模塊化設(shè)計在白龍洗煤廠的應(yīng)用

張孟飛

（霍州煤電集團團柏煤礦白龍洗煤廠生產(chǎn)科，山西 霍州 031400）

1 問題的提出

模塊化選煤廠是根據(jù)選煤廠的系統(tǒng)功能劃分為若干個功能模塊，再根據(jù)煤質(zhì)條件及產(chǎn)品煤的要求組裝功能模塊形成一個系統(tǒng)的選煤廠。比較通用的模塊劃分包括原煤系統(tǒng)模塊、重介模塊及煤泥水系統(tǒng)模塊等，整套模塊系統(tǒng)一般由重介質(zhì)回收部分、煤炭洗選、煤泥脫除和離心過濾系統(tǒng)組成。模塊化選煤廠具有設(shè)備大型化、自動控制程度高、施工周期短、管理方便等優(yōu)點，模塊選煤廠在中國新建選煤廠已具有一定地位和市場占有率。因此，團柏煤礦白龍洗煤廠決定進行模塊化選煤廠設(shè)計。

2 白龍洗煤廠模塊化選煤廠的建設(shè)實踐

2.1 白龍選煤廠概要

白龍選煤廠是我國當(dāng)前規(guī)模較大、工藝較全的現(xiàn)代化和模塊化選煤廠，設(shè)計能力12Mt/a，建廠周期僅為6個月，于2012年末投入生產(chǎn)。主廠房均按雙系統(tǒng)設(shè)計，采用模塊化布置的鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)合建筑形式。

2.2 模塊化選煤廠工藝系統(tǒng)的特點

在結(jié)構(gòu)上選煤工藝設(shè)備實現(xiàn)了一臺接一臺緊密布置，減少了中間許多轉(zhuǎn)載和分配的環(huán)節(jié)，在很大程度上降低了廠房的高度和體積，廠房體積僅為傳統(tǒng)廠房的1/3，不僅簡化了工藝系統(tǒng)，而且使得空間資源得到充分的利用。設(shè)備國外進口，降低了設(shè)備的臺數(shù)及維修費用，提高了選煤廠的自動化程度。廠房設(shè)計中，全鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合的模式，縮短了建設(shè)工期，從白龍選煤廠的實踐來看節(jié)省了30%～50%的時間，主廠房建設(shè)到設(shè)備安裝調(diào)試直至試投產(chǎn)僅用了6個月。

模塊化選煤廠采用的工藝設(shè)備，在性能、效率、可靠性以及管理等諸多方面都顯示了優(yōu)越性，因此全廠可實現(xiàn)長時間的連續(xù)運行。生產(chǎn)方式為8h三班工作制，20h運轉(zhuǎn)，4h維修。全廠設(shè)1個鉗工檢修班、1個電工檢修班、3個生產(chǎn)運行班、1個文明生產(chǎn)班和1個調(diào)度班?？梢钥闯?，模塊化選煤廠在很大程度上要優(yōu)于傳統(tǒng)的重介選煤廠。

2.3 模塊化選煤廠介質(zhì)系統(tǒng)的特點

白龍選煤廠采用模塊化設(shè)計的選煤廠，為選煤用戶帶來了巨大利益，主要體現(xiàn)在：（1）工藝先進。一般采用重介質(zhì)選煤工藝，輔以適當(dāng)?shù)拿耗喾诌x工藝，分選精度高。（2）系統(tǒng)布置合理，煤流走向順暢。（3）設(shè)備大型化，系統(tǒng)簡單，盡量實現(xiàn)設(shè)備單臺化。（4）自動化水平高。根據(jù)工藝操作的要求安排自動化系統(tǒng)的裝備水平，實現(xiàn)一般模塊選煤廠操作人員2～3人的目標(biāo)。（5）人性化設(shè)計。在減少溜槽的跌落高度和管路的轉(zhuǎn)載距離的同時，依據(jù)各類設(shè)備的要求，進行操作、檢修空間的設(shè)計，進行非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計。（6）介耗低，電耗低。（7）廠房內(nèi)有足夠的檢修空間和提升場地，保證選煤廠單個設(shè)備整機運輸進出廠房。（8）改善選煤廠的工作環(huán)境。通過廠房與設(shè)備分離減少振動，采用優(yōu)化的模塊減小模塊振動，優(yōu)化非標(biāo)設(shè)計減少物料產(chǎn)生的噪聲。（9）保證足夠的人員通道寬度，設(shè)置環(huán)形通道，設(shè)計人性化的樓梯。（10）盡量采用氣自動和氣動閥門，提高工作效率。（11）以鋼結(jié)構(gòu)為主實現(xiàn)設(shè)備與結(jié)構(gòu)之間的緊密裝配，同時為縮短建設(shè)工期提供保障。（12）設(shè)計質(zhì)量優(yōu)良，工程質(zhì)量高。

2.4 模塊化選煤廠的設(shè)備選型

（1）篩分機選擇。白龍選煤廠采用的篩機有19臺，均由澳大利亞申克公司生產(chǎn)，其中SLR2461型號的原煤分級篩2臺、4373型號的原煤分級篩2臺、SLG2436型號的原煤脫泥篩6臺、SLD3061型號的塊精煤脫介脫水篩2臺、SL02.4×6.1型號的單層香蕉篩（用于矸石脫水脫介）、SL03061W型號的末精煤脫介脫水篩2臺和末矸石脫介脫水篩1臺、SLVl836型號的螺旋矸石高頻脫水篩1臺和弧形篩2臺。

（2）采用高效磁選機。對于稀介質(zhì)的回收利用環(huán)節(jié)，采用單滾筒的高效磁選機。該磁選機具有6個主磁極、5個副磁極的結(jié)構(gòu)。高強度的扇形磁場，磁選效率能夠提高到99.9%，該滾筒磁選機單位長度精礦處理量為15～25t/（h·m），實現(xiàn)了單段磁選代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩段磁選，簡化了工藝系統(tǒng)。

（3）主選設(shè)備選擇。主選設(shè)備采用美國DANIELS公司生產(chǎn)的DANIELST22054型號的塊煤淺槽重介分選機2臺、澳大利亞MINCO公司生產(chǎn)的HCDM1150 mm CVC型號的末煤重介旋流器2臺、澳大利亞ROCHE MT公司生產(chǎn)的BANKSOF 8型號的螺旋分選機3臺。

（4）主要運輸設(shè)備選擇。除帶式輸送機、刮板輸送機、部分泵和加壓過濾機為國產(chǎn)外，其余全部為進口設(shè)備。雖然進口設(shè)備的價格比較昂貴，但是，進口的設(shè)備在性能上和可靠性方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國產(chǎn)設(shè)備，提高了設(shè)備使用的壽命，有力地保證了全廠連續(xù)運行生產(chǎn)。

白龍選煤廠年處理原煤量12Mt，與傳統(tǒng)的選煤廠相比其人員數(shù)量大大減少，充分地利用了人力資源。這樣大型的選煤廠，其全廠人員配置只有49人，其中管理人員4名（廠長1名，副廠長2名，技術(shù)員1名）。白龍選煤廠的大型進口設(shè)備技術(shù)先進，價格昂貴，因而，這就要求工作人員更好地管理和維護好這些設(shè)備，發(fā)揮設(shè)備最大的效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

3 結(jié) 論

（1）模塊選煤廠在中國已經(jīng)有10多年的發(fā)展歷程，在中國新建選煤廠和選煤廠改造設(shè)計中已經(jīng)具有廣泛的影響力。

（2）設(shè)備大型化在選煤廠設(shè)計中起到了巨大的推動作用，為簡化系統(tǒng)、加快工程進度、降低投資和生產(chǎn)成本、提高勞動生產(chǎn)率提供了技術(shù)保障。

（3）選煤廠模塊化設(shè)計不僅是一種設(shè)計風(fēng)格，還是選煤廠設(shè)計的發(fā)展方向，順應(yīng)了當(dāng)今時代設(shè)計的發(fā)展潮流，可為設(shè)計和工程實施開始至產(chǎn)品投產(chǎn)后成本和管理提供全面的解決方案。