布爾臺選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)優(yōu)化

王進榮

摘 要：選煤廠總建設(shè)規(guī)模為30.00Mt/a，全廠小時設(shè)計處理能力為5871.21t/h（收到基）。末煤系統(tǒng)能力按占原煤總量的55%進行計算，即末煤重介系統(tǒng)的能力為3229.17t/h，末煤重介系統(tǒng)與篩分車間相對應(yīng)，設(shè)A、B兩大系統(tǒng)，每套系統(tǒng)能力為1614.58t/h。每個大系統(tǒng)再設(shè)兩個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)的能力為807.29t/h。但由于原煤泥化嚴(yán)重，且中細(xì)煤泥含量大，致使原有煤泥水處理系統(tǒng)能力嚴(yán)重不足，特別是濃縮池沉降面積不足，導(dǎo)致現(xiàn)有末煤入洗能力只能達到設(shè)計能力的30%，嚴(yán)重制約末煤入洗能力。

關(guān)鍵詞：選煤廠；煤泥；水處理

1 現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀工藝及存在問題

1.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

現(xiàn)有的濃縮系統(tǒng)煤泥水澄清效果較差。由于煤質(zhì)中-0.125mm的細(xì)粒煤泥占到總量的62.08%，尤其是-0.045mm煤泥占煤泥總量的44.07%，使煤泥水處理難度加大，現(xiàn)有濃縮機的澄清效果差。

濃縮系統(tǒng)生產(chǎn)方式靈活性較差，現(xiàn)有系統(tǒng)塊、末煤泥水系統(tǒng)不能分開，而且僅有一種生產(chǎn)方式。

1.2 選煤工藝

布爾臺選煤廠+13mm塊煤采用重介淺槽分選；13-2mm末煤采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選，2-0.2mm粗煤泥采用TBS干擾床分選，-0.2mm細(xì)煤泥直接脫水回收。本次工程為改擴建工程不改變現(xiàn)有選煤工藝。

本次改造在布爾臺選煤廠現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新建一座Φ45m濃縮池及泵房，建成后可以作為二段濃縮機，處理現(xiàn)有末煤濃縮車間兩臺濃縮機的溢流可進行串聯(lián)使用。也可與現(xiàn)有末煤濃縮車間兩臺濃縮機并聯(lián)使用。

1.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

改造不改變選煤廠現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及質(zhì)量要求：（1）塊精煤：粒度200-50（25）mm；（2）優(yōu)質(zhì)動力煤：塊精煤破碎至50-0mm，Qner.ar>5500kcal/kg；（3）洗混煤：粒度50-0mm，Qner.ar>5000kcal/kg；（4）末原煤：粒度13-0mm；（5）細(xì)煤泥：可單獨外運。

1.4 現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)問題

實際生產(chǎn)中煤泥水系統(tǒng)干煤泥入料量為527.25t/h，入料水量為7828.05m2/h，結(jié)合煤質(zhì)中細(xì)粒煤泥量大的特點，計算得所需沉淀面積為現(xiàn)有的4臺濃縮機共計沉降面積為4×938.7m2=3754.8m2，遠小于所需的沉降面積，所以出現(xiàn)了處理能力不足、澄清水濃度。

（1）0.5～0.25mm的粗粒煤泥占21.04%，含量較高，如能利用兩段濃縮系統(tǒng)，可取的較好效果；（2）-0.125mm的細(xì)粒煤泥總量占到了62.08%，含量很高，是目前煤泥系統(tǒng)能力不足的主要原因，應(yīng)利用增加沉淀面積的方法解決。

2 優(yōu)化方案

本次優(yōu)化方案在不改變布爾臺選煤廠現(xiàn)有選煤工藝，在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對煤泥水濃縮系統(tǒng)改造，新建一座Φ45m濃縮池及泵房，對應(yīng)選煤廠不同生產(chǎn)方式，煤泥水系統(tǒng)采取不同處理流程。

2.1 現(xiàn)有的煤泥水處理系統(tǒng)：

當(dāng)采用生產(chǎn)方式一（塊末煤均入選）時，塊煤A、B系統(tǒng)脫泥篩篩下水分別對應(yīng)的進入末煤B、A系統(tǒng)的脫泥篩上。末煤A/B系統(tǒng)的脫泥篩篩下水分別經(jīng)各自系統(tǒng)的一次分級旋流器分級后，末煤A系統(tǒng)的溢流進入二次分級旋流器再次分級后進入3801/3802濃縮機（或直接進入3801/3802濃縮機），末煤B系統(tǒng)的溢流則進入3820/3821濃縮機。

在塊末煤全入選情況下，末煤A系統(tǒng)煤泥水對應(yīng)3801/3802兩臺濃縮機，B系統(tǒng)煤泥水對應(yīng)3820/3821兩臺濃縮機。末煤B系統(tǒng)煤泥水不能進入3801/3802濃縮機。

另外，雖然末煤A、B系統(tǒng)均可進入二次分級環(huán)節(jié)，但當(dāng)末煤A、B系統(tǒng)全開時，只能末煤A系統(tǒng)進入二次分級旋流器。只有在生產(chǎn)方式二（末煤入選一半）的情況下，末煤A系統(tǒng)故障，末煤B系統(tǒng)作為末煤A系統(tǒng)的備用開啟時，末煤B系統(tǒng)煤泥水才可選擇進入二次分級旋流器。

當(dāng)采用生產(chǎn)方式二（塊煤入選、末煤入選一半）或生產(chǎn)方式三（僅塊煤入選）時，塊煤A、B系統(tǒng)脫泥篩篩下水均優(yōu)先進入末煤A系統(tǒng)，開啟末煤A系統(tǒng)處理末煤。當(dāng)末煤A系統(tǒng)故障時，塊煤A、B系統(tǒng)脫泥篩篩下水進入末煤B系統(tǒng)。

針對現(xiàn)有煤泥水系統(tǒng)煤泥澄清效果不好，系統(tǒng)采用不同生產(chǎn)方式時切換復(fù)雜的問題，將針對現(xiàn)有的煤泥水系統(tǒng)進行改造，新建一座Φ45m濃縮池及相應(yīng)泵房。

2.2 改造后煤泥水處理方式

改造后，3820＼3821濃縮機和新增的3850濃縮機可采用串聯(lián)、并聯(lián)兩種生產(chǎn)模式：

2.2.1 3820＼3821濃縮機和新增的3850濃縮機串聯(lián)使用

3820/3821濃縮機作為一段濃縮機，新增的3850濃縮機和現(xiàn)有的3801/3802濃縮機作為二段濃縮機。一段濃縮機底流排至現(xiàn)有的3576/3676/3577/3677沉降離心機入料桶，進入現(xiàn)有沉降離心機脫水系統(tǒng)。一段濃縮機溢流進入二段3850濃縮機。3850/3801/3802濃縮機底流由泵送至現(xiàn)有的壓濾機入料桶，進入煤泥壓濾系統(tǒng)，現(xiàn)有C1～C8各組壓濾機可有選擇的開啟。3850濃縮機溢流由泵轉(zhuǎn)排至現(xiàn)有的末煤濃縮車間循環(huán)水池，進入現(xiàn)有塊、末煤車間供水系統(tǒng)。若3850濃縮機故障，由底流泵排至末煤濃縮車間事故池。

2.2.2 3820/3821濃縮機和新增的3850濃縮機并聯(lián)使用。

塊煤系統(tǒng)利用現(xiàn)有的3801/3802濃縮機，末A系統(tǒng)對應(yīng)3820/3821濃縮機，末B系統(tǒng)對應(yīng)新增的3850濃縮機來處理煤泥水。3820/3821濃縮機溢流和底流的處理方式與現(xiàn)在生產(chǎn)方式一樣。3850濃縮機溢流和底流的處理方式與上述串聯(lián)時的一樣。

煤泥水系統(tǒng)改造完成后：

當(dāng)主洗系統(tǒng)采用生產(chǎn)方式一（塊末煤均入選）時，塊煤A、B系統(tǒng)脫泥篩篩下水分別對應(yīng)的進入末煤A、末煤B系統(tǒng)的脫泥篩上。

3820＼3821濃縮機和新增的3850濃縮機串聯(lián)使用時，末煤A/B系統(tǒng)的脫泥篩篩下水分別經(jīng)各自系統(tǒng)的一次分級旋流器分級后，進入3820/3821濃縮機，并分流一部分煤泥水至3801/3802濃縮機。末煤B系統(tǒng)的溢流則直接進入3820/3821濃縮機。濃縮車間現(xiàn)有的3臺（3820＼3821、3850）濃縮機和新增的2臺（3801/3802）濃縮機采用串聯(lián)模式。示意圖見圖2。

3820＼3821濃縮機和新增的3850濃縮機并聯(lián)使用時，末煤A/B系統(tǒng)的脫泥篩篩下水分別經(jīng)各自系統(tǒng)的一次分級旋流器分級后，末煤A系統(tǒng)的溢流進入二次分級旋流器再次分級后進入或直接進入3820/3821濃縮機，并分流一部分煤泥水至3801/3802濃縮機。末煤B系統(tǒng)的溢流則直接進入新增3850濃縮機。末煤濃縮車間3臺（3820＼3821、3850）濃縮機采用并聯(lián)模式。示意圖見圖3。

當(dāng)采用生產(chǎn)方式二（塊煤入選、末煤入選一半）或生產(chǎn)方式三（僅塊煤入選）時，塊煤A、B系統(tǒng)脫泥篩篩下水分優(yōu)先進入末煤A系統(tǒng)的脫泥篩上，進入末煤A煤泥水系統(tǒng)。當(dāng)煤泥水采用兩段處理時，末煤A系統(tǒng)的溢流進入3820/3821濃縮機，并分流一部分煤泥水至3801/3802濃縮機。3820/3821濃縮機與3850濃縮機采用串聯(lián)模式。示意圖見圖4。當(dāng)煤泥水采用一段處理時，末煤A系統(tǒng)的溢流進入二次分級旋流器再次分級后進入或直接進入3820/3821濃縮機，并分流一部分煤泥水至3801/3802濃縮機。示意圖見圖5。

當(dāng)采用生產(chǎn)方式二或生產(chǎn)方式三，末煤A系統(tǒng)故障時，塊煤A、B系統(tǒng)脫泥篩篩下水進入末煤B系統(tǒng)。當(dāng)煤泥水采用兩段處理時，末煤B系統(tǒng)的溢流進入二次分級旋流器再次分級后進入或直接進入3820/3821濃縮機，并分流一部分煤泥水至3801/3802濃縮機。3820/3821濃縮機與3850濃縮機采用串聯(lián)模式。示意圖見圖6。當(dāng)煤泥水采用一段處理時，末煤B系統(tǒng)的溢流進入二次分級旋流器再次分級后進入或直接進入3820/3821（或3850）濃縮機，并分流一部分煤泥水至3801/3802濃縮機。示意圖見圖7。

2.3 濃縮機底流的分配

現(xiàn)有煤泥脫水設(shè)備包括有3臺120m2加壓過濾機（A組）、4臺1400×2000沉降過濾離心機（B組）和16臺450m2快開式壓濾機。壓濾機分成C1（3925/3926）、C2（3927/3928）、C3（3929/3930）、C4（3931/3932）、C5（3933/3934）共5個小組，其中C1、C2可連通，C3、C4、C5可連通。除故障情況下開啟壓濾機時應(yīng)按組開啟。本次改造不再增加設(shè)備。

末煤煤泥水系統(tǒng)改造完成后，所有濃縮機作功能劃分，正常生產(chǎn)時底流走主要通道，故障時走備用通道。現(xiàn)有的底流通道不需改變。再增加3820/3821濃縮機底流至沉降離心機入料桶通道、3850濃縮機至現(xiàn)有壓濾機入料桶通道和現(xiàn)有末煤濃縮車間事故池通道。

2.4 濃縮機循環(huán)水的平衡

3801/3802濃縮機溢流供給塊煤系統(tǒng)用水，現(xiàn)有末煤濃縮車間3820/3821濃縮機循環(huán)水池供給末煤A系統(tǒng)用水，新增3850濃縮機循環(huán)水供給末煤B系統(tǒng)用水。由于塊煤系統(tǒng)用水量小于末煤系統(tǒng)用水量，通過新增3846轉(zhuǎn)排泵轉(zhuǎn)排部分循環(huán)水維持系統(tǒng)水平衡。根據(jù)計算，轉(zhuǎn)排量約1300m3/h。

塊末煤全入選情況下若某臺濃縮機故障，則將其煤泥水排至事故池，待檢修完畢后返回。在濃縮機故障情況下，系統(tǒng)需轉(zhuǎn)制生產(chǎn)方式二情況生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

改造后由于增大了煤泥水的沉降面積，可改善煤泥水的澄清效果，使末煤兩臺濃縮機與新增的濃縮機除可以采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式運行，生產(chǎn)方式更加靈活。塊、末煤泥水系統(tǒng)可分開獨立運行，生產(chǎn)方式切換更加方便，快捷。由于沉降面積的增加和煤泥水處理方式的改變，從而使末煤入洗能力得到了極大的提高，有效解決了由于煤泥水系統(tǒng)的制約影響末煤生產(chǎn)能力的問題。