淺析寺家莊選煤廠全入洗技術(shù)改造實踐的體會

馬富平，王和平

（陽煤集團(tuán)選煤質(zhì)量管理中心，山西 陽泉045000）

1 選煤廠概況及改造的必要性

選煤廠原料煤全部來源于寺家莊礦井。該礦井井田設(shè)計可采儲量為617.30 Mt，其中15號煤為483.74 Mt，選煤廠全入洗改造主要是針對15號煤。15號煤原煤屬高灰分、中硫、中高發(fā)熱量、高灰熔點的無煙煤。大塊原煤分選上、下限300 mm和50 mm是易選等級?；靿K煤分選上、下限90 mm和5 mm，屬于易選-中等可選。洗塊煤：90～30 mm與30～13 mm；混煤：13～0 mm，發(fā)熱量為5 000～5 500 kcal/kg；洗粉煤和中煤摻入混煤的比例，按市場需求調(diào)整。

選煤工藝：300～50 mm動篩排矸，90～5 mm跳汰分選。原設(shè)計強(qiáng)力篩對8 mm分級效率低，因而選煤廠將8 mm分級調(diào)整為13 mm分級。90～13 mm粒煤進(jìn)入跳汰機(jī)，-13 mm末煤經(jīng)兩段原煤篩分后直接作為產(chǎn)品入倉。因-13 mm末煤未經(jīng)洗選，且13～6 mm粒度級的灰分明顯高于-6 mm末煤，在原煤灰分大的情況下，造成末煤灰分大幅升高、發(fā)熱量降低。通過本次改造，可以提高選煤廠的工藝靈活性及對產(chǎn)品質(zhì)量的把控能力。技改后入洗粒度下調(diào)，優(yōu)點明顯：分選粒度寬，對原煤含矸量變化適應(yīng)性強(qiáng)，有較強(qiáng)的競爭力。

2 洗選系統(tǒng)技術(shù)改造措施

2.1 一、二次分級篩改造

原煤二段篩分環(huán)節(jié)217、218強(qiáng)力篩，由于該設(shè)備振幅較大，經(jīng)過5年運行設(shè)備老化嚴(yán)重。目前的條縫篩板達(dá)不到精確篩分目的，無法保證產(chǎn)品末煤的限上率，影響產(chǎn)品質(zhì)量，將設(shè)備更換成2臺馳張篩（36100型），篩孔尺寸5 mm，采用馳張篩板，有效解決粘濕物料的篩分。

這次改造把入洗粒級定在5 mm能減少入跳汰煤泥量，減輕煤泥水系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)的壓力。依據(jù)過去大篩分?jǐn)?shù)據(jù)，-5 mm原煤的灰分能控制在24%，對產(chǎn)品質(zhì)量影響不大。

（1）弛張篩規(guī)格計算：

一次篩分后，-25 mm物料產(chǎn)率是61.41%，小時產(chǎn)量是Q=697.80 t/h，弛張篩處理能力比普通振動篩單位面積處理能力大5 mm篩分，單位面積處理能力是13～15 t/h。

所以篩分面積是F=697.80/13=53.67 m2，考慮不均衡系數(shù)1.15，弛張篩總面積是F=61.72 m2，使用兩臺面積是36 m2的弛張篩可滿足原煤篩分要求。強(qiáng)力篩更換為弛張篩后，篩上物塊煤帶式輸送機(jī)和篩下末煤帶式輸送機(jī)可滿足要求，不需改造。

（2）洗粉煤離心脫水改造

原煤二次分級篩篩孔由現(xiàn)有的13 mm 改為5 mm后，跳汰機(jī)入洗量增加，跳汰洗選后洗粉煤量增加，現(xiàn)有一臺洗粉煤離心機(jī)不能滿足要求，再增加2臺離心機(jī)。離心機(jī)規(guī)格及布置采用方式見表1。

表1 洗選設(shè)備選型計算

在主洗車間增加2臺洗粉煤離心脫水機(jī)，安裝位置布置在2.7 m平面，321刮板機(jī)下層，與現(xiàn)有322離心機(jī)相鄰布置。7.2 m平面原321刮板機(jī)增加兩個卸料閘門和卸料口，給新增的兩臺離心機(jī)配料。新增和原有離心機(jī)下面新加一臺刮板機(jī)（位置號2303，B=1 000 m，Q=450 t/h），長度15 m，可收集各離心脫水機(jī)物料。新增刮板機(jī)反轉(zhuǎn)物料可通過機(jī)頭卸入342#轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)，實現(xiàn)洗粉煤配入末煤系統(tǒng)；刮板機(jī)正轉(zhuǎn)物料可通過機(jī)尾卸入延長后的601帶式輸送機(jī)，實現(xiàn)洗精煤入塊煤倉。

經(jīng)過方案比較，為了盡量減少對生產(chǎn)的影響，新增2303刮板機(jī)的這次改造選用以下方案：即保留322離心機(jī)不動，在它旁邊增設(shè)兩臺離心機(jī)，新增2303刮板機(jī)安裝在2.7 m平面下，刮板機(jī)新增設(shè)鋼平臺，支撐設(shè)備本身，見圖1。

圖1 2303刮板機(jī)布置

2.2 帶式輸送機(jī)擴(kuò)能改造

（1）342帶式輸送機(jī)

原342帶式輸送機(jī)（Q=150 t/h，B=800 mm）不能滿足洗粉煤轉(zhuǎn)載運輸能力需求，需要進(jìn)行擴(kuò)容改造，將小時運量增加到450 t/h。計算后該設(shè)備維持帶寬800 mm，原驅(qū)動及電機(jī)功率不能滿足要求，全套驅(qū)動裝置進(jìn)行更換，電機(jī)改為30 kW電機(jī)。

（2）601帶式輸送機(jī)

為提高企業(yè)效益，考慮選后洗小塊和洗粉煤用作噴吹煤，通過601帶式輸送機(jī)運到洗小塊倉儲存，需要將現(xiàn)有的601帶式輸送機(jī)延長到新加的2303刮板機(jī)下。經(jīng)核算，洗小塊和洗粉煤全部進(jìn)入601后，該設(shè)備運量增加到690 t/h，原設(shè)備無法滿足要求，將帶寬更換為1 000 mm，驅(qū)動裝置功率提升至132 kW可以滿足需要。

措施：主洗車間二層之間部分樓板拆除，601膠帶機(jī)機(jī)尾向后穿過2.7 m平面樓板延長18.9 m至2303刮板機(jī)頭軸位置，601帶式輸送機(jī)（Q=250 t/h，B=800 mm）擴(kuò)容至690 t/h，拆除原輸送帶及支架，更換成帶寬1 000 mm的帶式輸送機(jī)，安裝132 kW驅(qū)動裝置。

（3）701帶式輸送機(jī)

701洗粉煤、中煤轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)（Q=450 t/h，B=1 000 mm），無法滿足改造后系統(tǒng)的處理能力，要進(jìn)行擴(kuò)容改造，將小時運量增加到700 t/h。經(jīng)過核算，原有帶寬1 000 mm可滿足運輸要求，但驅(qū)動裝置及電機(jī)功率需要擴(kuò)能，驅(qū)動裝置更換并將電機(jī)更換成110 kW。

（4）706帶式輸送機(jī)

706帶式輸送機(jī)（Q=300 t/h，B=1 000 mm），不能滿足改造后系統(tǒng)的處理能力，需要進(jìn)行擴(kuò)容改造，將小時運量增加至700 t/h。主要方式為更換驅(qū)動裝置并將電機(jī)更換成132 kW。

2.3 煤泥水濃縮、煤泥壓濾系統(tǒng)和洗中煤運輸系統(tǒng)

由于入洗量增加，洗選用水及煤泥量均增加，需要增加煤泥水系統(tǒng)處理能力。濃縮車間增加原設(shè)計預(yù)留的403二段濃縮機(jī)，壓濾車間增加524濃縮旋流器、525高頻篩。

根據(jù)建設(shè)要求，將現(xiàn)有325中煤脫水篩（篩孔Φ25 mm）篩板更換成13 mm篩板，篩下末中煤經(jīng)326中煤離心脫水機(jī)處理，由328帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載到701帶式輸送機(jī)，與洗粉煤混配。具體配入洗粉煤的中煤粒度可根據(jù)中煤灰分及所需控制的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)對篩板進(jìn)行調(diào)整。

篩上物溜槽改為分叉溜槽，塊中煤經(jīng)分叉溜槽分流，一路進(jìn)入702矸石帶式輸送機(jī)，一路進(jìn)入328中煤轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)。若篩上物灰分較低，有回收價值，可全部配入洗粉煤，通過二號轉(zhuǎn)載點707分級篩單獨回收；若篩上物灰分高，可直接排入702矸石帶式輸送機(jī)。

由于702矸石帶式輸送機(jī)機(jī)尾距離中煤篩較遠(yuǎn)，塊中煤入702輸送機(jī)的溜槽角度小，需在主洗車間-軸線間的7.2 m平面增加中煤轉(zhuǎn)載帶式給煤機(jī)（2304），將中煤給入702矸石帶式輸送機(jī)中。

3 產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

以寺家莊公司2016年1月～11月洗粉煤和末煤的平均售價為依據(jù)計算新增品種產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益（改造前洗選產(chǎn)生的洗粉煤配入末煤，不進(jìn)行單獨銷售）。該階段新增洗粉煤品種銷售81 078 t（已結(jié)算數(shù)量），均價為651元/噸；末煤均價為272元/噸。全入洗系統(tǒng)改造后，洗選過程中會增加一部分矸石的排放量，大約占到入洗量的19%，洗粉煤產(chǎn)率約56%，1月～11月份因全入洗所產(chǎn)生的矸石排放減少的銷售收入為81 078÷56%×19%×272≈750萬元。根據(jù)測算，扣除增加排矸減少的收入750萬元后，系統(tǒng)改造后洗粉煤銷售可增加效益81 078×（651-272）-7 500 000≈2 323萬元。投運以來，工藝系統(tǒng)充分適應(yīng)井下原煤煤質(zhì)波動的實際，商品煤發(fā)熱量保持在5 100～5 200大卡，煤質(zhì)十分穩(wěn)定；即使是在原煤水分較大、雜物較多的情況下，也能有效控制煤泥產(chǎn)量，矸中帶炭現(xiàn)象得到解決，經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。本次改造后分選粒度寬，對原煤含矸量變化適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整靈活，能滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)動力煤發(fā)熱量的要求，具有較強(qiáng)的競爭力。