补连塔选煤厂洗水闭路循环优化与实践

2018-08-20王佳力

陕西煤炭 2018年4期

王佳力，董良

(神东煤炭集团洗选中心补连塔选煤厂，内蒙古鄂尔多斯 017209)

0 引言

补连塔选煤厂是一座特大型现代化矿井型选煤厂，于1997年10月18建成投产100～25 mm单段跳汰洗选系统，设计规模为4.0 Mt/a。2005年6月，100～25 mm块煤重介洗选系统扩建工程建成投产，主要入洗1-2煤，系统内清扫用水主要利用沉淀水池澄清水，清扫污水流至厂区外沉淀水池进行回收。2011年1-2煤清扫水系统改造，水源使用浓缩池循环水，清扫污水由厂内浓缩池回收，基本实现洗水闭路循环。2013年1月建成2套块煤洗选系统和2套末煤洗选系统，主要入洗2-2煤，并配套建成清扫水系统，水源为浓缩池循环水，清扫污水打回浓缩池回收利用。

补连塔选煤厂生产系统大体分为外煤区域、原煤仓下、筛分车间、1-2煤主洗车间、2-2煤主洗车间、产品仓、装车车间，占地面积约8.5万m2。该厂共有1-2煤和2-2煤2套单独的水洗系统，其中1-2煤有2个浓缩池，一用一备，一个循环水池；2-2煤有2个浓缩池串联使用，2个事故池做为生产事故使用，一个循环水池，2套水洗系统除用于系统正常生产外，还承担全厂所有系统卫生清扫用水及清扫水的回收净化。

1 系统存在问题

自2011年以来，1-2煤水洗系统进行了洗水闭路循环改造及2-2煤水洗系统改扩建后，尚存在一些问题，无法达到全系统水平衡和洗水一级闭路循环，还常常造成环境污染事件。

1.1 循环水池工作不正常

循环水池涨肚：虽然1-2煤和2-2煤的水洗系统都是独立的洗选系统，但在清扫水使用时，因厂房布置存在交叉，2套系统在用水和回收时存在不平衡，导致某一系统循环水增加，而另一系统循环水减少的问题。水循环量增大后出现循环水池涨肚现象。

2-2煤循环水池容量不足：2-2煤循环水池无法满足正常生产和清扫用水需求。因设计之初2-2煤循环水池主要供洗选生产用水，其容量为144 m3，但后期清扫用水也由此提供，导致供水量出现50 m3的缺口，这就要在生产时通过潜水泵将这部分水补进循环水池，而停车后，循环水池容量无法储存补进水，导致这部分水从循环水池溢流管外排出去，造成水耗增加和环境污染。

1.2 选煤厂水耗量增大

由于循环水池涨肚，洗水外排等，造成外排水及补水增加，根据2015年补水统计，平均每月补水量在28.4万m3，吨煤耗水量达到2.5 m3/t。同时，外水进入系统较多。清理浓缩池时使用清水，阴阳离子加药水，泵的密封水等较多外水进入系统。

2 洗水系统改造

2.1 扫地水回收

1-2煤系统扫地水回收：1-2煤系统扫地水由1-2煤循环水池供水，由清扫加压泵进行加压，主要供1-2煤主洗车间、外煤区域、产品仓上和装车车间清扫卫生用水。以上区域扫地水经扫地泵回收后又打入1-2煤主洗车间一楼，再由远方泵打入矸石脱介筛筛上，进入水循环系统，回收利用。系统停车后，将扫地泵切换至煤泥弧形筛和煤泥离心机，经脱水后，煤泥进入上仓胶带机，水回至浓缩池回收利用，如图1。由于1-2煤主洗一楼扫地水池蓄水量较小，水池大小为4 m3，每天停车检修后，扫地水无法打循环回收，水池满后，容易溢流到厂房外，造成水源浪费和环境污染。为此，在主洗一楼另安排一台扫地泵引致2-2煤主洗一楼，当1-2煤一楼扫地水池水满无法回收时，可以将水打到2-2煤一楼进行回收，如图1所示。

图1 1-2煤主洗系统清扫水回收系统图

2-2煤系统扫地水回收：2-2煤系统扫地水由2-2煤循环水池供水，由清扫加压泵进行加压，主要供2-2煤主洗车间、原煤仓下和筛分车间清扫卫生用水。以上区域扫地水经扫地泵回收后又打入2-2煤主洗车间一楼，再由一楼扫地泵打入矸石脱介筛筛上，进入水循环系统，回收利用。当系统停车后，可以将扫地泵切换至弧形筛和煤泥离心机，回收一楼水时，将煤泥离心机开启，其中粗煤泥经脱水进入下方设备，而水经离心液管回到浓缩池，从而回收一楼扫地水，如图2所示。

图2 2-2煤主洗系统清扫水回收系统图

2.2 水平衡调整

1-2煤系统循环水池水平衡调整：将产品仓上、产品仓下、外来煤3套系统清扫用水全部改为使用1-2煤循环水，为保证1-2煤系统生产清扫用水，系统每日水循环量大大增加，而受循环水池容量限制，在停车后循环水池易出现涨肚现象甚至出现冒池现象。为避免水资源浪费，以及出于环境保护考虑，经现场研究后，在1-2煤循环水池溢流口下方1.5 m处开孔安装一趟直径DN273的管道至2-2煤1#事故池，通过2-2煤1#事故池的614A潜水泵将水打至2-2煤的1#浓缩池，最终进入2-2煤循环水池。有效避免了1-2煤洗水外排和环境污染，充分合理的利用了1-2煤的洗水，如图3所示。若浓缩机耙架出现问题，就必须排空浓缩池并清理积沉煤泥，而外接复用水不方便且会造成外水进入系统出现涨肚情况，因此在浓缩池巡检平台上加装一趟从清扫加压泵引过来的DN80管道，同时管道上安装4个DN65的消防阀门。既方便安装消防水袋冲洗浓缩池，又防止外水进入系统，同时还能对检查后的浓缩池快速注水以便投入使用。

图3 1-2煤与2-2煤系统联通图

2-2煤系统循环水池水平衡调整：2-2煤块末全入洗系统在设计之初，由于循环水池容量较小，导致每次起车时，循环水无法满足系统用水要求，因此在起车后，还需对循环水池进行补水，而在停车后，补进去的水又导致循环水池冒水，为此在2个浓缩池位置偏低的2#浓缩池的溢流槽处安装溢流管进2#事故池，当2-2煤循环水池出现涨肚情况时，循环水会由浓缩池溢流堰流出系统外，为防止洗水外排，特将多余的循环水通过管路引至事故池，将2#事故池当做备用水池。将1#、2#事故池潜水泵管道改造，分别能进入1#、2#浓缩池和事故池。即1#潜水泵既能将事故池积水打至1#浓缩池也能打至2#浓缩池和2#事故池，同理2#潜水泵也能打至1#和2#浓缩池以及1#事故池，实现对循环水池快速补水，见图4。若对浓缩机耙架进行检查或耙架出现问题时，就须排空浓缩池并清理积沉煤泥，外接复用水不方便且会造成系统涨肚，因此在浓缩池巡检平台上加装一趟从清扫加压泵引过来的DN80管道，同时管道上安装4个DN65的消防阀门。既方便安装消防水袋冲洗浓缩池，又防止外水进入系统，同时还能对检查后的浓缩池快速注水以便投入使用。

图4 2-2煤五池联通图

1-2煤系统与2-2煤系统循环水池水平衡调整：为了实现整个水系统量化均衡，那么不仅能让1-2煤系统多余的洗水进入2-2煤系统，也得让2-2煤的洗水能够进入1-2煤系统。因此在2-2煤循环水池616A清扫加压泵出料管道上加装一趟DN80的管道至1-2煤循环水池，通过2个手动阀门来控制调节水量大小，以便合理平衡1-2煤和2-2煤系统的循环水池水位，如图5所示。

图5 全系统八池联通图

2.3 加药用水调整

根据选煤厂使用的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的药性特点，将聚合氯化铝的制药水由清水改为循环水，当循环水发黑时也可切换为清水，减少清水使用量。

2.4 1-2煤系统的煤泥水分流处理

1-2煤块煤水洗系统内的煤泥由2台加压过滤机处理，单台压滤机过滤面积为60 m2。一方面处理量较小，另一方面加压过滤机的适应性差，遇到矿井过构造、煤质出现泥化现象时，煤泥水中细粒含量增多，加压过滤机无法有效处理浓缩池煤泥，造成浓缩池煤泥堆积，影响耙架安全运行。

2-2煤水洗系统设计之初就有3台加压过滤机和3台板框压滤机，由于该厂煤泥量较少，因此这6台设备有部分闲置，没有得到充分利用。基于这种现状和条件，通过实际测绘安装了一趟从1-2煤底流泵至2-2煤加压/板框入料桶的耐磨管道，使1-2煤的煤泥水分流至2-2煤的加压过滤机/板框压滤机处理，彻底解决了1-2煤浓缩池煤泥积聚扭矩上涨的情况。