筒仓配煤系统在煤化工中的应用

龚哲

摘 要：配煤技术作为提高煤炭综合利用效率、增强气化炉应用范围及保障气化炉稳定运行的有效手段，在煤化工中的应用日益广泛。筒仓配煤系统自动化程度高、在线监测手段齐备、作业过程清洁、环保，本文结合筒仓配煤系统在煤气化装置中的实际使用情况，对其组成、原理进行了分析，剖析了筒仓配煤系统在我国煤化工项目中的应用及前景。

关键词：配煤系统；筒仓；煤化工

1 引言

一般情况下，原料煤的供应和煤种的选择是保障煤化工项目煤气化装置稳定运行的重要条件。煤化工项目由于成本及运输的原因，往往布置于产煤大省，从原料煤的保障方面看，都具有得天独厚的条件，但单一煤化工项目所用原料煤仍然存在地域和煤种差异较大的特点。现在化工行业中使用较多的配煤方法有：

自动化程度较低的如门式抓斗机堆煤堆场的抓斗数法，各种煤的抓斗系数根据预定的配煤比例抓取混匀，再用抓斗移至混好的煤堆备用；斗轮堆取料机煤堆场的纵堆横取或横堆纵取方法，使用斗轮堆取料机向煤场存煤时，根椐煤种煤质情况将原煤分层堆放，即“夹心饼干”式堆放，并使各堆煤之间留有间隔，煤堆各自拉长条，高度、宽度根据情况掌握，再辅以推煤机配合，在堆煤和取煤过程中，采用纵堆横取。

自动化程度较高的如利用缝式卸煤槽、可变频率叶轮给煤机、电子皮带秤及双层布置皮带机进行混配煤，如巴陵石化的输储煤车间即采用了此种配煤方式，巴陵石化共设置了两座煤棚，一座面积为45×110 m2，用于混配煤，一座面积为33×110 m2，用于储存混配好的煤。在混配煤棚设有桥式移动皮带用于多点卸煤，以满足巴陵石化来煤煤种复杂的情况。在混配煤棚还设有桥式刮板取料机，取好不同规格的原料煤后进入缝式卸煤沟，由叶轮给煤机定量给煤至上层皮带机，经电子皮带秤计量后进入下层混配煤皮带机最终完成混配煤。

以上几种混配煤方法缺点较为突出，或者自动化程度低、配煤精度低，配出合格煤种比例困难，无法适应现今煤化工装置自动化和大型化的需要，或者自动化程度尚可，但是运行环境较差，配煤精度也不高，如采用三元以上配煤则流程更为繁琐，需要人工进行调整校核，影响系统能力。

2 筒仓配煤系统的组成

筒仓配煤系统一般为整个输煤系统的一个子系统，由储煤场过来的原煤经筒仓配煤系统的进料系统、筒仓计量给煤设施及出料系统等后进入输煤系统的上煤皮带完成配煤。以某煤化工项目为例，为了降低气化用煤的灰熔点，提高气化炉的稳定运行能力，该项目采用50%淮南当地出产的朱集西煤和50%来自内蒙古的门克庆煤的两元配煤混燒方案，原、燃料煤系统储存采用三座直径100米、挡料墙高度为15米的圆形料场，其中两座储存原料煤、一座储存燃料煤，由水路和铁路转运而来的原煤首先进入这三个料场分别储存。该项目另外设置了2个直径20m的配煤筒仓，单个存煤约7000吨；并且设置了3个直径22米的二次配煤缓冲筒仓，单个储量约1万吨，共可保证气化炉约3天的用煤量。来自淮南当地的朱集西煤和来自内蒙古的门克庆煤在气化炉用煤前首先由圆形料场输送至1#、2#配煤筒仓分别暂存，气化炉用煤时由筒仓配煤系统按比例配煤，再经上煤皮带输送至缓冲配煤筒仓采样备用，合格后由带式输送机输送至气化装置炉前仓。设置缓冲配煤筒仓后可做到配完后的成品煤移场另外堆存，待分析化验合格后才允许上煤，如果分析化验不合格也可以在缓冲筒仓调整配煤量，合格后重新上煤，相当于为气化装置用煤上了一道双保险。筒仓系统主要包括原料煤进仓带式输送机系统、仓顶布料机或者犁式卸料器、配煤仓底称重给煤机或者活化给煤机、成品煤出仓带式输送机系统等主系统并配备除铁器、取制样系统、电子皮带秤计量系统和空气炮系统、筒仓安全设施等辅助系统或设备。

3 筒仓配煤系统在煤化工的应用及前景

煤的组成比较复杂，性质差别很大，从技术和经济两种角度考虑，煤的灰熔点、灰渣的粘温特性、煤的活性等指标对气化过程的影响至关重要，特别是灰熔点、灰渣的粘温特性、灰渣流动控制等问题对气化过程操作影响巨大，煤的灰熔点和粘温特性仍是加压干粉气化法选择原料的主要条件。例如位于安徽省淮南市的某煤化工项目气化工艺采用的是中石化与华东理工大学联合开发的“单喷嘴粉煤气化”东方炉技术，气化炉采用粉煤进料、液态排渣。要求煤灰熔融温度低于气化炉的操作温度，这就限制了高灰熔融温度的煤种在液态排渣气化炉中的应用。如果使用淮南当地的朱集西矿井原煤为气化单一用煤，经过华东理工大学多种助熔剂添加量的试烧实验和粘-温曲线分析，必须在原煤中添加高达6.5%助熔剂以降低灰熔点，才能满足液体排渣的需求，这就使气化炉极易产生严重堵渣的情况。因此，用筒仓配煤系统混配气化用煤，以降低灰熔点成了理想的选择。

煤炭市场竞争日益激烈，众多煤气化工艺都将面临煤源紧张、煤质不稳、灰分高和灰熔点高等一系列问题，影响装置的正常运转。通过优化配煤技术，引入筒仓配煤系统，可以拓宽气化煤种，降低原料煤成本，有效利用当地煤源，可有效降低原设计助熔剂（石灰石）的加量，降低煤灰熔点，改善灰渣流动特性，提高煤的活性、可磨性指数，对解决煤质不稳，煤源紧张，改善运行条件，减少设备故障，增加气化效率、合成气产量，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，对降低煤化工企业生产成本具有重要意义。

参考文献：

[1]叶文飞，熊颖，杨义球等.配煤技术与火电厂的降耗减污[J].环境污染与防止，2006（11）.

[2]寇传乾.自动化配煤系统的探讨与实现[J].工矿自动化，2005（1）.