马头选煤厂尾煤压滤机滤液的重复利用

陈震，张景

(冀中能源峰峰集团 马头洗选厂， 河北 邯郸 056045)

0 引言

马头洗选厂是冀中能源峰峰集团的主力选煤厂，经过近年来的多次技术改造，现有的生产工艺为不脱泥无压三产品重介质旋流器+直接浮选+尾煤压滤。目前，马头洗选厂浮选尾煤的处理流程如图1所示。浮选尾煤自流进2台直径1 050 mm的深锥浓缩机中进行浓缩，深锥浓缩机底流经浓缩分级后分别成为中煤产品和二段耙式浓缩机入料；深锥浓缩机溢流进入二段耙式浓缩机浓缩，二段耙式浓缩机底流经压滤工段4台尾煤压滤机脱水后成为尾煤泥产品，尾煤压滤机滤液自流入压滤工段滤液池后，通过泵打入二段耙式浓缩机浓缩；二段耙式浓缩机溢流重新回到生产系统用作循环水。

图1 马头洗选厂浮选尾煤的处理流程

1 改造原因

马头洗选厂生产系统白天一般有8 h以上的检修时间，尾煤压滤工段则为全天生产，以降低二段耙式浓缩机内的物料浓度。压滤工段4台尾煤压滤机均各自配备一台渣浆泵用来提供入料，其中2台渣浆泵轴封采用机械密封，另外2台采用压紧填料密封。此前使用冷却水取自工段厂房周边的自备水源井，受其他因素影响该水源井已于一年前停止使用。目前使用的冷却水水源来自生产系统厂房附近的478#泵。

478#泵距压滤工段较远，且生产系统停车期间478#泵仅用于压滤工段渣浆泵盘根、机封冷却水与压滤工段及周边的清扫卫生用水和环保用水。其中冷却水使用量较小，压滤工段周边环保用水并不是完全在固定时间开启。尾煤压滤机打料时间较长，4台尾煤压滤机间隔卸料打车，任意时段至少有一台尾煤压滤机的入料泵处于开启状态，为保证冷却水的供应，478#泵几乎需要全天24 h保持常开状态，如出现478#泵的故障会造成压滤工段尾煤压滤机入料泵不能开启，生产系统中的二段耙式浓缩机底流浓度无法及时排出脱水，严重时会造成二段浓缩机底流往事故池排放或二段浓缩机澄清效果变差、溢流浓度升高，不仅会制约正常生产，还有可能造成环保事故[1-2]。

为在不影响压滤工段正常生产，降低478#泵开启时间的同时提高循环水的利用率，马头洗选厂通过技术手段与管理手段完成了对压滤工段尾煤压滤机滤液的改造。

2 实施方案

2.1 滤液槽的改造

尾煤压滤机在卸料时，尾煤煤饼因含有絮凝剂成分的原因会造成黏度偏大，易粘在滤布上不易掉落，小车在取拉板过程中，会造成滤饼脱落时受力不均，滤饼边角易被滤液槽槽体铁板割断，掉落至滤液槽中。不仅会污染滤液，而且增加了清理难度。如何确保尾煤煤饼不掉入滤液槽内成为本次改造的第一个问题。经过现场观察与测量，对滤液槽进行了一定的改造，具体改造对比图如图2和图3所示。尾煤滤饼从滤板间掉落，在确保滤液槽高度合适的情况下，在滤液槽靠近滤板一侧的滤液槽体顶端，呈水平45°角焊接与滤液槽长度相同的挡煤铁板，铁板高度在不影响滤液咀移动的前提下贴近滤液咀内角，等于直接加大了滤饼掉落的溜槽入口的面积，可以有效地确保滤饼不掉落至下料溜槽内[3-4]。

1-滤板；2-滤液槽槽体；3-滤液槽；4-滤液咀；5-下料溜槽。图2 滤液槽改造前结构示意图

1-滤板；2-滤液槽槽体；3-滤液槽；4-滤液咀； 5-下料溜槽；6-挡煤铁板。图3 滤液槽改造后结构示意图

2.2 滤液清浊水分离改造

启用压滤工段原有废弃75 m3清水池，回收清水来源初定南侧2台625#和626#尾煤压滤机滤液，其管道高度高，能保证滤液自流至清水池。原有进滤液的地漏水引进地沟中，清水浊水分离改造增设一个三通管道，并于清水、浊水管道分支各增设一个电动闸门。其中清水管道增加的电动闸门，控制滤液清水进清水池；浊水管道增加的电动闸门，控制滤液进入滤液池。

如何尽可能减少进清水池的滤液浓度成为本次改造的难点。尾煤压滤机的滤液跑黑水是由滤布破损以及刚入料阶段极细颗粒透过滤布进入滤液引起的。因此，必须使滤布破损以及刚打料阶段的滤液不进入清水池，才可达到本次改造的目标。

为减少刚入料阶段极细颗粒进入滤液，造成进清水池滤液浓度偏高，马头洗选厂设计了一套自动控制程序，在自动控制时，625#和626#中任意一台压滤机给料泵的运行信号都会将清水管道的电动闸门关闭，并将浊水管道的闸门开启；同时会触发时间继电器，时间继电器达到预定时间后自动动作，去滤液池电动闸门自动关闭，去清水池电动闸门自动打开，滤液开始进入清水池，时间继电器的延时时间可根据实际生产情况灵活调整，一般情况下维持不变。

一般情况下，滤布破损后为保证打车的正常进行，往往在下一个打车循环前才进行更换，这样会造成破损滤布处的滤板滤液在当前循环中长时间跑黑水。通过电气改造实现滤液水走向控制的自动/手动控制方式的切换。滤液根据信号自动控制滤液走向，在出现滤布破损滤液跑黑水时可将控制模式切换为手动控制，由岗位司机控制滤液走向。

操作流程图如图4所示。

图4 操作流程

改造后操作界面如图5所示。

图5 滤液清浊水分离操作界面

2.3 压滤工段水系统改造

改造前，478#通过近千米的管道输送清水至压滤工段附近，供压滤工段泵的冷却用水、清扫卫生用水，以及洗车机、喷淋、雾炮等环保设施用水。其中压滤工段产生的废水与尾煤压滤机滤液一同进入压滤工段厂房内部的滤液池，并通过泵打入二段耙式浓缩机中。压滤工段改造前的水系统流程如图6所示。

图6 改造前压滤工段水系统流程

改造后，压滤工段滤液的清浊水分离已经可以实现，滤液清水进入清水池中，可以供给压滤工段渣浆泵轴封冷却用水、清扫卫生用水、进出厂洗车机用水、喷淋雾炮降尘用水，清水池的溢流进入压滤工段厂房内的地沟中，通过有根据液位自动启停功能的扫地泵打入滤液池中，同时仍保证478#清水泵能够用于压滤工段水系统的临时补水；滤液浊水进入滤液池中，与通过地沟、集水池收集后经扫地泵回收的渣浆泵轴封冷却废水、清扫卫生废水、进出厂洗车机废水一同进入滤液池中，最终返回浓缩机中重新澄清。改造后压滤工段水系统流程图如图7所示。

图7 改造后压滤工段水系统流程

3 效益分析

滤液槽安装斜挡煤板的改造有效地解决了尾煤压滤机在卸料过程中，煤饼易被滤液槽体铁板切割后掉入滤液槽的问题，降低了职工清理滤液槽的劳动强度，为滤液的重复利用改造奠定了基础。

滤液的清浊水分离改造是根据尾煤压滤机打料过程中滤液浓度变化的规律而进行的改造，改造后消除了压滤工段对厂内478#清水泵的用水依赖性，同时在保证清水质量的情况下可供给压滤工段周边的清洁、环保设施用水，每日减少478#清水泵的开启时间至少8 h，478#实际功率为55 kW，按照每度电0.61元计算，每年至少节约电费9.66万元。循环过程中损耗减少96 m3/d，每天节省水费415.68元，每年节省水费14.96万元。

本次改造为压滤工段构建了一套更加完整可靠的循环水系统，在常用的水系统循环方式出现故障时，还可通过操作方式的灵活转变调整用水来源与供水去向，不仅提高了压滤工段滤液的重复利用率，同时排除了一些不可控因素对压滤工段连续生产的影响，进而提高了煤泥水处理系统与循环水质量的稳定性[5]。

4 结论

受目前日益严峻的环保形势与降本增效的趋势影响，降低生产清水消耗已成为各大洗煤厂的重点技术攻关项目，水系统攻关在选煤厂发展中的应用前景广泛，通过对该项目的改造应用，进一步降低了企业的生产用水用电消耗，符合降低能源消耗的目标，为选煤企业提供了新的节能思路，该项目的改造思路与技术手段可以在其他选煤厂及相近行业进行推广[6]。