选煤厂粗煤泥回收设备及工艺改造

2018-10-09麻晓雷

机电工程技术 2018年9期

麻晓雷

（山西新元煤炭有限责任公司，山西晋中 045400）

0 引言

煤炭是国民经济发展中不可或缺的能源之一。随着工业的发展，对煤炭的需求品类有所不同。为满足生产要求，通常需要对煤炭进行筛选，已达到各行业对煤炭的需求[1]。某煤厂属于矿井型选煤厂，共有两个洗选系统，一个为重介块炭洗选系统，一个为跳汰粒级煤洗选系统。该矿选煤厂重介系统煤泥通过240#皮带机进入粒级煤系统，由于粗煤泥水分为33.76%，常造成粒级煤原煤筛堵塞筛孔，限下率超标，严重影响粒级煤的质量。为提高粒级煤质量，2016年选煤厂新增重介粗煤泥回收系统，在新压滤车间和粒级煤圆筒仓之间新建重介粗煤泥回收车间，对重介粗煤泥进行回收，回收后的粗煤泥进入干燥车间烘干，烘干后掺入末煤销售。

1 工艺流程

在重介主厂房增加两台泵，将捞坑底流打至A602浓缩机，浓缩机底流用泵打至压滤车间旁新建的粗煤泥回收车间，回收的粗煤泥给至A822皮带机，经转载给至A827皮带机进入烘干系统，滤液和A602浓缩机溢流经收集池收集后用泵打至601浓缩机。

重介粗煤泥回收系统主要处理的是捞坑底流0～0.75 mm的粗精煤。重介粗煤泥系统处理能力为25 t/h。粗煤泥系统年处理量为13.2万t（工作制度：年工作330天，日工作16 h。两班生产，一班检修）。

2 改造方案

在新压滤车间北侧建一个粗煤泥回收车间，在主厂房232、233机尾分别安装两台底流泵，将重介煤泥水打至粗煤泥回收车间，在粗煤泥回收车间安装沉降过滤式离心脱水机进行煤泥脱水，脱水后煤泥给至A822带式输送机。离心机的离心液和A602浓缩机溢流经收集池收集后用泵打至601浓缩机。

电气方面：在重介主厂房2#配电室和压滤车间配电室分别增加两台低压控制柜和远程分站集中控制柜各一套，完成对新增设备的集中控制。两台捞坑底流泵（55 kW）和沉降过滤式离心脱水机（200 kW）由变频器控制，实现对设备的启动控制。两台捞坑底流泵和滤液泵通过变频器实现流量控制，以满足工艺系统的要求。A602底流泵出口增加电磁流量计和悬浮液密度计，通过调整滤液泵流量实现离心机入料浓度的闭环控制，确保入料浓度稳定。收集水池安装静压式液位计，通过变频器调整收集池泵流量，实现收集池液位自动控制。

3 粗煤泥回收设备选型

3.1 煤泥脱水设备的选择

卧式筛网沉降离心机又称为沉降过滤离心机，结合离心沉降和离心过滤两种不同的脱水方式，主要用于0.045～1mm煤泥等细颗粒物料的脱水处理。与加压过滤机相比，具有处理能力大、产品水分低、占地面积少、耗电少和工艺简单等优点[1]。此煤泥脱水设备，产品水分低，处理能力大。这种新型工艺可发挥两种设备的优点，提高系统的效率，尤其是在降低粉煤产品水分方面显示很大优势。通过不断与国外进行技术交流、合作和设备引进，在加上国内加工制作水平的提高，有越来越多的中国选煤厂使用筛网沉降离心机作为原生煤泥、浮选精煤和尾煤脱水设备[2-3]。

卧式筛网沉降离心机的主要工作部件——转子，是一个在电机驱动下旋转的筒体，其两端支撑在轴承上，由一根静置的送料管将物料输送到转子内部。由于螺旋高速旋转，在离心力场的作用下，固体首先沉降到转鼓的内壁，溢流液体则通过后端的溢流口流出机外[4]。为使累积在转鼓内壁的固体便于排出，转鼓内部安装一个螺旋输送器。驱动螺旋使螺旋和转鼓产生一个相对的差速，沉降在转鼓内壁的固体被螺旋输送器往前推送，经过沉降段第一次沉降脱水，固体经过筛网段时，在离心力场的作用下再次过滤脱水，固体到达排料口后，通过卸料刮刀排出机外。

BSB系列卧式筛网沉降离心机整机采用电机和皮带驱动；设计吸取转鼓端轴向排料和径向排料的优点，防止堵料事故的发生；为延长设备的使用寿命，选用优质钢材制作设备的结构件；在易磨损部位，采用贴磁和碳化钨等技术方案以提高设备的耐磨性能和耐腐蚀性能[5]。所有轴承和传感器及主要电器元件采用进口元件，以保证机器的运行安全可靠。

3.2 沉降过滤式离心机脱水机选型要求

（1）入料粒度：≤0.75 mm；

（2）处理能力：25 t/h；

（3）产品水分含量：＜15%；

（4）滤网间隙：0.3～0.35 mm；

（5）入料浓度：20%～40%；

（6）滤液浓度：＜20 g/L；

（7）罩壳内壁、卸料刮刀、螺旋叶片、转鼓内壁衬高铝耐磨陶瓷；

（8）可局部更换磨损严重的筛网模块；

（9）电动机：Y3系列，功率200 kW，防护等级：IP55，电压380 V，有测温电阻；

（10）配带电控系统、润滑系统，电控要有软启动；

（11）可实现故障自诊断、自排除功能。有完善的监测系统，包括有流量监测装置、扭矩监测装置、温度监测装置、振动监测装置。发生突发性运行事件会自动报警并自动记录存储，自行判断分析。重大运行事件则自动关机，停止运行[6]。

3.3 设备选型表

设备选型参数表，如表1所示。

表1 设备选型参数表

4 效果

工程实施后，重介系统煤泥不再进入粒级煤系统，减少粒级煤原煤筛堵筛现象，提高筛分效率，减少粒级煤限下超标的次数，提高粒级煤质量，回收的粗煤泥进入烘干车间烘干，掺入末煤，有很高的社会效益和经济效益[7]。1t煤泥售价按80元，1t末煤售价按400元，1 t煤泥回收干燥后约为0.8 t，掺入末煤，按末煤售价为320元，一吨煤泥可获得240元的效益。重介系统一年生产煤泥约20万t，获得4 800万元的效益，除去人工、成本材料费用，大约获得1 500万元的效益。