系統(tǒng)思維在解決選煤廠洗選技術(shù)問題中的應(yīng)用

鄧亞明

(濱海金地運營管理有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

系統(tǒng)思維在解決選煤廠洗選技術(shù)問題中的應(yīng)用

鄧亞明

(濱海金地運營管理有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

系統(tǒng)思維是一種從宏觀角度了解系統(tǒng)，對事情進(jìn)行全面思考、統(tǒng)籌兼顧的思維方式，對于解決選煤廠一些常見的洗選技術(shù)性難題具有很大優(yōu)勢。以解決中聯(lián)選煤廠末精煤離心機(jī)脫水效果差的技術(shù)問題為例，對系統(tǒng)思維的應(yīng)用思路進(jìn)行論述。運用系統(tǒng)思維，從宏觀方面系統(tǒng)考慮問題，從細(xì)節(jié)處著手解決問題，不但使離心機(jī)脫水效果明顯提高，而且使洗選系統(tǒng)得到優(yōu)化，而成本投入沒有增加。這對于企業(yè)節(jié)能增效，提高經(jīng)濟(jì)效益有著重要意義。

選煤廠；系統(tǒng)思維；全面思考；統(tǒng)籌兼顧

系統(tǒng)思維是一種協(xié)助人們從宏觀角度了解系統(tǒng)，包括整體結(jié)構(gòu)、模式和周期，簡單來說，就是對事情全面思考、統(tǒng)籌兼顧，不僅僅就事論事，而是將想要達(dá)到的目標(biāo)、實現(xiàn)目標(biāo)的過程以及目標(biāo)實現(xiàn)后的影響等一系列問題，作為一個閉環(huán)整體進(jìn)行分析與研究的思維方式[1]。重介選煤廠各系統(tǒng)之間及系統(tǒng)上下環(huán)節(jié)的聯(lián)系尤為密切，即整體性特點明顯，上下環(huán)節(jié)的因素變化連鎖反應(yīng)突出。因此，運用系統(tǒng)思維解決選煤廠一些常見的洗選技術(shù)問題，具有事半功倍的效果，可最大限度地避免治標(biāo)不治本的問題和不必要的成本投入，有利于提高工作效率[2]。筆者就中聯(lián)選煤廠運用系統(tǒng)思維解決351末精煤離心機(jī)脫水效果差的技術(shù)問題時的思路進(jìn)行分析，為同類型選煤廠解決有關(guān)問題和系統(tǒng)思維的拓展運用提供借鑒。

1 選煤廠概況

中聯(lián)選煤廠是一座設(shè)計能力為3.0 Mt/a的礦井型選煤廠，入選原煤為中高灰、中磷、特低硫、中低發(fā)熱量的不黏煤。根據(jù)《府谷縣中聯(lián)礦業(yè)有限公司5-2煤層煤樣可選性試驗報告》分析，入選原煤中<13 mm粒級末煤產(chǎn)率高達(dá)67%，且矸石極易泥化。為此，選用聯(lián)合洗選工藝對原煤進(jìn)行分選，即>13 mm粒級塊煤由淺槽重介質(zhì)分選機(jī)分選，13～1.5 mm粒級末煤由重介質(zhì)旋流器分選，1.5～0.15 mm粒級粗煤泥由螺旋分選機(jī)分選，<0.15 mm粒級煤泥由快開壓濾機(jī)回收。該廠精煤脫水系統(tǒng)有兩臺末精煤離心機(jī)(標(biāo)號分別為351、352)和兩臺粗煤泥離心機(jī)，淺槽重介精煤經(jīng)13 mm破碎后與旋流器<13 mm粒級精煤共用351末精煤離心機(jī)脫水，脫水設(shè)備為中機(jī)偉林φ1 400 mm離心機(jī)。該設(shè)備自投入使用以來，除更換過一次驅(qū)動電機(jī)軸承外，運轉(zhuǎn)基本正常。

中聯(lián)選煤廠于2013年12月初開始調(diào)試，經(jīng)過近兩個月的試生產(chǎn)調(diào)試，產(chǎn)品指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求。在入選原煤灰分為25%、全水分為14%、發(fā)熱量為18.41 MJ/kg的情況下，洗選精煤灰分為7%、全水分為15.50%、發(fā)熱量為20.50 MJ/kg，滿足生產(chǎn)要求。由于礦井產(chǎn)能增加，選煤廠原煤入選量增大，平均入選量達(dá)到600 t/h，此時發(fā)現(xiàn)351末精煤離心機(jī)振動異常，并時常伴有振動停止等現(xiàn)象，而352末精煤離心機(jī)卻未出現(xiàn)相似情況。351末精煤離心機(jī)的脫水產(chǎn)品檢測結(jié)果表明：產(chǎn)品灰分變化不大，全水分有所增加，發(fā)熱量同幅度下降。綜合分析，除去原煤煤質(zhì)變化因素外(此段時間礦井來煤的矸石量增加)，主要是產(chǎn)品水分增加致使其發(fā)熱量降低。

2 思路與措施

針對這一問題，該廠從可能引發(fā)離心機(jī)工作異常的原因切入，結(jié)合此段時間礦井來煤矸石含量大，原煤入選量增加的實際情況，統(tǒng)籌兼顧，采用排除法逐一分析、落實，確定主要影響因素[3-4]。

(1)<0.5 mm粒級末煤含量大，篩藍(lán)篩縫堵塞嚴(yán)重。中聯(lián)選煤廠原煤入選方式為預(yù)先脫泥，對脫泥篩檢查發(fā)現(xiàn)，篩面不存在堵塞現(xiàn)象，物料透篩效果良好；同時，產(chǎn)品灰分變化不大且集控室密度顯示正常，可以確認(rèn)沒有矸石進(jìn)入產(chǎn)品。此外，末精煤脫介篩篩面光滑無堵塞，離心機(jī)篩藍(lán)篩面光滑無堵塞，且每班停車后均對其進(jìn)行沖洗。因此，可以確定沒有過量<0.5 mm粒級末煤進(jìn)入產(chǎn)品，故排除該因素的影響。

(2)離心機(jī)超負(fù)荷運行。根據(jù)日生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)分析，在原煤平均入選量為600 t/h左右時，末精煤每小時的平均產(chǎn)量為300 t，而單臺離心機(jī)的處理量大于250 t/h，因此可以確定不是入料量超過離心機(jī)處理量引起的問題。此外，通過溜槽分料板調(diào)節(jié)，減少進(jìn)入工作異常離心機(jī)的入料量，也未能解決其振動異常的問題，所以該因素可以排除。

(3)離心機(jī)關(guān)鍵配件損壞引起設(shè)備參數(shù)變化。為了確保離心機(jī)參數(shù)調(diào)整到位，在離心機(jī)廠家專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下對其進(jìn)行分析。檢查發(fā)現(xiàn)離心機(jī)的振幅、頻率、篩藍(lán)轉(zhuǎn)速均在規(guī)定的范圍內(nèi)，且相關(guān)配件無磨損或老化情況，因此該因素也可以排除。

(4)離心機(jī)入料濃度不滿足要求。351離心機(jī)工作異常的主要表現(xiàn)為：工作時設(shè)備時而左右擺動，瞬間停止振動而又立即恢復(fù)正常。在排除前三個因素的影響后，選煤廠技術(shù)人員觀察并記錄了離心機(jī)帶煤運轉(zhuǎn)的全過程，有如下發(fā)現(xiàn)：①左右擺動一般發(fā)生在大部分物料進(jìn)入篩藍(lán)后，在物料未隨篩藍(lán)旋轉(zhuǎn)而直接從其底部流出時，部分物料突然隨篩藍(lán)旋轉(zhuǎn)，設(shè)備旋轉(zhuǎn)與出料恢復(fù)正常。②瞬間停止振動一般發(fā)生在物料隨篩藍(lán)旋轉(zhuǎn)與出料的前幾秒，且停止振動后又立即恢復(fù)正常。

在排查該因素過程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生上述情況時，一般原煤瞬時入選量突破600 t/h，此時設(shè)備異常工作時間在15 min左右；或者原煤入選量穩(wěn)定在600 t/h，此時離心機(jī)連續(xù)長時間不脫水，期間偶爾會正常工作，但伴隨左右擺動等情況。在離心機(jī)連續(xù)異常工作期間，分別從其入料溜槽和落料溜槽處采樣檢測(共計五次)，發(fā)現(xiàn)入料、出料的水分幾乎沒有變化，入料水分在40%～50%之間，出料水分在38%～48%之間。

離心機(jī)入料水分應(yīng)在15%～25%之間(因地區(qū)、煤質(zhì)差異而不同)，最大不超過30%。入料所含水可作為進(jìn)料管和篩面的潤滑劑，如果入料水分太少，應(yīng)適當(dāng)加水；入料水分太高，物料流過篩面時會加快其磨損速度，這部分水應(yīng)除去。根據(jù)分析結(jié)果，將兩臺脫介篩稀介段的噴水量適當(dāng)減少，結(jié)果出現(xiàn)跑介現(xiàn)象，但離心機(jī)工作狀態(tài)有所改善。

3 解決方案

通過上述分析可知，351離心機(jī)工作異常的原因可能是進(jìn)入離心機(jī)的入料濃度偏低，或者說入料水分偏高，據(jù)此對相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，以改善離心機(jī)的工作狀態(tài)。

(1)將348塊煤脫介篩出料端兩排篩板的篩縫由1.5 mm調(diào)整為2 mm，經(jīng)此優(yōu)化后，351離心機(jī)運轉(zhuǎn)恢復(fù)正常，在原煤入選量達(dá)到甚至超過600 t/h時無異常情況出現(xiàn)。但是一個月后，當(dāng)累計處理原煤達(dá)到20萬t時，該處篩板陸續(xù)出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象；當(dāng)累計原煤處理量達(dá)到40萬t時，該處的篩板已更換六塊，較原來使用壽命大幅降低。

(2)恢復(fù)348塊煤脫介篩篩縫尺寸，將351離心機(jī)篩藍(lán)條縫由0.35 mm調(diào)整為0.6 mm，經(jīng)過調(diào)整后，離心機(jī)工作恢復(fù)正常，產(chǎn)品指標(biāo)滿足要求。但篩藍(lán)使用壽命大大縮短，生產(chǎn)成本較原來有所提高。

(3)鑒于上述兩條措施有效，但生產(chǎn)成本增加，對離心機(jī)工作異常的原因繼續(xù)探索。借鑒粗煤泥進(jìn)入離心機(jī)前通過弧形篩脫介、脫水的情況，結(jié)合348脫介篩到351離心機(jī)入料口的溜槽距離較長且坡度較緩，考慮將一段溜槽底板更換成1.5 mm的篩板，篩下水進(jìn)入附近的煤泥桶。經(jīng)此改造后，351離心機(jī)工作正常，在兩個多月的使用過程中，未出現(xiàn)過更換篩板的情況，且所用篩板為廢舊篩板，不但使產(chǎn)品水分得到有效控制，而且節(jié)省生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來一定效益。

該廠離心機(jī)工作異?，F(xiàn)象，主要是在原煤入選量達(dá)到甚至超過600 t/h時出現(xiàn)。根據(jù)上述分析和解決措施可知，引起351離心機(jī)異常工作的主要原因是348塊精煤脫介篩1.2～13 mm脫介部分，在原煤入選量較大時，篩面煤層較厚且噴水距離較短，物料未能及時透篩就隨煤層直接進(jìn)入離心機(jī)，導(dǎo)致離心機(jī)入料水分過高，進(jìn)而使其工作異常。

4 結(jié)語

系統(tǒng)思維在我們?nèi)粘９ぷ髦泻芏鄷r候已經(jīng)在潛移默化中運用，只不過是在無意識中進(jìn)行。針對離心機(jī)工作異常的情況，有意識地運用系統(tǒng)思維來解決問題，其成敗的關(guān)鍵有兩點：一是在逐項排除過程中，應(yīng)及時恢復(fù)采取措施前的模樣，以保證下一項措施檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；二是將問題由點及面綜合考慮，且重介選煤廠各環(huán)節(jié)相互影響，更要全盤慎重謀劃。

重介選煤廠洗選工藝大同小異，但因所在地區(qū)或煤質(zhì)不同，出現(xiàn)同類問題的解決方法也不盡相同。運用系統(tǒng)思維，統(tǒng)籌兼顧地解決問題，并及時總結(jié)，有利于今后工作中一步到位的解決問題，可最大限度地避免多措并舉解決問題所帶來的成本投入，且能提高工作效率。

[1] 楊 松.國際投融資法的新發(fā)展：BOT法律問題研究[M].北京：法律出版社出版，2006.

[2] 蔡厚清，李齊放.企業(yè)管理人員系統(tǒng)思維能力開發(fā)研究[M].北京：中國社會科學(xué)出版社，2009.

[3] 馮朱濤，趙艷平，石永超，等.臥式振動離心機(jī)與立式刮刀離心機(jī)比較及故障分析[J].煤礦機(jī)械，2008(9).

[4] 李艷霞，王寶山，張日禎，等.TLL型離心機(jī)心工作原理及改進(jìn)[J].煤礦機(jī)械，2002(9).

Application of system thinking in solving technical problems in coal preparation plant

DENG Ya-ming

(Binhai Jindi Operations Management Co., Ltd., Erdos, Inner Mongolia 017000, China)

Systems thinking is a way to understand, think deeply and take all factors into consideration from the macroscopic point of view, dealing with the common technology challenge better in coal preparation plant.Taking bad dewatering of fine coal centrifuge in zhonglian coal preparation plant for example, application concept of system thinking is discussed.Meanwhile, the centrifuge turns into better dewatering by using system thinking, upgraded coal washing system with same cost, it is significant for energy saving and profit increasing.

coal preparation plant; system thinking; think comprehensively; overall consideration

1001-3571(2015)03-0094-02

TD94

B

2015-05-29

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.026

鄧亞明(1980—)，男，山東省泰安市人，工程師，碩士研究生，從事選煤生產(chǎn)管理工作。

E-mail：dymjy2008@163.com Tel：18947471321