申开民,杨永树,敖笛洲
(贵州黔桂天能焦化有限责任公司,贵州 盘州553531)
天能公司选煤厂隶属于贵州黔桂发电公司,一期工程设计能力为1.20 Mt/a,于2004年12月建成投产。原煤以不脱泥、不分级方式入选,主选采用50~0 mm粒级原煤由无压三产品重介质旋流器分选、1~0.25 mm粒级煤泥由煤泥重介旋流器分选、0.25~0 mm粒级煤泥由浮选机分选的联合工艺。入选原煤来自周边企业,煤种主要为1/3焦煤、瘦煤和主焦煤;主导产品为二级冶炼精煤和动力煤,二级冶炼精煤作为焦化用煤,动力煤作为火电厂发电原料。
在选煤厂投产之初,生产系统运行良好,处理能力在300 t/h左右,不但可以保质保量的完成生产任务,而且主要经济技术指标大多超过设计值。随着采煤机械化程度的提高,近年来外购原煤煤质变差,矸石含量剧增,生产系统介耗随之升高,而介质成本在重介选煤厂生产成本中占有很大比例,已成为制约选煤厂经济运行的一大难题,但其属于可控成本,因此可以通过合理的途径管控生产系统介耗,进而促进选煤厂经济效益的提升。
与周边生产工艺相同的选煤厂对比发现,天能公司选煤厂介耗高的原因主要有两方面,一是入选原煤来源复杂且煤质较差;二是细粒煤含量高,矸石易碎、易泥化。
(1)近年来,天能公司选煤厂外购原煤煤质变差,矸石含量剧增,精煤、中煤产率仅在30%左右,而煤泥产率高达25%,矸石产率在45%左右。生产过程中脱介筛容易出现处理能力不能满足要求的情况,致使大量介质被各种产品带走。
(2)由于细粒煤含量高,矸石易碎、易泥化,导致进入生产系统的煤泥含量高,这是介耗增加的重要原因。重介系统的分流量是生产系统的重要参数,它与重介悬浮液的粘度有着密切关系。如果分流量过小,则生产系统内积累的煤泥过多,导致重介悬浮液的粘度和固相体积浓度均增大。当固相体积浓度达到一定数值时,重介悬浮液的流动性变差[1],透筛难度增加,弧形筛脱介负荷加重,容易出现筛上“跑介”和分选精度变差的问题。如果分流量过大,则介质损失在磁选尾矿中。根据现场生产情况,重介系统的分流量较大,原来选用的3台磁选机不能满足生产需要,导致脱介筛和磁选机都存在“跑介”问题。
选煤厂的介耗(介质损失)包括两部分——技术损失和管理损失,技术损失是指因洗选产品和磁选尾矿携带造成的介质损失,管理损失是指运输、储存、添加等过程中因“跑、冒、滴、漏”造成的介质损失[2]。为此,从技术方面和管理方面入手,对生产系统介耗进行管控。
(1)加强弧形筛和直线振动筛管理,减少产品携带的介质量。检修时要重点清理直线振动筛、弧形筛的分料箱和筛面,保证给料均匀;翻转弧形筛时要准确调整其安装角度,确保物料沿切线方向进入。每台脱介筛原布置有3道喷淋水,每道喷淋水有9个喷嘴,导致筛箱横断面的喷嘴分布不均匀。为此,为每道喷淋水增加2个喷嘴,并将喷淋水压力控制在0.20 MPa[3],喷嘴高度控制在180~200 mm之间,喷淋水方向与物料运行方向成75°布置。
(2)改善喷淋水质量,保证脱介筛的脱介效果。原设计精煤压滤机滤液进入循环水池,由于压滤机滤液浓度较高,导致循环水浓度也较高,严重影响脱介筛的脱介效果。为此,将精煤压滤机的滤液引入二段浓缩池,以提高循环水质量,进而提高脱介筛的脱介效果。另外,在喷淋水总管路上增加滤水器,用于去除循环水中的杂质,防止喷嘴被堵塞。
(3)提高磁选机的性能,保证磁性物回收效果。一是利用停车时间对磁选机的分选槽、布料管进行清理,保证入料顺畅,分选槽液面稳定;二是合理控制磁选机的尾矿溢流堰高度,确保磁选机的尾矿溢流量占总尾矿量的25%~50%[4],以提高磁性物在滚筒表面的二次富集效果;三是及时更换磨损的卸料刮皮,并在精矿脱落区上方增设喷淋水,以提高卸料效果,进而避免精矿再次进入稀介质;四是严格控制磁选机的入料量和入料浓度,根据选煤工艺要求,通过旋流器的精煤集料箱调节脱介筛的入料,并通过调节脱介筛的喷淋水和补加稀释水,将入料浓度控制在20%~25%之间。
(4)增加磁选设备,提高介质回收能力。介质回收系统原有3台磁选机,其中2台作为精煤磁选机,1台作为中矸磁选机。随着生产系统煤泥含量的增加,原磁选机不能满足介质回收的要求。为此,增加1台精煤磁选机和1台尾煤扫选磁选机。在这种情况下,实现了3台精煤脱介筛各配置1台磁选机,避免了因分流量增加引起磁选系统“跑介”的问题。此外,为了提高分选精度,将316精煤脱介筛的筛下水全部引入磁选机,促使生产系统煤泥含量降低。
(1)加强入厂磁铁矿粉质量管理。天能公司选煤厂对磁铁矿粉质量有着严格的检验标准,该标准规定:磁铁矿粉中<0.045 mm粒级含量必须在85%以上,磁性物含量必须在95%以上,真密度必须在4.50 g/cm3以上[5],水分必须在10%以下。在磁铁矿粉入厂时,必须在第一时间采样,并由使用部门和质量监督部门分别对粒度、磁性物含量、真密度、水分等指标进行化验,对于质量不合格的磁铁矿粉坚决不让入库。同时,必须加强磁铁矿粉存储管理,每月中旬、月底由技术中心和选煤厂盘点,最大限度地减少介质管理损失。
(2)合理组织选煤生产。天能公司选煤厂选用的3GDMC1200/850A型无压三产品重介质旋流器处理能力可以达到287 t/h,由于入选原煤煤质变化较大,矸石脱介筛处理能力不足,严重制约生产系统处理能力的提升。为了保证矸石脱介筛的脱介效果,并控制生产系统的煤泥含量,科学合理组织选煤生产,将生产系统处理能力控制在200~210 t/h之间,并根据原煤煤质波动情况及时调整。
在从技术方面、管理方面采取管控措施后,天能公司选煤厂的介耗得到控制,吨原煤介耗从原来的2.67 kg降到现在的1.25 kg,管控效果显著。在相同生产条件下,采取管控措施前后的吨煤介耗对比结果见表1。
表1 采取管控措施前后吨煤介耗对比结果
由表1可知:在采取管控措施后,吨原煤介耗下降1.42 kg。按照磁铁矿粉销售价格700元/t计算,每年可节约磁铁矿粉1 704 t,节省的介质成本为119.28万元。
介耗对重介选煤厂的经济效益有着很大影响,天能公司选煤厂针对生产系统介耗高的问题,从技术方面、管理方面采取措施,使生产系统介耗得到有效管控。但由于外购原煤来源复杂且煤质多变,因此必须继续加强生产管理,监测生产过程中可能造成介质损失的生产环节,并及时采取有效措施,使生产系统介耗进一步降低,进而使企业经济效益得到较大幅度的提升。