原料储运系统煤库方案与筒仓方案对比分析

毛 炜，黄春景，薛保城

(1.内蒙古荣信化工有限公司 内蒙古鄂尔多斯 014300； 2.兖州煤业榆林能化有限公司 陕西榆林 719000)

兖州煤业榆林能化有限公司(以下简称榆林能化公司)一期600 kt/a甲醇装置生产用原料煤和燃料煤由榆树湾矿经104破碎站破碎至25 mm以下后，再通过3.275 km长的105输煤皮带机输送至4座储煤筒仓(直径20.0 m，高度34.0 m，单仓储量6 000 t)内存储。供煤时，原料煤或燃料煤经储煤筒仓下的叶轮给煤机分别输送至气化装置磨煤机前仓或热电锅炉前仓。

榆林能化公司二期500 kt/a聚甲氧基二甲醚(简称DMMn)项目采用多喷嘴对置式水煤浆气化工艺制取原料气，原料气经一氧化碳耐硫变换装置和低温甲醇洗装置获得合格的合成气，再通过甲醇装置生产精甲醇，最终通过DMMn装置生产出DMMn产品。生产DMMn所用原料煤为榆树湾煤矿与其他煤矿的煤按一定比例混配，其中榆树湾矿煤通过输煤皮带机运至储煤场，其他煤矿的煤通过汽车运输至储煤场。后续供煤系统设计了1套生产用煤存储混配原料储运系统，其储煤量为40 kt，拟建场地位于距甲醇厂厂区1.5 km处，采用煤库方式储煤。

1 原料储运系统建设规模

(1)原料煤和燃料煤总消耗量

在正常工况下，原料煤消耗量为151.3 t/h，年消耗量约1 089 kt；燃料煤消耗量约为34.6 t/h，年消耗量为249 kt。原料煤和燃料煤粒度指标为≤10 mm。

(2)建设规模

原料储运系统入料输送能力为1 200 t/h(双线同开，单线能力为600 t/h)，原料煤和燃料煤筛分系统能力为700 t/h，破碎系统能力为600 t/h。

2 煤库设计方案与筒仓设计方案对比

2.1 原基础设计原料储运方案

2.1.1 方案概况

原设计储煤设施为全封闭网架结构矩形煤库，煤库长200.0 m、宽60.0 m、高30.0 m，储存容量为40 kt，储煤场内采用斗轮式堆取料机堆放煤炭。用于配比的煤经煤库落煤口落入地下称量皮带机，然后转送至破碎楼被破碎至10 mm以下，再转运至榆树湾煤矿至甲醇厂的105输煤皮带机与榆树湾矿煤混合，最后送至甲醇厂厂内筒仓。

2.1.2 存在的不足

(1)由于落煤口较小，仅依靠煤堆的自然滑落上煤的量太小，需用铲车辅助上煤，致使上煤的连续性和均匀性难以保证。

(2)机械设备投资大，后期运行成本较高。储煤场采用1台斗轮式堆取料机堆取煤炭，至少需2台装载机配合上煤，操作人员多，燃料动力消耗和机械设备运行维护成本较高，年运行维护费用约需134万元。

(3)煤库建筑面积大(12 000 m2)，消防、除尘、照明、暖通等日常运行、管理、维护工作量大。

2.2 筒仓原料储运方案

2.2.1 方案概况

储煤设施为3个厂外筒仓(直径25.0 m、高46.5 m)，有效总储量40 kt。用于配比的煤先进入厂外筒仓，然后经称量给煤机按比例送入破碎楼，与榆树湾矿煤共同破碎后运入厂内筒仓。

2.2.2 方案优势

(1)筒仓储配煤流程简单，无需堆取料机、装载机等设施，故所需的操作人员少(相对原设计煤库方案减少9人)，运行费用低(年减少运行费用约134万元)；全部为活储量，因死煤引发自燃风险小，运行管理简单。

(2)筒仓简单紧凑，占地面积小，消防、除尘、照明、暖通等日常运行、管理和维护工作量小。

(3)筒仓作为给煤缓冲设施，配煤稳定、精度高。

综上所述，与煤库方案相比，筒仓方案后期运行管理费用低、配煤精度高，有利于气化装置的安全稳定运行。

3 105输煤皮带机断开设计

3.1 原基础设计方案

3.1.1 方案概况

榆树湾矿至榆林能化公司甲醇厂105输煤皮带机维持原状，即来自榆树湾矿的煤直接进入厂内2#转载站，配煤处不断开。

3.1.2 存在的不足

(1)原设计榆树湾矿煤只进行一次破碎，不能进行二次破碎，但经一次破碎后的榆树湾矿煤粒度≤25 mm，已无法满足二期项目用煤粒度≤10 mm的要求。

(2)只使用筒仓储煤时，从配煤处至105输煤皮带机头的497 m皮带带载有效运行，机尾至配煤处的2 783 m皮带空载无效运行，有效运行长度仅占总长度的15.15%，即105输煤皮带机大部分空跑，造成电力浪费。

(3)榆树湾矿煤不能进入厂外筒仓，榆树湾矿中断供煤或供煤不足时，只能靠增加汽运煤量来保证生产，储煤方式不灵活。

3.2 皮带断开方案

3.2.1 方案概况

105输煤皮带机皮带在配煤处断开，增设转载皮带机和张紧设施，在配煤位置设置转载破碎楼，榆树湾矿煤可破碎后运进厂内筒仓，也可直接转入厂外筒仓。

3.2.2 方案优势

(1)榆树湾矿来煤通过二次破碎处理，保证煤粒度≤10 mm，达到设计指标要求。通过控制榆树湾矿来煤粒度，可停开1台1 250 kW气化磨煤机；供煤系统设置的功倍交叉筛和破碎机的功率分别为90 kW和530 kW；皮带断开后，可降低设备功率620 kW，按电价0.23元/(kW·h)、全年运行8 000 h计，年可节约电费约116万元。

(2)使用筒仓储煤时，只运行配煤处至105输煤皮带机机头497 m的皮带，运行经济。在105输煤皮带机3台驱动电机总功率1 500 kW、平均运输能力800 t/h、截断后105输煤皮带机机头段驱动功率为160 kW、热电锅炉用煤全部采用汽运来煤的情况下，年供煤约750 kt，按全年运行时间937.5 h计，年可节约电费约29万元。

(3)榆树湾矿煤可进入厂外筒仓储存，在榆树湾矿检修、生产波动、节假日停产期间，可提前利用厂外筒仓存储榆树湾矿煤，储煤方式灵活。

综上所述，为使运行更加经济、提高储煤的灵活性，将105输煤皮带机的皮带在配煤处断开。

4 结语

经过对比论证，为便于运行管理、减少生产操作人员、降低运行成本、提高配煤精度，榆林能化公司500 kt/a DMMn装置原料储运系统储煤方式由煤库方案改为筒仓方案。