哈爾烏素選煤廠(chǎng)技改創(chuàng)新增效

秦 平

(神華準(zhǔn)格爾能源集團(tuán)有限責(zé)任公司培訓(xùn)中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)

哈爾烏素選煤廠(chǎng)在投產(chǎn)4年后，大部分設(shè)備已到大修期，針對(duì)介耗較高、故障率高、設(shè)備安全存在隱患的情況，通過(guò)技術(shù)改造、完善生產(chǎn)工藝、加強(qiáng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理，降低了故障率、保證了安全生產(chǎn)。

一、存在問(wèn)題及原因分析

1.設(shè)備保護(hù)不全、缺陷多、故障率高

影響哈爾烏素選煤廠(chǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)的因素概括如下。

(1)設(shè)備安裝空間受限，導(dǎo)致檢修受阻。

(2)主要生產(chǎn)設(shè)備無(wú)檢測(cè)保護(hù)功能，故障率攀高，生產(chǎn)效率低下。

(3)人工潤(rùn)滑管理存在潤(rùn)滑油注入量不均勻、潤(rùn)滑時(shí)間間隔掌握不準(zhǔn)的問(wèn)題。

(4)淺槽分選機(jī)生產(chǎn)負(fù)荷重、刮板嚴(yán)重磨損、檢修困難。

(5)密度自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備使用壽命短，分流閥磨損速度快，調(diào)節(jié)合格介質(zhì)密度困難。

2.介質(zhì)消耗高

從設(shè)備因素、工藝因素、管理因素3個(gè)方面加以分析，造成洗選系統(tǒng)介質(zhì)消耗高的原因歸納如下。

(1)磁選機(jī)清掃器卸料不徹底。

(2)介質(zhì)流失。

(3)分流閥磨損過(guò)快，導(dǎo)致漏介，密度調(diào)節(jié)困難。

(4)精煤脫介篩、矸石脫介篩設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，脫介管及噴頭堵塞造成脫介不徹底。

(5)液位控制不好，使合格介質(zhì)桶、稀介質(zhì)桶溢料。

(6)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，水中的煤粒進(jìn)入脫介管道堵塞噴嘴，影響脫介。

(7)介質(zhì)粉磁性物質(zhì)含量、粒度、水分等指標(biāo)不合格。

(8)設(shè)備溢料灑落的介質(zhì)未得到回收。

(9)其他跑冒滴漏。

二、相關(guān)工藝設(shè)備的技術(shù)改造

1.洗選分流調(diào)整裝置的研制

在重介淺槽分選過(guò)程中，如果懸浮液的密度不達(dá)標(biāo)，將會(huì)嚴(yán)重影響分選效果。因此，迅速、方便、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)密度并及時(shí)調(diào)控十分必要。為此研制了分流調(diào)整裝置。

(1)原分流裝置的主要問(wèn)題。

如圖1所示，從漿液閥在管道上的布置來(lái)看，介質(zhì)泵輸送一定密度的懸浮液進(jìn)入淺槽分選機(jī)內(nèi)，如果合格介質(zhì)桶液位高、密度低，可通過(guò)改變漿液閥伸入管道的深度來(lái)調(diào)節(jié)流量，進(jìn)行分流。漿液閥推桿的伸縮常用智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)，漿液閥的閥板垂直于分流管道的軸線(xiàn)，并沿此方向運(yùn)動(dòng)。

圖1 原設(shè)計(jì)使用的分流用漿液閥布置圖

(2)新分流調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)。

為了解決原分流裝置存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)制作了新式重介質(zhì)密度分流調(diào)整裝置(圖2)，裝置主要由進(jìn)料管、分料管、分流漏斗、檢查口、分流隔板、溢流口、分流口、漏斗旋轉(zhuǎn)軸及附件和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。

(3)使用效果。

改造后，分流調(diào)整裝置合格介質(zhì)桶的液位穩(wěn)定在46%左右，介質(zhì)密度從1.0kg/l～2.0kg/l進(jìn)行分流調(diào)整的時(shí)間縮短為19min。分流箱內(nèi)的分流管、扁形漏斗和箱體內(nèi)壁采用了耐磨材料，使用壽命由2個(gè)月延長(zhǎng)到3年以上，降低生產(chǎn)耗材成本達(dá)13.25萬(wàn)元/a。通過(guò)驗(yàn)證，密度調(diào)節(jié)方便快捷、效果好，產(chǎn)品合格率由84.8%上升到99.7%，矸石產(chǎn)出率得以降低，介質(zhì)損耗量減少至0.86kg/t。并且大大減少了操作及維修人員的工作量，杜絕了跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，改善了環(huán)境，安全生產(chǎn)得到了保障。

2.刮板輸送機(jī)綜合監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置的研制

針對(duì)刮板機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)牙、落轍、斷鏈、卷鏈等問(wèn)題，研制成功了刮板輸送機(jī)欠速、斷鏈、板斜、異步等故障檢測(cè)保護(hù)裝置，實(shí)踐證明，使用效果良好。

(1)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)及工作原理。

保護(hù)裝置主要由支架、信號(hào)處理裝置、托輥、連接壓板、刮板、鏈條、觸動(dòng)擺桿A、B等組成(圖3)。觸動(dòng)擺桿由60mm×350mmEP膠帶裁制，用螺栓與連接壓板固定為一體。信號(hào)處理裝置由托輥支架、傳感器、檢測(cè)板及托輥組成。

保護(hù)裝置的工作原理：保護(hù)裝置安裝在刮板輸送機(jī)頭輪和尾輪附近，共兩組。刮板輸送機(jī)正常啟動(dòng)運(yùn)行后，每根刮板運(yùn)行1個(gè)周期內(nèi)，都會(huì)與擺桿A、B同時(shí)接觸，每接觸1次，信號(hào)處理裝置便產(chǎn)生2組4個(gè)電信號(hào)，并通過(guò)PLC傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)進(jìn)行處理，以辨別刮板機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

(2)保護(hù)裝置的功能。

①欠速、斷鏈保護(hù)。在刮板輸送機(jī)正常重載運(yùn)行時(shí)，如果運(yùn)行速度突然低于額定速度的85%，監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置能夠在1.5s內(nèi)發(fā)出故障報(bào)警停機(jī)信號(hào)。

②板斜、鏈松保護(hù)。當(dāng)刮板輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)刮板跑斜、刮板彎曲變形大于35mm、圓鏈環(huán)伸長(zhǎng)變形不同步超過(guò)15mm、兩條鏈松緊不一等情況時(shí)，通過(guò)保護(hù)裝置上2個(gè)傳感器的電信號(hào)在同一時(shí)間(750ms)內(nèi)所檢測(cè)到信號(hào)數(shù)目是否一致來(lái)判別刮板是否有板斜、鏈松故障；該裝置能夠在1s內(nèi)發(fā)出故障報(bào)警停機(jī)信號(hào)。

③異步保護(hù)。如圖4所示，在同一臺(tái)刮板輸送機(jī)傳感器A與C、B與D，可產(chǎn)生兩組電信號(hào)，保護(hù)裝置可通過(guò)對(duì)比兩組電信號(hào)在同一時(shí)間(800ms)內(nèi)的脈沖信號(hào)是否一致來(lái)判別刮板機(jī)是否發(fā)生了異步故障或刮板缺失，且能夠在2s內(nèi)發(fā)出故障報(bào)警停機(jī)信號(hào)，并停運(yùn)刮板輸送機(jī)。

圖4 保護(hù)裝置的傳感器安裝位置示意圖

(3)使用效果。

自2009年6月該監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置先后在705及707刮板機(jī)輸送機(jī)上安裝，投入使用后至今在生產(chǎn)中避免了30多次事故的發(fā)生。避免了經(jīng)濟(jì)損失80萬(wàn)元。該裝置的使用提高了選煤廠(chǎng)自動(dòng)化程度，減少了設(shè)備故障率，提高了生產(chǎn)效率。此項(xiàng)成果獲得了國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)。

3.脫介篩的脫介系統(tǒng)改造

淺槽分選機(jī)洗選出的精煤必須通過(guò)脫介篩脫除磁性介質(zhì)，這道工序影響煤炭洗選的成本和煤質(zhì)?，F(xiàn)用精煤脫介篩選用SCHENCK公司的雙層香蕉振動(dòng)篩，此篩上層后段距篩板450mm處設(shè)有1根直徑150mm的脫介噴水管、下層篩板靠后段距篩板200mm位置上設(shè)有2根直徑150mm的脫介噴水管，每根管上布置12個(gè)噴頭。產(chǎn)品采樣的化驗(yàn)分析說(shuō)明精煤脫介篩脫介不夠徹底。沖洗水中有雜質(zhì)，造成脫介噴頭堵塞，形成脫介盲區(qū)及沖洗面積不足，使介質(zhì)隨煤塊溜走。

為此，對(duì)精煤脫介篩的脫介系統(tǒng)進(jìn)行4個(gè)方面的改造。

(1)在原來(lái)基礎(chǔ)上增加1根沖洗脫介管和噴頭，相當(dāng)于進(jìn)行了2次沖洗脫介，延長(zhǎng)了沖洗脫介的時(shí)間。

(2)將沖洗管兩端的堵頭割開(kāi)，安裝了蝶閥，方便對(duì)管中雜質(zhì)的沖洗。

(3)在篩子的尾段與上層噴管對(duì)應(yīng)的篩板位置焊接了一排W型翻轉(zhuǎn)擋板(耐磨板材質(zhì))，促進(jìn)煤塊在運(yùn)行中的翻滾，保證煤塊的各個(gè)面都得到有效沖洗，提高沖洗脫介的效果。

(4)將下層篩板的兩套噴管改為耐磨管，取消原來(lái)的噴管、噴頭，通過(guò)在耐磨管上切割成條縫來(lái)代替噴頭，避免噴頭堵塞或脫落。

精煤脫介篩改造后運(yùn)行情況良好，達(dá)到了改造目的。4.脫泥篩提升產(chǎn)量的技術(shù)改造

SLG3048脫泥篩為直線(xiàn)振動(dòng)篩，單臺(tái)處理能力400t/h。使用中篩子橫梁經(jīng)常斷裂，僅2012年就更換橫梁12根，花費(fèi)130萬(wàn)左右。通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)脫泥篩橫梁斷裂的主要原因是煤在篩面上的運(yùn)行速度太慢，造成煤層在篩面上的堆積厚度加大，增加了橫梁的負(fù)擔(dān)。故決定把原直線(xiàn)脫泥篩傾角由0°增至5°，加快煤在篩面上的運(yùn)行速度，降低煤層厚度，減輕橫梁負(fù)荷，改后篩子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，產(chǎn)量由原單臺(tái)400t/h提升至現(xiàn)在的500t/h左右，橫梁未發(fā)生過(guò)斷裂現(xiàn)象。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)展技改、加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行工作、完善經(jīng)營(yíng)管理等綜合措施的實(shí)施，素選煤廠(chǎng)介耗已控制在0.8kg/t以下，設(shè)備安全檢測(cè)保護(hù)得到了很好的完善，設(shè)備缺陷得到有效改造，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)為繼續(xù)開(kāi)展挖潛降耗、增產(chǎn)增效、改進(jìn)安全、設(shè)備管理積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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