供煤装置问题分析及改造措施

陈晓玲

（山西天脊煤化工集团有限公司技术中心，山西 潞城 047507）

引 言

天脊煤化工集团有限公司是20世纪70年代末全套引进国外先进技术和设备、以煤为主要原料的大型现代化煤化工企业。其中，供煤装置为国内配套装置。目前，此装置在供煤能力、配煤及工业卫生等方面存在许多问题。随着公司的进一步发展，特别是合成氨增产后原料煤的需求大幅增加，这些问题更加得以暴露，既满足不了生产经营和工业卫生要求，更不能满足今后企业发展需要，成为制约企业不断发展的瓶颈。所以，对其实施改造势在必行。

根据装置目前实际情况，结合合成氨扩产需要进行的改造包括：第一，提高供煤能力，满足合成氨增产需要；第二，实现配煤，提高企业经济效益；第三，改善工业卫生条件，实现清洁文明生产。本文就此装置存在的问题作具体分析，并提出相应改造措施。

1 问题分析

1.1 原料采购

从近几年购煤情况看，公司主要使用的是王庄矿煤，其他煤为辅助用煤。而王庄矿又以水洗块煤为主。运输方式有火车运输（占60%）和汽车运输（40%）2种。存在问题有：王庄煤采购价高，火车运费高；其他煤价格较低，但煤质较差。所以，适当掺配其他煤，做到既不影响生产，又能提高企业经济效益。

1.2 气化炉用煤

原气化炉耗煤量为40万t/a，即1 300t/d，合成氨增产后为60万t/a。现在使用煤种情况为：以王庄洗精煤为主，经常配入其他煤。为此，考虑到其他煤煤质不稳定，配煤时比例初期宜控制在20%左右，以后根据配烧情况再逐步增加配入比例，尽可能大地提高企业经济效益。

1.3 锅炉用煤

原3台锅炉耗煤量为60万t/a，即1 600t/d，改造后不变。从运行情况看，锅炉用煤在采购、输送、使用方面问题不大。其问题主要为：筒仓少，供煤系统储量不足，且存在露天堆放粉煤问题，严重影响工业卫生指标。

1.4 供煤装置

从供煤装置自身卸煤、储煤、配煤、供煤、破碎、筛分及工业卫生几方面进行分析。

1.4.1 卸煤

1）B101火车，卸车采用螺旋浅地槽卸车，卸车速度慢，易产生压皮带、烧电机、扯皮带等事故，不易调控，影响供煤能力的提高。

2）B118、B118A火车，卸车、上煤采用桥式抓斗，易产生二次扬尘，且设备故障率高。

汽车卸车、推卸易产生粉尘，影响工业卫生指标达标。

从卸煤能力看，目前，勉强可以满足现有装置的生产。但是，公司发展后进煤量增加的话，卸煤能力必须相应提高。

1.4.2 储煤

原系统内存煤量为37 100t，所进煤种较多，有水洗块煤、混煤、粉煤及不同矿的煤种，为存煤带来了不便；筒仓少，使大量煤露天堆放，造成环境污染；倒运造成碎煤率严重（达40%），导致块煤问题更加突出。

1.4.2.1 块煤储存

块煤储存量为19 000t，加上混煤中的块煤，总量约为22 000t，能满足原合成氨装置约17d的用量。但筒仓存煤量太少，约为6 000t（含混煤中的块煤），仅能维持不足5d的生产用量。若考虑合成氨发展的话，其储存量只能维持3d的用量。所以，块煤筒仓必须增加。

1.4.2.2 粉煤储存

系统储存粉煤量情况：储存量为12 100t，加上混煤中的粉煤，总量约为15 100t，只能满足3台锅炉不到10d的用量。如果只考虑筒仓储量，则其储存量为6 000t，仅能维持不足4d的用量。所以，粉煤筒仓也必须增加。

1.4.3 配煤

一方面，配煤实行电磁振动给料机控制，人工标定，难以实现精确配煤；另一方面，目前进的其他煤种多，而筒仓少，给配煤工作带来了很大困难。因此，要实现精确配煤，必须增加筒仓，增设控制手段。

1.4.4 供煤

现供煤能力已达到设计能力，满足现有装置问题不大。但原系统中的6＃、11＃、12＃、13＃、29＃、30＃皮带均为单系列，尤其是6＃皮带负荷很大，其设计生产能力为320t/h，而实际能力只能达到 200t/h，即 3 200t/d，承 担 100 万 t/a（即3 030t/d）的供煤要求，基本无潜力可挖。为此，要满足今后需要，必须对6＃皮带进行改造。

另外，现有装置均为敞口皮带，输送过程中粉尘量大，严重影响工业卫生。

1.4.5 破碎系统

破碎系统现有2台破碎机（PS1001A/B），生产能力为100t/h，工作时间为4h/d～5h/d。进厂煤控制含矸率：m（混煤）≤4%；m（王庄洗块）＝0%。破碎系统能够达到要求，改造不需再考虑。

1.4.6 筛分系统

筛分系统现有2台弹动筛（CF1001AB，生产能力129t/h～155t/h，工作时间10h/d以上）和7台振 动 筛 （CF1002AB、CF1003AB、CF1004AB、CF1005）。筛分能力按满足60万t/a块煤和60万t/a粉煤要求考虑，即3 700t/d，原系统筛分能力实际只能达2 400t/d，明显不足，应增设2台弹动筛。

1.4.7 工业卫生

1.4.7.1 除尘

原系统只有9台袋式除尘器，仅安装在系统局部位置（20＃A处2台、20＃B处2台、21＃处1台、预筛处1台、破碎处1台、25＃处1台、11＃处1台），其他地方均未设置除尘器。现系统粉尘质量浓度在20mg/m3～800mg/m3，工业卫生超标严重。尤其是在卸煤处、破碎和筛分厂房内、筒仓处，粉尘含量很高。此外，进入到1 600＃AB炉、1 600＃C炉和200＃气化炉处的粉尘含量也非常高。卫生部《卫生防疫工作规范》中明确规定了生产性粉尘国家卫生标准，最高允许质量浓度为10mg/m3。因此，必须增加除尘设施。

1.4.7.2 降噪

破碎和筛分厂房内噪音大，尤其是破碎厂房内的噪音达到100dB以上。卫生部、国家劳动总局发布的《工业企业噪声卫生标准》规定，工业企业生产车间和作业场所工作地点的噪声标准为85dB（A）。因此，必须增加降噪设施。

2 改造措施

2.1 卸煤

1）取消B118、B118A2个以桥式抓斗起重机进行作业的干煤棚，在原卸车线上改为螺旋卸车机——深地槽（可考虑15节货位，10节处隔断，断开两端均分成2节，以实现煤种分离），受料槽为缝隙式，出口处配叶轮给料机。改造后，10节货位专门卸块煤，另外5节货位卸混煤和汽车来的混粉煤，既能实现火车卸车，也能实现汽车顺利卸车，增加生产灵活性。卸煤能力要求达到3 100t/d。其中，块煤1 600t/d，混煤800t/d，粉煤700t/d。取消15＃AB、16＃、18＃、20＃AB、21＃及相应设施、设备。

2）保留B101浅地槽所有设备、设施，将篦子板换成小孔，并在机头处设置承压辊，以保证浅地槽输送机可靠运行，专门卸粉煤。卸煤能力要求达到1 600t/d。

2.2 储煤

增加筒仓，取消露天堆场。

1）块煤储存。增加6个Φ20m圆筒仓（在B105北、B118南建6个筒仓），每个筒仓储量按7 000t考虑，加上原有B109和200＃煤仓储存能力600t＋400t，使总储存量达到43 000t，可满足扩产后气化炉半月以上储量需要。

2）粉煤储存。增加2个Φ15m圆筒仓，每个筒仓储量按3 000t考虑，将B105改为专储存粉煤，储量为4×3 000t，加上原有1 600＃AB和1 600＃C煤仓储存能力800t＋300t，总储存量达到19 100t，可满足3台锅炉10d的用量。

2.3 配煤

新增的6个Φ20m筒仓储存预筛后不同种类的块煤。块煤出仓要实现精确配煤，即每个仓下都装1台电子皮带秤，与电脑联通，由电脑控制，确保输送给气化炉使用的块煤达到所需要求。

在B105的4个圆筒仓和新增的2个Φ15m粉煤仓下各增设1台电子皮带秤，与电脑联通，由电脑控制，确保输送给锅炉使用的粉煤达到所需要求。

2.4 筛分系统

在B111东西轴线上建1个新筛分厂房，增加2台弹动筛，以满足60万t/a块煤和60万t/a粉煤要求。

2.5 供煤

新增加1条从新增6个筒仓到新筛分厂房的卷筒皮带。这样，克服了6＃皮带单系列供煤稳定性差的不足，供煤能力由原来的200t/h增加到400t/h，粉煤和块煤可满足改造后供煤要求。

将原系统皮带改成卷筒皮带，到新增6个筒仓的1条皮带采用带回收装置的挡边皮带输送机，从新增6个筒仓到新筛分厂房新增的1条皮带采用卷筒皮带输送机。这样，既可以提高装置供煤能力，又有利于工业卫生条件的改善。

2.6 工业卫生

2.6.1 除尘

火车、汽车卸车均采用水喷淋法。在每条皮带输送机机尾增设1台湿法除尘器。在破碎和筛分厂房内及锅炉、气化炉几个厂房内都增设工业除尘器。在各筒仓处增设除尘设施。控制系统粉尘含量在10mg/m3以内。整个系统下水进行改造，增加集中沉淀池，利用中水实现系统水冲栈桥，废水则回收再利用。

2.6.2 降噪

在破碎机厂房内增设消音设施，使噪音控制在85dB国家标准范围内。

3 工艺流程

3.1 改造前、后工艺流程图（见图1和图2）

图1 改造前工艺流程图

图2 改造后工艺流程图

3.2 改造后工艺流程简述

利用原来的预筛、破碎系统，从深地槽中部（原B118东端）出料，经皮带输送至B140进行预筛、破碎。粉煤经25＃、26＃输送至11＃皮带，或经25＃皮带输送至粉煤仓（新增2个），再输送至11＃皮带。块煤经24＃（延长），再转运至挡边皮带新增筒仓（新增6个）。配好的煤，或经17＃皮带直接进入原系统，或经卷筒皮带输送至新筛分厂房。筛后物块直接进入9＃AB（延长），粉煤直接至29＃皮带，或13＃（延长）皮带。

4 结论

我公司作为煤化工企业，煤的问题是基础的基础。供煤装置的彻底改造解决了很多问题，如，增加圆筒仓及配煤设施，解决配煤问题；改浅地槽为深地槽，提高了供煤能力，满足今后企业发展需要；筒仓的增加、浅地槽改为深地槽以及皮带改造和除尘设施的完善，大大降低了大气中粉尘含量，减少了环境污染，取得可观效益。气化炉配煤比例按20%考虑，其他煤价格按低于王庄水洗块煤100元/t考虑，合成氨装置改造后每年使用12万t其他煤，则产生经济效益1 200万元，并为公司长远发展打下扎实基础。因此，对备煤系统实施改造，不但可行，而且尤为必要。