白音华煤提质工程运煤系统设计

唐畅， 周丽， 王智

（湖北省电力勘测设计院，武汉 430040）

0 引言

褐煤具有含水率高、热值低、易自燃等特点［1］，运输过程中，将产生极高的单位热值运输成本［2］，直接影响用户的经济效益。对褐煤进行干燥脱水处理，是提高褐煤利用效率的有效途径［3-6］。利用锅炉烟气对褐煤干燥处理是少数经过工业实践的煤提质技术之一，白音华煤提质工程正是采用此项技术。

1 工程简介

白音华煤田位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华苏木和哈根日台镇，年产褐煤1500万t。为提高褐煤的单位发热量，白音华煤电有限责任公司组建了煤提质分公司，以清华大学为依托，开发出振动床高温烟气顺流干燥的新技术，采用500℃的高温烟气在振动床上和煤流进行表面换热，烟气和煤流采用顺流的形式。根据试验结果，该技术处理量可达200 t/h，脱水率可达18%以上，干燥后煤的热值可达19.25 kJ/kg。本期工程拟建设年干燥原煤400万t的褐煤提质设备。

2 运煤系统设计

2.1 设计依据

由于本期煤提质工程处理煤量为400 t/h，矿区来煤系统出力为2200 t/h，在煤提质厂区设一座缓冲贮煤筒仓，筒仓直径φ22 m，可贮煤约10 000 t。筒仓下部设6台振动给料机，每台给煤机出力为50～600 t/h。留有扩建筒仓的条件，满足总体规划运行要求。

2.2 设计方案

2.2.1 干燥设备运煤系统及筛碎系统设计方案

向褐煤干燥装置供煤的上煤带式输送机由缓冲贮煤筒仓出煤口至干燥装置给料斗，两套干燥装置共用一套上料系统，采用单路，带宽1000mm，带速2m/s，出力500 t/h。为干燥器额定出力1.25倍。

原煤中粒度不大于25 mm的所占比例为35.94%，通过露天矿二级齿辊式破碎机破碎后，最大粒度不大于50mm。为保证干燥装置脱水率要求，入料粒度应为30 mm以下。根据目前可利用破碎机性能，拟定了3套筛碎方案，其优缺点对比见表1。

根据固定投资、运行费用及检修维护几方面综合比较，方案一（滚轴筛+环式破碎机）比方案三（齿辊式破碎机）年总费用略低，但运行灵活，维护方便，推荐方案一，配一级筛分、一级破碎。

2.2.2 热风炉及采暖锅炉运煤系统及筛碎系统设计方案

热风炉及启动锅炉均为流化床锅炉，燃料采用风选装置排出的煤矸石及劣质煤，原煤中矸石含量为7.28%，风选装置排出的煤矸石及劣质煤量约30 t/h，当煤矸石低位发热量为7619 kJ/kg，热风炉及采暖锅炉耗量44.32 t/h。胶带机采用单路带宽500 mm，带速1 m/s，出力60 t/h。由于煤矸石及劣质煤粒径在30 mm以下，不满足锅炉入料粒径（在13 mm以下），在输送系统中设一级细碎破碎机，出力70 t/h。

2.2.3 成品煤及风选运煤系统

每台干燥器底部有2个卸煤口，所配布袋除尘器有4个卸煤口，干燥器底部2个卸煤口接单路带宽650 mm，带速2 m/s，出力220 t/h胶带输送机，布袋除尘器4个卸煤口下接两路500 mm，带速0.8 m/s，出力25 t/h。胶带输送机，集中到一路500 mm，带速0.8 m/s，出力50 t/h胶带输送机后再送至干燥器底部胶带输送机。2台干燥器底部胶带输送机集中到单路带宽800 mm，带速2.5 m/s，出力440 t/h胶带机进2台风选装置。每台风选装置出力240 t/h，干燥后的煤经风选装置冷却及分选后分别从矸石口和精煤口排出，矸石通过单路胶带机去热风炉及采暖锅炉，精煤通过单路带宽800 mm，带速2.5 m/s，出力440 t/h胶带输送机送至成品煤胶带机。

成品煤输送系统按年干燥1500万t设计，扣除矸石及水分，成品煤输送系统采用双路带宽1400 mm，带速4 m/s，出力1750 t/h胶带输送机送出，考虑与2号矿筒仓前胶带机运行协调，在接2号矿胶带机前设一座缓冲贮煤筒仓，筒仓直径φ22 m，可贮煤约10 000 t，为减少占用2号矿胶带机运行时间，从筒仓至2号矿胶带机出力按2200 t/h设计。考虑本期干燥系统出力较小，成品煤输送系统按双路胶带机设计，土建一次建成，设备暂安装单路。运煤系统流程图如图1所示。

表1 筛碎系统方案比较

图1 运煤系统流程图

由于褐煤具有高挥发份易燃等特点，因此运煤系统除了必要的消防装置外，胶带机需采用难燃胶带。

3 结语

在设计褐煤干燥工程运煤系统时，需根据不同的干燥工艺、原煤的粒度要求，有针对性地提出筛碎及输送系统方案。同时应考虑物料自身的特性和系统的经济性，选择合适的筛碎型式及输送带材料，以确保整个干燥系统的安全稳定运行。

［1］ 吴乃新，宋治璐，土恩禄，等.褐煤干燥提质技术比较与水分回收及余热利用方案［J］.锅炉技术，2012（7）：45-48.

［2］ 沈望俊，刘建忠，虞育杰，等.低品位热源干燥低阶煤技术研究进展［J］.热力发电，2013（5）：1-6.

［3］ 朱彬彬，韩红梅，王玉倩.提质煤的市场前景分析［J］.化学工业，2013（2）：7-12.

［4］ 张凯.褐煤干燥及热解机理研究现状［J］.应用能源技术，2014（12）：13-15.

［5］ 李伟，蒋明亮.褐煤干燥新技术在有色冶金行业的推广及应用［J］.世界有色金属，2014（11）：32-34.

［6］ 尚庆雨.褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向［J］. 洁净煤技术，2014（11）：27-31.