塔山选煤厂二厂煤泥水处理系统改造的可行性分析

李 哲

(同煤集团 大地选煤公司，山西 大同 037057)

塔山选煤厂二厂煤泥水处理系统改造的可行性分析

李 哲

(同煤集团 大地选煤公司，山西 大同 037057)

为了解决塔山选煤厂二厂煤泥水处理系统无法应对大量“跑粗”的问题，结合生产现状分析煤泥水处理系统改造的可行性。在对两种改造方案比选的基础上，确定选用方案二对其进行改造，即将浓缩机底流排至中煤脱介筛的稀介段。该方案的成功实施与应用，不但可以充分利用原管路设施，节约改造成本，而且能够有效解决生产系统“跑粗”的问题，工人劳动强度和作业危险性均大幅降低。

煤泥水处理；浓缩机底流；“跑粗”；稀介段

塔山选煤厂属于矿井型选煤厂，一厂设计能力为15.00 Mt/a，为了满足矿井流程改造和产能提升的要求，2014年4月至2015年3月在塔山矿工业广场内新建设计能力为8.00 Mt/a的二厂。二厂洗选工艺为150～13 mm粒级块煤采用浅槽重介质分选机分选，13～1.5 mm粒级末煤采用三产品重介质旋流器分选，1.5～0.25 mm粒级粗煤泥采用螺旋分选机分选，<0.25 mm粒级细煤泥采用加压过滤机和板框压滤机联合脱水。入选原煤煤种以气煤为主，含有极少量1/3焦煤，具有高灰、特低硫、特低磷、高发热量、高灰熔点、高挥发分的特点；主导产品为Qnet，ar≥23.02 MJ/kg的商品煤。

通过一年多的施工建设，目前塔山选煤厂二厂已进入调试阶段。在调试过程中发现，煤泥水处理系统无法应对大量“跑粗”的问题。这不但对环境造成污染，而且严重违反国家环保政策，因此必须对煤泥水处理系统进行改造。

1 生产现状

原煤经双层脱泥筛(上层筛孔尺寸13 mm，下层筛孔尺寸1.5 mm)脱泥后，<1.5 mm粒级煤泥自流进入煤泥桶，采用2组(每组8台)φ500 mm的分级旋流器组对其进行分级，旋流器溢流全部进入φ38 m的浓缩机(半地下式双层结构，上层为主机，下层为事故池)。此外，进入煤泥桶的还有离心机的离心液和磁选尾矿，导致煤泥水处理系统“跑粗”的控制难度增加[1-3]。塔山选煤厂二厂煤泥水处理系统原则流程如图1所示。

图1 煤泥水处理系统原则流程

在实际生产过程中，双层脱泥筛的下筛板检修极为不便，一旦其脱落而不能及时发现时，浓缩机内将会聚集大量<13 mm粒级煤泥，导致整个煤泥水处理系统无法运行，进而迫使全厂停车停产；加之原工艺设计存在缺陷，在发生生产事故时，浓缩机内的煤泥只能通过底流进入事故池，而事故池内的上千立方米煤水混合物需要工人手工排出[4-5]，劳动强度非常大，且存在严重的安全隐患。

2 方案探索

该选煤厂浓缩机下侧布置有2台底流泵，型号为150ZJ-I-C42，流量为300 m3/h，扬程为20 m；配套电机型号为YXn280S-6，功率为45 kW。在不更换底流泵和电机的前提下，底流最高可被打到主厂房3层的筛分设备上。如果生产系统“跑粗”，浓缩机底流可能被分别打到混料桶、稀介桶、精煤脱介筛、中煤脱介筛、矸石脱介筛等。经研究与分析(表1)，将浓缩机底流打到中煤脱介筛筛面，经其脱水后输送至中煤仓，该方案最具可行性。

表1 浓缩机底流去向可行性分析结果

为了减少资金投入和系统复杂性，应该在充分利用原设备的基础上，实现系统改造和完善，以满足实际生产需要[6]。根据改造要求和现场需要，确定的改造方案有2个，现就其优劣进行分析。

方案一：连接浓缩机与主厂房的底流管道户外部分不动，将入厂处的管路更换成三通；右路为原管路，连接压滤机和加压过滤机的入料桶；左路为新加管路，进入中煤脱介筛的稀介段。方案一的设备流程如图2所示。

图2 方案一的设备流程

该方案的优点是管路入厂后与原管路独立，对原煤泥水处理系统没有影响；缺点是新加管路过长，在底流给入中煤脱介筛的过程中，如果底流泵停车，管路中的煤泥水就会回流[7-9]，易导致管路被堵塞。

方案二：连接浓缩机底流口与压滤机和加压过滤机入料桶的管路不动，在管路末端增加阀门，并将其延伸至中煤脱介筛的稀介段。方案二的设备流程如图3所示。

图3 方案二的设备流程

该方案的优点是能够充分利用原管路设施，减少资金投入；在底流进入中煤脱介筛筛面后底流泵停车，管道内的煤泥水可以就近进入加压过滤机或板框压滤机的入料桶，能够避免管路被堵塞。缺点是其与原煤泥水处理系统互相干扰，在正常生产过程中，如果阀门磨损漏料，煤泥水处理系统就会紊乱。

综合分析，宜选择方案二，即连接浓缩机底流口与压滤机和加压过滤机入料桶的管路不动，在管路末端增加阀门，并将其延伸至中煤脱介筛的稀介段；针对该方案的缺陷，应该加强维护与保养力度。

3 改造效果

在改造工程完成后，利用矿井月度检修且选煤厂停产时间，人为制造一次“跑粗”事故，以检测煤泥水处理系统改造成效。通过扩大脱泥筛的筛孔尺寸(更换破损筛板)，提高旋流器组的入料压力，使部分0.5～5 mm粒级粗煤泥进入浓缩机，这部分煤泥压滤机很难处理。 此时开起改造系统，在其运行2 h后对浓缩机底流的粒度组成进行分析，结果见表2。

表2 浓缩机底流的粒度组成

由表2可知：底流中>1.5 mm粒级粗煤泥的产率降低83.70个百分点，且不存在>2 mm的粗颗粒，此时压滤设备可以正常生产。在检测完成后，关闭改造系统的阀门，并开起原阀门，2台压滤机的入料桶上料正常，说明此次改造很成功。

4 结语

塔山选煤厂二厂为解决煤泥水处理系统存在的问题，在对两种改造方案比选的基础上，选用第二种方案对其进行改造，即将浓缩机底流引至中煤脱介筛的稀介段，这样可以有效应对煤泥水处理系统大量“跑粗”的问题，进而保证选煤厂的正常生产，同时工人劳动强度和作业危险性大大降低，其对同类型选煤厂的煤泥水处理系统改造有着很好的借鉴作用。

[1] 吴式瑜.关于动力煤洗选问题[J]. 煤炭科学技术，1992(2):46-49.

[2] 邓晓阳，张启林.选煤厂电气设备安装使用与维护[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006.

[3] 王振生，李 寻.选煤厂生产技术管理[M].北京：煤炭工业出版社，1990.

[4] 匡亚莉. 选煤厂管理[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011.

[5] 仝 效．永定庄选煤厂煤泥水系统工艺改造实践[J]．选煤技术，2014(4):57-59．

[6] 顾文卿.新编选煤实用技术手册[M].北京：煤炭工业出版社，2010.

[7] 戴少康.选煤工艺设计的思路与方法[M].北京：煤炭工业出版社，2003.

[8] 中国煤炭建设协会.煤炭洗选工程设计规范:GB50359—2005[S].北京：中国计划出版社，2005.

[9] 《选煤厂设计手册》编写组.选煤厂设计手册(工艺部分)[M].北京：煤炭工业出版社，1978.

Analysis on the feasibility of renovation of the slurry treatment system at Tashan No.2 Coal Preparation Plant

LI Zhe

(Dadi Coal Preparation Co., Ltd., Datong Coal Group, Datong, Shanxi 037057, China)

The trouble with the plant is that the normal operation its slurry treatment system is adversely affected due to the presence of a large amount of oversize material in underflow of disliming screen. In the light of the current situation, an analysis is made on the feasibility of making technical remoulding of the slurry treatment system. Through comparison of 2 alternative schemes, a more practical one is finally selected, that is, to send the thickener's underflow to the middlings medium draining screen. The successful application of the renovation scheme makes it possible to make full use of the existing pipework, moreover, there can be seen a save of renovation cost, absence of oversize material in screen underflow, and drastic reduction of labour intensity and danger in operation.

slurry treatment; thickener underflow; oversize passing through screen; medium draining system

1001-3571(2016)05-0070-03

TD946.2

A

2016-09-09

10.16447/j.cnki.cpt.2016.05.019

李 哲(1984—)，男，山西省大同市人，工程师，从事选煤技术管理工作。

E-mail:273245985@qq.com Tel：18635231545

李 哲.塔山选煤厂二厂煤泥水处理系统改造的可行性分析[J]. 选煤技术，2016(5)：70-72,76.