煤粉集中配送中心生产系统布置探讨

刘亚磊（煤炭工业石家庄设计研究院,石家庄　050051）

煤粉集中配送中心生产系统布置探讨

刘亚磊
（煤炭工业石家庄设计研究院,石家庄050051）

摘要：文章分析了煤粉集中配送中心设置的缘由，阐述了煤粉集中配送中心生产系统布置的方式，为煤粉集中配送中心建设提供了参考意见。

关键词：煤粉；集中配送中心；干煤棚

高效煤粉工业锅炉是近年来成功研制的高效工业锅炉，是国家重点鼓励推广的新型节能技术。所以，加快传统锅炉的更新换代是势在必行的市场趋势。但由于受到锅炉供热需求能力的限制，现在锅炉不仅效率低下、电耗高、成本高、安全运行缺乏保障，而且原煤的运输、倒运、制备过程中会产生扬尘、噪音等环境污染源问题。这些污染源比较难治理，而且对环境影响较大。因此有必要将锅炉用的煤粉集中磨制、统一供应。磨制好的煤粉使用具有安全措施的全封闭罐车运输，送至各个定点锅炉厂进行仓储，再由气体输送送至锅炉炉膛内进行充分燃烧。由此可见，煤粉的集中制备有利于降本、增效和环保，值得大力提倡。随着煤粉锅炉的推广使用，煤粉集中配送中心作为配套产业应运而生。

由于煤粉集中配送中心（以下简称配送中兴）属于新兴产业，国内没有相关规范和设计标准，设计依据主要参考燃煤电厂炉前制粉系统或者水泥建材的粉磨系统。但由于使用环境并不完全相同，很多建成的配送中心大都存在或多或少的问题。笔者调研了国内十几个已建成的配送中心，结合他们的运行经验和教训，提出一些设计见解，以供其他设计人参考交流。

配送中心生产系统根据生产工艺流程主要分为如下三个子系统：（1）备煤系统；（2）磨粉系统；（3）储运系统。

1　备煤系统

配送中心经济运输半径约为150km，而煤粉锅炉一般用于工业园区或城市采暖，这就决定了配送中心一般建在大城市郊区或县城周边。煤粉制备的主要原料为煤炭，且以神府地区的长焰煤为主，来煤方式多以汽车运输为主。原煤在运输、倒运时会产生大量扬尘，造成二次污染，因此备煤系统的设计应给与足够重视。

现有的原料煤储存形式主要有露天存放、干煤棚存放、混凝土圆筒仓存放等方式。目前因环保压力较大，露天存放一般不允许；混凝土圆筒仓占地面积小、自动化程度高、安全环保，是一种比较好的储煤方式，但因造价较高，实际建设中很少采用；干煤棚在小型燃煤电厂应用较多，其投资相对较低，环保效果好，但其卸煤采用汽车自卸，往磨粉系统上煤采用铲车+受煤坑形式，自动化程度很低，工人劳动强度大，工作环境恶略。目前已建成的配送中心大都采用干煤棚形式，效率普遍不高。

笔者认为可将干煤棚改进为如下方式：汽车来煤卸入受煤坑，通过给料机、破碎机给如斗式提升机，然后给入干煤棚配煤皮带，可采用梨式卸料器或卸料小车配煤；上煤时，干煤棚内布置一台侧式悬臂取料机代替铲车。这样既减少了地下通廊投资，而且自动化程度大大提高，工作环境友好。

2　磨粉系统

本环节是整个生产系统的核心环节，目前国内煤粉加工系统主要分为两种工艺：“一步法”生产工艺（只适用于立磨）；“两步法”生产工艺（立磨、雷蒙磨均适用）。主要区别在于系统中是否加设烘干设备。

2.1“一步法”生产工艺

首先干煤棚内原煤由皮带送入磨前仓，然后均匀喂入磨机进行磨制，其中磨机采用的热源来自燃煤粉热风炉。符合粒径要求的煤粉随气流进入袋式收粉器，收集下来的煤粉由链式输送机和提升机送入成品仓，洁净乏气由排风机排入大气。

本工艺设备相对较少，占地面积小，投资成本偏小，但由于是热态磨粉，成品煤粉温度偏高，系统安全系数低，潜藏自燃、爆炸等危险。

2.2“两步法”生产工艺

首先干煤棚内原煤由皮带送入烘干前储仓，通过电子皮带秤计量和除铁器除铁后进入回转烘干机进行烘干，其中烘干机采用的热源来自燃煤粉热风炉。烘干过程结束后，低温乏气经布袋除尘器过滤后由引风机排空。干燥后的煤料由密闭刮板机和提升机输送至磨煤车间的磨前仓，再经称重给煤机计量后，均匀喂入煤磨机进行磨制，符合粒径要求的煤粉随气流进入袋式收粉器，收集下来的煤粉由链式输送机和提升机送入成品仓，洁净乏气由排风机排入大气。

该工艺采取干燥和磨制分离，设备布置成“串联”，可以巧妙解决煤粉冷却问题，使系统安全稳定运行，但其占地面积偏大，投资成本偏高。目前国内已建成煤粉加工项目部分统计如下表所示：

目前已建煤粉配送中心项目

2.3推荐技术工艺

从上表可以看出，无论“一步法”还是“两步法”均有使用实例，这和原煤水分大小、煤粉加工后在煤粉仓储存时间长短、用粉地点距离煤粉加工项目远近有很大关系。

从安全角度考虑，高温立式磨操作简便，可靠性高，可实现磨制、烘干同步进行，但在煤粉加工后进行长距离配送领域应用较少，尤其对高活性煤种，工艺安全性目前无法保证。因此本项目推荐采用更可靠的烘干、磨制分步进行的工艺，即“两步法”工艺；同时配备CO检测系统及惰性气体保护系统，可以保证系统安全运行。

3　储运系统

本环节主要是储存成品煤粉，并将煤粉装罐车外运。煤粉仓多采用钢板仓。通过调研已建成配送中心，普遍发现煤粉仓单仓容量较小，数量较多。其优点是造价较低，装车口多；缺点是粉尘跑冒点较多，除尘设备较多，除尘困难，设备运行费用较高。建议采用大直径钢板仓，钢板仓容量约占生产系统3～5天产量为宜，并宜减少钢板仓的数量。

4　结束语

配送中心属于新兴产业，尚无成熟经验可供借鉴，笔者亦是管中窥豹，只能提出自己的一点见解。配送中心的建设需要我们在实践过程中不断总结经验教训，进一步完善设计，早日实现配送中心的现代化和标准化。

作者简介:刘亚磊(1981-),男，工程师，煤炭工业石家庄设计研究院机械工程所设计师,本科学历。