板框厢式隔膜压滤机
1概述
选煤厂压滤机设备选型。重介选煤工艺在我国煤炭洗选加工领域已得到了广泛应用,尤其在晋蒙陕等煤炭主产区。经过几十年的生产实践和科学研究,我国煤炭工业得到了进一步发展,重介选煤技术日趋成熟,重介选煤装备也有了长足的进步。根据入洗原煤煤质、工艺特性,如何科学、合理地选用选煤设备已成为各科研院所、选煤厂共同探讨的问题。中天合创能源有限责任公司下设葫芦素、门克庆2座千万吨矿井,井田均位于东胜煤田呼吉尔特矿区,地处内蒙古自治区鄂尔多斯市境内,行政区划隶属乌审旗图克镇管辖。葫芦素、门克庆2座选煤厂是中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目重要配套建设工程,负责供给煤化工项目生产用煤。2座矿井配套的选煤厂均为矿井型大型动力煤选煤厂,分别由中煤集团下属的西安、天津2家设计院同时开展设计,并同步建设、调试和投产。葫芦素选煤厂设计能力13.00Mt/a,服务年限为90.0a。选煤厂于2016年1月建成投用,入选煤种为不粘煤,选煤工艺采取150~13mm块煤重介浅槽分选、小于13mm末原煤不入洗、煤泥加压过滤机和快开压滤机联合回收。主要工艺系统包括:原煤储存和准备、原煤洗选加工、煤泥水处理及煤泥回收、产品储存及装运等。门克庆选煤厂建设规模12.0Mt/a,设计服务年限92.0a。选煤厂于2016年10月建成投用,入洗煤种为不粘煤、弱粘煤。选煤工艺与葫芦素选煤厂相同。
2选煤厂设备选型总体思路及原则
2.1设备选型原则本着先进、成熟、经济的原则,在同等技术条件下,优先选择信誉好、质量可靠、业绩较多的设备生产厂商。根据生产工艺要求,重要生产环节的关键设备选用进口组装设备,其余设备选用国内经生产实践证明可靠、先进的设备。在保证设备性能的前提下,2座选煤厂尽可能实现设备的互用互备,同类设备尽量选择同系列、同规格,减少不同规格的品种和数量,便于设备维护和备品备件的互换使用,减少后期生产运营成本,降低设备故障带来的风险。选煤厂规模的大型化必须依赖于选煤装备的大型化。大型设备的采用给选煤厂带来的优势是系统简单、投资降低、操作人员少,这与企业规模经营、降低成本的生产经营理念相契合。关键工艺设备选型时,坚持选用大型、自动化程度高的设备,同时尽量减少设备台数。在生产实践中发现,设备台数越多,生产过程中故障点就越多,故障停车的可能性就越大,不利于生产的连续、稳定、高效运行。
2.2不均衡系数的选取
(1)原煤储存之前,设备处理能力与矿井提升能力相适应。
(2)原煤储存之后,在与矿井能力配套的前提下,根据《煤炭洗选工程设计规范》(GB50359—2016),当采用块、末煤分级入选工艺时,煤流系统和重介悬浮液系统不均衡系数取1.25,煤泥水系统不均衡系数取1.35,矸石系统不均衡系数取1.50。
3主要设备选型
3.1主要设备简述
(1)大块原煤分级筛。选用进口组装的3.0×6.1单层圆振动筛,倾角20°,筛孔为150mm。该筛分机处理量大,筛分效率高,适合原煤分级,单台通过量可达2900t/h,运行平稳可靠,噪声低,维修方便。
(2)大块原煤破碎机。选用进口液压可调双齿辊破碎机,入料上限350mm,可有效应对矿井原煤波动时引起的原煤粒度超标。采用平行齿设计,非螺旋齿,避免了过硬的物料对螺旋齿产生轴向力。防止产生破碎轴轴向窜动,避免了由于轴向窜动而引起的轴承损坏。破碎辊直径850mm,抗弯及抗剪强度高。破碎板采用独特的固定方式,可以快速更换,有效地降低停机检修时间,单台处理量为400t/h,运行3a来未发生重大机械故障。
(3)原煤分级脱泥筛选用进口组装的4.2×8.5单层多角度香蕉筛,入料段筛孔为13mm,出料端1800mm长筛板筛孔为3mm。该筛分机单台通过量可达735t/h,处理量大,筛分效率高,可以简化系统,减少设备台数。该设备分级脱泥效果好,运行平稳可靠,噪声低,维修方便。
(4)块原煤破碎机。选用国产新型分级式破碎机。该机利用剪切力和拉力破碎物料,并具有筛分、破碎双重作用,该设备单台处理量为1572t/h,具有强度高、耐磨性强、高度低、体积小、重量轻、运转平稳、噪声低、粉尘污染小、精确控制排料粒度、磨损量小、能耗低、可靠性高等优点。
(5)脱介筛。块精煤脱介筛选用进口组装的3.6×7.3单层直线振动筛,其出料端设有长1200mm,筛缝为30(50)mm的分级筛板,具有分级作用。其余均为脱介段,脱介筛孔为1mm,单台处理量为331t/h,脱泥、脱介效果好,运行平稳可靠,噪声低,维修方便。矸石脱介筛选用进口组装的2.4×6.1单层直线筛,筛孔为1mm,单台处理量为143t/h。
(6)重介浅槽分选机。20世纪90年代末,安太堡选煤厂首次从美国引进重介质浅槽分选机,用于分选150~13mm粒级块煤。由于浅槽在工艺上具有分选精度高、块煤破碎率低、次生煤泥少、矸石带煤量少的优势,同时具有易操作、易维护、低投资和高效率的特点,因此,在我国很快得到认可。2座选煤厂均选用进口组装的B=7.9m浅槽分选机,单台处理量为760t/h,布置简单,维护方便。并使用了特殊耐磨性的垫板,特殊设计的高铬钢加长耐磨传动链以及安装在轴上的减速器,从而使设备使用寿命与操作简易程度大大提高。
(7)末精煤离心机。选用进口组装的卧式振动离心脱水机。该机采用亚振动原理,实现筛篮轴向振动,保证产品水分不受入料量波动的影响。整机设备性能好,产品水分低,运行平稳可靠。具有占地面积小,检修方便,性价比高等优点。
(8)磁选机。选用进口组装的φ1219×2972湿式滚筒磁选机,逆流式。该设备磁选效率高,处理量大,磁体采用优质的磁性材料制成,退磁率低,滚筒采用135°超大磁角,增加磁选机捕捉磁性物的能力,磁选机磁精矿回收率高。
(9)浓缩机。浓缩机选用中心传动的φ40m、带扭矩监测分段自动提耙装置的高效浓缩机。该机型采用中心深层入料、平流沉降原理,处理能力大,方便检修。整机采用PLC程序控制,实现超载报警指示,可自动、手动并远程集控。煤泥高效浓缩机的入料方式、加药点、驱动均与传统浓缩机不同,因而对固液的分离效率高。这种高效浓缩机配有入料缓冲、排气装置,煤泥水从入料井的中心下部低于液面约1m切线稳定给入,从中心到周边溢流槽固液分离的运动轨迹呈曲线型,物料从进入中心入料点到溢流槽所用的时间是同直径传统浓缩机的3.75倍,即当量直径是传统浓缩机的3.75倍。浓缩机的旋转和提耙分别由旋转和提耙装置完成,当扭力超过设定值时,浓缩机耙架将被自动提起直到高扭力报警消除。
(10)煤泥脱水设备。在选煤厂煤泥脱水设备中,目前使用较多的有压滤机、加压过滤机等。2座选煤厂设计从简化流程、提高系统稳定性的角度出发,细煤泥采用一段回收工艺,煤泥采用加压过滤机和快开压滤机联合回收。既能充分发挥加压过滤机处理能力大、脱水效果好、产品形状好的特点,也能发挥快开压滤机对细颗粒捕收能力强、滤液浓度低的特点,实现优势互补。2座选煤厂快开压滤机选用国产600m2型高效隔膜压滤机。该机具有工作循环短、单台处理量大、滤饼水分低、单机自动化水平高、运行可靠等特点。加压过滤机选用国产的GPJ-120型加压过滤机。该机产品水分低、处理量大,具有高可靠性、智能化自动控制、适应能力强等特点。在国内煤炭、冶金工业都有应用,有效地解决了产品水分和均匀掺混的难题。
(11)输送设备。带式输送机作为选煤厂的主要输送设备,必须具有性能可靠、运行稳定、故障率低等特点。带式输送机除满足目前输送能力的要求外,还应兼顾选煤厂长远发展的需要;考虑到带式输送机设置在厂房、栈桥内,为降低震动、噪声和保证安全生产,带式输送机带速按不大于4.0m/s的原则进行设计。对输送机倾角较大时可能出现的撒料、滚料等现象,采取适当降低带速、提高带宽、增加装满系数予以解决。刮板输送机与带式输送机相比,具有能耗高、故障率高、维护量大等缺点,但对于厂房内的短距离运输来说具有不跑偏、不撒料及可实现多点卸料等优点。鉴于此,尽量避免采用刮板输送机。在无法布置带式输送机的地方以及小运量的情况下采用了刮板输送机。刮板输送机驱动装置具有传动效率高、体积小、寿命长的特点;所有刮板输送机的运行速度均小于1.0m/s;所有型号相同的减速器出轴布置方式应尽量相同,以减少备品备件种类。功率大于37kW的刮板输送机设置快装型液力偶合器;所有刮板输送机上槽箱全部密封,密封盖板厚度6mm、并设有加强筋板;同时配有蜗轮涡杆和丝杠2种紧链装置。
3.22座选煤厂主要工艺设备选型2座选煤厂主要工艺设备选型见表1。
4投产实践效果
(1)2座选煤厂自2016年投产以来,由于在设备选型时合理考虑了富裕系数,增大了生产组织的灵活性,极大程度上减少了设备的故障率,停车延误时间较少,累计日停车延误时间仅为0.5h,提高了设备的开机率,实现选煤厂高产高效生产。
(2)由于2座选煤厂同时设计、施工,设备选型及采购基本相同,运营过程中2座选煤厂可充分实现设备、大部件、材料的联储互备,极大地降低了企业生产成本,合理地降低了企业资金占用水平,同时落实了中天合创公司轻资产运营管理策略,在保障2座选煤厂生产正常运营的同时,减少资金占用,进一步向物资管理要效益,经济效益显著。
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