KX300 快开式压滤机在精细煤泥过滤中的选型试验

宋 宇

（西山煤电西曲选煤厂煤质科， 山西 古交 030200）

引言

选煤厂的煤质水分指标是影响其计价的重要因素，同时影响着煤料的使用、储存、运输。在选煤厂的生产车间中，压滤机是对煤泥水处理的专业设备，其工作性能直接影响着煤质水分，因此当前对压滤机也提出了更高的要求。西安航天华威化工生物工程有限公司借鉴国外先进技术，自主设计研发了KX300 快开式全自动板框压滤机获得成功，先后在淀粉、制药、矿山及化工产品的试验和生产中取得了良好的效果。2015 年，该公司与西曲矿选煤厂取得联系，完成前期选型试验，并于2016 年用16 m2设备进行中型生产试验，效果优于该选煤厂现用TZJ96.3 型加压过滤机。从2017 年1 月开始，西曲矿选煤厂KX300 快开式压滤机正式取代TZJ96.3 型加压过滤机，实践应用效果理想[1]。

1 KX300 快开式压滤机的设计

1.1 结构分析

西安航天华威化工生物工程有限公司设计生产的KX300 快开式压滤机整体结构如图1 所示。

从图1 可知，该压滤机主要由止推板、中间隔板、压紧板、移动液压缸座、主梁、支撑座、电控柜和液压站等主要部分组成。

图1 KX300 快开式压滤机结构示意图

KX300 型快开式压滤机工作原理：工作循环分为合板锁定、滤板压紧、入料过滤、吹气压榨、反吹串流、松板解锁、分组拉板卸料7 个阶段。在操作方式上可以实现自动和手动两种操作模式，并可以实现自由的切换[1]。

1.2 特点分析

KX300 型快开式压滤机具有以下特点：

1）设备可以实现头尾板两端入料。采用头尾板两端口进行入料设计，有效提高进料速度，降低过滤时间，过滤周期短，进料速度高且均匀，可以降低对滤板的磨损，提高零部件的使用寿命。

2）设备采用多缸压紧。活动头板采用五缸对称顶板压紧，滤板受力均匀，密封严，滤布不喷料。

3）隔膜吹气压榨。挤压滤饼，进行二次压榨脱水，使滤饼的含水率进一步降低。

4）分组拉板。滤板分组卸料，速度快，作业时间短，生产效率高。

5）设备自动化程度高。该压滤机采用S7-200 可编程控制器进行程序控制，用PLC 特定的功能,实现对板框压滤机的自动控制，操作简单、维修方便[2]。

2 中型试验分析

2015 年，在西曲矿选煤厂完成前期选型试验。2 016 年，在西曲矿选煤厂用16 m2的KX300 快开式全自动板框压滤机设备进行中型生产试验，对西曲矿2号煤层0.5～0 mm级小筛分试验结果见下页表1。

试验时的设备准备情况：KX300 快开式全自动板框压滤机1 台，液压系统1 台，高压水站1 台，控制系统1 套，物料搅拌管1 台，进料泵1 台。

3 中型试验数据分析

通过筛选对三组煤泥进行了过滤测试，试验数据见下页表2。

4 选型理论计算

针对KX300 快开式压滤机产能进行计算。

煤泥水固相成分为煤泥，液相成分为水；料浆密度为200～300 g/L，固相密度为1 300 kg/m3；滤饼水分含量为28%；运转周期为24 h/d，运转时间为330 d/a。

表1 西曲矿2 号煤层0.5～0 mm 级小筛分试验结果

表2 过滤测试试验数据表

经计算：1 t 煤泥水物料的体积为0.97 m3；可形成滤饼厚度30 mm；每个循环用时12 min，每小时的循环5 次；单台生产能力为61.7 t/h。

因此，选用KX300 快开式压滤机可满足生产要求。

5 实践应用效果及经济效益分析

5.1 实践应用效果分析

从2017 年1 月开始，西曲矿选煤厂已采用KX300 快开式压滤机全面替代TZJ96.3 型加压过滤机进行生产作业。该设备在使用过程中安全稳定，应用效果理想，故障发生率小。采用KX300 快开式压滤机设备改造后，西曲矿选煤厂的煤泥水系统处理能力有了明显提高，同时满足原煤处理要求，产品煤质量稳定，为实现该选煤厂高产高效安全生产的目标奠定了基础[3]。

5.2 经济效益分析

以往西曲矿选煤厂采用TZJ96.3 型加压过滤机，该设备的采购费用为1 100 万元，加设备的运输、安装、配套、调试的费用一共约为1 300 万元左右。KX300 快开式压滤机设备的采购费用为900 万元，加设备的运输、安装、配套、调试的费用一共约为1 100 万元左右。从设备采购方面可节约投资成本约为200 万元，按15 年折旧进行计算，每年折旧支出增加为13.3 万元。

设定38 t/h 的煤泥都作为中煤产品进行销售，使用KX300 快开式压滤机，水分降低2 个百分点的煤料可增加收入约320 万元，水分降低2 个百分点的煤料的运输费用可降低45 万元，中煤收入减少123 万元，耗电量增加开支168 万元，絮凝剂费用增加约102 万元。KX300 快开式压滤机对比以往使用的TZJ96.3 型加压过滤机，该设备的应用每年可节约成本约为67 万元，经济效益明显[4]。

6 结论

1）KX300 快开式压滤机设备的采购、运输、安装、配套、调试的费用要节约1/3 左右；KX300 快开式压滤机的运行成本降低了90%左右；其运行成本是加压过滤机的1/10；煤饼水分降低约3%，滤液可以实现直接排放。

2）从实践来看，KX300 快开式压滤机非常适应选煤厂煤泥脱水的过滤作业，该设备的自动化程度高，在工作过程中可以全过程实现自动控制进料、卸料等作业功能；同时该压滤机可以实现快速卸料，工作效率得到了有效的提高。