煤泥干燥技术在塔拉壕选煤厂的应用

张永飞

(内蒙古伊泰煤炭股份有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

1 概 述

塔拉壕煤矿隶属于内蒙古伊泰煤炭股份有限公司，位于东胜煤田，行政归属鄂尔多斯市东胜区塔拉壕镇，煤矿面积42.620 8 km2。根据国土资源部储量评审备案证明，该矿煤炭资源保有储量为87 656 万t。设计年生产能力为600 万t，服务年限76.9 a。井田内含可采煤层6层，为低灰、特低磷、低硫的不粘煤、长焰煤。

选煤厂生产系统工艺为：200～13 mm块煤重介浅槽分选，13～3 mm末煤重介旋流器分选，3～0 mm弛张筛脱粉后掺入末精煤。产品结构为：洗块煤分级地销，洗末煤除满足煤制油用煤外其余地销，煤泥压滤后地销，矸石外排。

自投产以来，由于该矿区煤炭变质程度低、内水高、硬度低、易风化，以及井下大型综采设备的使用，煤泥含量达到6%以上。高产月份，日产煤泥达4 000 t，平均发热量10.46 MJ/kg，由于压滤煤泥自身高水分、高粘度、易堵塞等特点，平均销售价格仅5 元/t；在矿井遇到断层或搬家倒面时期，煤泥热量降到6.28 MJ/kg，销售困难。因此，选煤厂煤泥处理已经成为制约煤矿正常生产的核心问题。

2 煤泥干燥工艺的选择

为了选择适合塔拉壕煤泥特点的处理工艺，选煤厂进行了大量的调研工作，对常见的几种干燥方法进行了比较，见表1。

从工艺技术角度，输送管干燥工艺只适合煤泥水分低于30%，且管路易堵；蒸汽回转管式干燥，煤泥和热烟气间接接触，安全性能高，但热效率低，干燥后煤泥水分下降少，且投资成本相对较高，小时处理能力相对较小；流化床干燥煤泥水分大时影响处理效果，更适合于粗粒煤的脱水；真空射流干燥为最先进的干燥方式，安全性高，环保效果好，但处理量小，投资大，后期吨煤运营成本是滚筒干燥的2倍；高温回转滚筒干燥，热效率高，高温热烟气和煤泥直接接触，适用于塔拉壕选煤厂生产的压滤湿煤泥(0～0.25 mm，水分41%左右)，从处理能力和效果方面考虑，高温回转滚筒干燥是目前为止煤泥干燥比较成熟的工艺。经过论证，以及各种工艺现场煤泥干燥试验结果，塔拉壕煤矿煤泥干燥采用滚筒干燥方式。

表1 常见干燥方法对比

3 塔拉壕煤泥干燥工艺特点

3.1 煤泥干燥工艺流程

煤泥干燥工艺流程见图1。

图1 煤泥干燥工艺流程

3.2 尾气处理流程

尾气处理流程见图2。

在传统滚筒干燥工艺的基础上，选用了专门用劣质煤泥作为燃料的高温烟气沸腾炉，供热稳定可控，炉膛温度由700～1 100 ℃可调。沸腾炉的燃烧方式不同于链排炉和手烧炉及煤粉炉，它是用干燥后的煤泥为燃料，由可控的机械匀速送入炉膛的布风板上；再由可控的鼓风机将压力空气通过布风板上的风帽射入炉膛，托起颗粒状的燃料和炉料使其在炉膛中“流态化”燃烧，加上燃料不断相互碰撞裂解使燃烧进一步深化至燃尽为此，所以燃烧得更彻底、更完全；并且可以控制给煤和进风，使燃烧供热具有良好的机电一体化控制性；一般炉型中无法燃烧的高灰分、低热值的燃料，在沸腾炉中可稳定燃烧并达到高燃烬度。它的氧化物生成少，易固硫脱硫，有很大的环保优势。排烟中的有害物质少，NOx生成量很小，在燃用劣质高硫煤时，可使用石灰石固硫，使燃料中的硫以固态方式排出而不至于行成SOx的污染，脱硫率60%以上。

图2 尾气处理流程

4 应用效果分析

干燥处理后的煤泥呈黄豆粒大小(图3)，从根本上解决了压滤煤泥粘度大、易成堆粘结、堵塞运输系统等问题。煤泥干燥后有效降水12%，发热量提高2.09～3.35 MJ/kg。

5 经济效益

从表2可知，相比湿煤泥直接销售，干燥后的煤泥如果单独销售，年利润为：

1370-324-612=434(万元)

相比湿煤泥直接销售，煤泥干燥后，掺入末精煤销售，年利润为：

30677-324-27885-612=1856(万元)

图3 干燥后的煤泥

综上所述，煤泥干燥项目的建设和投入使用，不仅解决了制约煤矿生产的环保问题，而且丰富了产品结构，创造了可观的经济效益。

表2 年销售收入计算

6 结 语

在煤炭行业形势严峻的大背景下，对煤泥的利用是煤炭企业增加利润增长点和提高市场竞争力的一个重要手段，在这种情况下，能提高煤炭副产品附加值的煤泥干燥技术无疑是一个有效办法。目前国内的煤泥干燥技术各有千秋，企业应根据自身的情况，综合对比，量体裁衣，选择最适合自己的干燥技术。