高的原料煤配送熱電才能保證生產，技改后2018～2020年平均較2017年少用8401t原料煤，按原料煤與燃料煤價差150元/t計算，經濟效益每年節約126萬元。

表3 技改后數據對比

（6）滾軸階梯篩的葉片在轉動時，對煤中夾雜配送的編織袋草垛等有清除效果，大大減少了流入煤倉雜物堵塞下煤管造成鍋爐的狀況。

7 結語

在輸煤系統設備技術改造后，鍛煉了天福公司技術人才隊伍；降低了一線員工勞動強度；降低了能耗，每年節約生產費用126萬元，產生了經濟效益。提升了破碎前篩分能力，降低環錘破碎機負載，減少環錘及溜管堵煤故障，提升了崗位安全操作系數；實現了天福公司安全穩定生產，為煤礦、磷礦等輸送設備正常運行提供了技術支持。