煤化工装置配套煤炭生产系统的设计优化

2018-01-18薛保城李成峰周春艳

肥料与健康 2018年5期

薛保城，李成峰，周春艳，李霞

(兖州煤业榆林能化有限公司陕西榆林 719000)

0 前言

兖矿国宏化工有限责任公司(以下简称国宏公司)甲醇生产装置配套的原料车间选煤装置采用跳汰工艺洗选兖矿集团本部北宿矿高硫煤，处理能力为1 200 kt/a。2016年10月，根据国家去产能要求，北宿矿井实施关停，国宏公司选煤生产装置停用，气化用煤全部采用本地田庄或横河矿精煤并与部分西北煤进行掺配以满足生产要求；配套的水汽锅炉用煤破碎筛分系统供煤量约350 kt/a，采用闭路循环破碎工艺。根据生产要求，供给气化装置煤浆制备工序的精煤粒度要求控制在25 mm以下，供应锅炉的燃料煤粒度要求控制在10 mm以下。

国宏公司配套的煤炭生产系统经过十余年的运行，在生产、检修、安全、环保等方面出现了很多的问题，经过后期不断整改并采取一系列管理上的措施等，使现场存在的各类问题得到了解决或改善。为了尽可能在设计阶段减少后续问题的发生，减少不必要的浪费，煤炭生产系统设计时应注意的事项及一些问题的解决方法介绍如下。

1 注意事项及解决方法

(1) 对于火车卸煤，应充分考虑夏季防雨问题，尽可能建设能遮蔽整列车皮的遮雨棚，避免煤炭湿度增大后进入生产系统中出现溜槽堵塞、破碎和筛分困难等问题；冬季火车来煤冻结是一个非常普遍的问题，造成卸车困难，卸车时间大大延长，因此，设计之初应该考虑设置配套的蒸汽保暖加热设施。

(2) 碳钢材质在强磁性环境中被磁化后会吸附煤中细小铁杂质，在煤的冲击下被带入后系统，给后续清理工作带来困难。因此，安装有除铁器的皮带机机头溜槽部位应采用耐磨不锈钢材质，包括皮带机的滚筒、托辊、机架等。

(3) 在向气化炉输送原料煤的过程中，应考虑增设多道除铁器，避免一次除铁效果不理想而使细小铁杂质进入磨煤机内被钢棒或钢球砸成扁平状，最后经低压煤浆泵输送至高压煤浆泵入口处而造成堵塞事故。

(4) 如采用选煤装置对选精煤脱水，则必须配备精煤离心机，不能因气化煤浆制备过程中需要加水而忽视精煤水分的控制，否则后期磨煤机接收系统其他废水时将造成煤浆浓度难以控制；或在磨煤机出现故障而需较长时间停车时，精煤储煤仓控水造成下部精煤水分含量偏高，严重时甚至出现部分精煤外冒事故。

(5) 各种地下建筑物的配电设施、穿线桥架或穿线管必须高于地面，尤其是电缆沟与建筑物结合部位、线路穿墙部位必须高于地面，避免雨水倒灌造成地下设施进水。

(6) 输煤皮带通廊宜选用喷塑处理的彩钢瓦，避免长期在酸性环境中出现锈蚀损坏而导致煤炭湿度增大。

(7) 输煤皮带机机头和机尾护罩应采用符合安全要求的网状结构，轻便易拆卸，且带有活门，便于人员观察、疏通清理，避免采用全钢板结构而造成拆卸维修滚筒困难、溜槽内积煤不易清理等问题。

(8) 应考虑配套的煤炭供应商的持续供煤时间及运输距离、成本控制、天气变化等情况；当出现更换煤种，甚至多煤种掺混使用的情况时，就需提前预留掺配的通道，避免后期出现空间不足的问题。

(9) 由于煤化工装置生产系统复杂，出现事故的概率较大，一旦发生较大事故而导致系统较长时间停车时，大型筒仓内的存煤长期处于富氧环境中，极易出现自燃现象。因此在设计时，应在仓下或输煤皮带机的合适位置增设卸料器及放煤口，以便在特殊情况下能够将筒仓内的存煤全部转移至地面存放。

(10) 在向锅炉供应破碎筛分至10 mm以下的燃料煤时，湿度、黏度对输送过程较为敏感，极易出现黏煤堵塞等问题，影响锅炉供煤的连续性，给锅炉的稳定连续运行带来较大的隐患。因此，一方面应考虑煤炭生产过程中喷淋降尘设施导致的煤炭水分增加量，另一方面应考虑运输过程中因下雨等原因造成的煤炭水分含量升高等情况，提前储备部分干燥的煤，一旦锅炉供煤出现问题，通过外部环节供应干燥的燃料煤以保障锅炉正常运行。

(11) 对于多仓布置的输煤配仓刮板机，在设计过程中应考虑机头落料口下方的煤仓储存问题，即在对应的磨煤机前仓出现故障或长期停车的情况下，刮板链、刮板黏煤带煤的问题若不能解决，机头落料口将不断有煤落入仓内，最终导致煤仓满料而必须依靠人工从机头溜槽向外扒煤，不仅费时费力，而且安全也得不到保障。此外，刮板机机尾段可开闭落料口应尽可能正对煤仓入口，以减少短距离运输造成的设备及电力损耗。

(12) 输煤皮带机尽可能不要采用重锤拉紧装置，因为采用此装置在输煤皮带通廊采用水冲洗时，污水会流入重锤间或地面上而造成污染；甚至会在皮带清扫器清扫效果不好出现跑煤等情况时，大量的煤被带入重锤，造成皮带跑偏、重锤间大量积煤等问题。

(13) 厂房两端或中部位置应至少设置2处以上的吊装口，并考虑最大设备的进出，避免后期重新开洞或临时去掉窗户吊装物品。吊装口处的护栏应能方便拆卸，且最好在吊装口处的楼板中部开设一长条状加强U形口，便于将设备直接吊装至各层楼板。

(14) 在设计厂房及皮带机机头处时，应考虑生活和生产垃圾的存放及运输问题，避免操作人员将垃圾扔至输煤皮带机等设备上或将除铁器清理出的杂物扔回生产系统中。

(15) 在煤浆制备的过程中，应考虑大颗粒排出物和清理煤浆槽等过程中排出的废煤浆去向，避免大颗粒排出物进入地沟而造成清理困难或废煤浆进入废渣系统而造成浪费，以及用车辆转运至外部输煤系统重新返回气化系统磨煤机前仓易出现堵塞等问题。因此，应单独设置输送系统将大颗粒排出物或废煤浆回收后直接送入磨煤机中磨浆。

(16) 在厂房各楼层或皮带通廊内合适的位置尽量多设置能快速安装电焊机或加油机的电源，以便提高检修效率。

(17) 在配电室的设计建设中，不得在配电室内穿楼板处铺设水、暖气等管线，避免因长期腐蚀或管道出现砂眼等造成漏水而导致配电设施出现问题。

(18) 很多建筑物采用钢架结构，后期安装彩钢瓦进行封闭，投资省、建设周期短。但彩钢瓦抗风能力较差，容易出现撕裂等现象；顶面承压能力较弱，容易出现垮塌等情况。

(19) 室外钢梯踏步不宜采用菱形花纹板等实心板，雨雪天气时容易出现积水、积雪情况，宜采用镂空镀锌防滑踏步。