立项原因:
同煤集团煤气厂担负着集团公司八万多煤气用户的煤气生产、供应任务。年用混煤42万多吨。由于煤炭资源短缺,含矸率较低的混煤越来越难保证供应。而我厂选用的煤峪口矿生产的籽煤含矸率平均都在22%以上,单靠人工拣矸已很难保证焦炭质量。经过我厂多方考察论证,同时适应北方缺水的特点,于1999年上马了一套唐山市神州机械有限公司(唐山市选煤成套设备厂)生产的FGX—6型复合式干法选煤成套设备,后为扩大生产需求,又更换了一套FGX—9型分选设备,生产能力达到75—100t/h。由于该选煤方法不用水,工艺简单、投资少、生产成本低、商品煤回收率高等优点,大量减轻了人工拣矸负担,受到我车间员工的普遍欢迎。原工艺流程图如图1所下:
图1.
缓冲仓,2—给料机,3—干选机,4—袋式除尘器,5—旋风除尘器,6—引风机,7—离心通风机,
8—煤3#筛子,9—原粉尘皮带,10—新精煤皮带,11—旧精煤皮带,12—煤5#皮带,13—原矸石皮带
说明:(1)矸石口至矸石场20米;(2)入选煤为0—120mm含矸混煤;(3)煤3#筛网为25mm规格。
随着国家、省、市对环保的越来越重视和为我市创造优良的大气环境,经过几年的运行,我们发现该设备存在以下问题:(1)分选收集下来的粉尘又通过新、旧精煤皮带、煤5#皮带、煤3#筛子的运输、筛选后,又造成二次扬尘,污染了环境,浪费了宝贵的煤炭资源;(2)矸石排至铁仓后,四轮车拉运不及时,经常导致仓满,影响生产。分选下来的矸石,排至矸石仓后,人工放至小四轮车上,倒至离其不足20米的矸石场,又产生了人工短倒费用,四轮车费,每年3万元。2007年11月份,车间对此进行了技术改造。
改造内容及创新点:
对粉尘的治理改造是取掉原粉尘皮带,重新设计一部粉尘全密封式皮带输送机,使其收集下料口远离分选中心,在分选边缘设下料口进行人工收集,而且侧帮全部采用挡煤皮带封严,上部加盖铁板以螺栓紧固的方式密封,这样既能保证环境无污染又操作安全,作业还更加方便。通过初步计算,此设计完全通过校核。
对矸石皮带的改造,由于场地设备及位置限制,无法用一部皮带直接将分选矸石排至场外,故将粉尘皮带作矸1#皮带,原矸石皮带作矸2#皮带。另为不影响挖子车作业,矸2#皮带输送机采用两根高6米的立柱吊挂起皮带头的方式进行安装(见图2),保证输送机下可通行车辆。其主要改造内容如下:
1.改造后的新矸石皮带如图2所示。分选下来的矸石通过一部长9.5m的650型皮带运输至头部所架的矸石仓储存,下部出口有一四轮车,装满后倒至离其约20米左右的矸石堆,由于四轮车每次倒运不足一吨多,每天矸石量大约在30吨,所以倒运次数频繁,再加上四轮车车况有时不太好,或挖车堆矸不及时,经常造成矸石仓满后影响了生产,每次影响时间至少在20分钟,这个问题长期制约了车间的正常生产。此次改造,我们做了以下创新:
图2.
缓冲仓,2—给料机,3—干选机,4—袋式除尘器,5—旋风除尘器,6—引风机,7—离心通风机,
8—煤3#筛子,9—新粉尘皮带,10—新精煤皮带,11—旧精煤皮带,12—煤5#皮带,13—矸1#皮带,
14—矸2#皮带
(1)将替换下来的原粉尘皮带(长9米)与原有矸石皮带(9.5米)经过重新组装,将原来的粉尘皮带改为矸1#皮带、原来的矸石皮带改为矸2#皮带,并改变角度直接排至矸石场,如图虚线所示。
(2)由于直接排至矸石场,矸石皮带头离地高度约4.5m,为了装矸方便,下部要求不能有立腿,必须采取斜拉装置,我们在中部架设两根立柱,头尾用钢丝绳连接起来,在尾部安有松紧装置,当头部滚筒长时间运行后,有下坠现象,直接拧动松紧器就可调节,极大地方便了作业。
(3)此次改造无需增加任何设备,合理地利用了原设备,减少了车间成本支出。
2.革新后的粉尘皮带如图2所示。由袋式除尘器和旋风除尘器收集下来的粉尘,全部排至原粉尘皮带上,由于无密封,在排放过程中,又造成了扬尘,排至粉尘皮带上的粉尘分两种,一种为袋式除尘器排下来的粉尘,颗粒直径在200目以下;一种为旋风除尘器排下来的粉尘,颗粒直径在0—3mm。收集到的粉尘又返回至精煤1#皮带,通过精煤2#皮带送至煤5#皮带,期间经过二次落差,掺有粉尘和分选后的混煤,经过煤3#筛子筛分,25mm以下的煤分离后,送至粉煤场,这样经过三次倒运、筛选收集下来的粉尘,几乎全部又排至空中,造成严重大气污染和资源浪费。针对这个问题,做如下创新:
(1)首先我们重新加工了一部小皮带,采用全密封方式,除尘器排下来的粉尘首先不造成扩散;其次,将粉尘皮带改变方向,由原来的排至精煤1#皮带上改至粉尘皮带头部下方的粉尘仓,再由人工收集装袋,堆至院内装车。
(2)在精煤皮带上方加一洒水装置,彻底避免了未收集下来的粉尘再次扬尘。
(3)为避免冬季粉尘在筒内冻结的情况;在易冻结的弯头部分加装了电热带。
三、应用情况及经济社会效益
从2007年11月17日改造至2008年3月11日,经过4个月的运行、效果非常好,大大避免了环境污染,改善了工人作业环境,减少了员工工作强度,极大地方便了生产,保证了巷道安全,促进了我厂环保达标验收工作的顺利进行,创造了可观的经济效益。
1.经测算,改造了矸石皮带,每年可节省四轮短倒费用(按每天82元计,厂核定):365天×82元/天=29930元。
2.粉尘创收:从11月17日—3月11日,粉尘收集情况统计如表1所示。
表1:
时间 |
收集袋数 |
07.11.17—12.30 |
13041袋/43天
|
07.12.31—1.30
|
11319袋/31天 |
1.31—2.29 |
11505袋/30天 |
3.1—3.11
|
3235袋/11天 |
合计:39100袋/115天 |
340袋/天×60斤/袋×365天÷2000斤/吨=3723吨。
按每吨粉煤600元计,人工装袋装车费用为110元/吨,全年可创收
(600-110)元/吨×3723吨=182.427万元。
以上两项合计可创收185.42万元。
四、总体性能指标(见表2)
表2
|
矸石1#皮带 |
矸石2#皮带 |
粉尘皮带 |
长度 |
9m |
9.5m |
8.5m |
宽度 |
650mm |
650mm |
650mm |
头高 |
2.0m |
4.5m |
2.0m |
尾高 |
0.4m |
0.4m |
0.4m |
倾斜角 |
4° |
4° |
6° |
拉运能力 |
0~50吨/小时 |
0~50吨/小时 |
0~50吨/小时 |
电机功率 |
4kw |
4kw |
4kw |
五、存在问题及推广应用前景
由于该设备采用干法分选,入料煤外在水分要求<7%,而实际当中,分选的煤是从集团公司煤峪口矿现拉的籽煤,水分在10%左右,冬季易在分选管道弯头部分发生冻结现象,需每天清洁,夏季此现象可避免。
虽然增加人工装袋费用,但与创造的经济效益和减少环境污染的社会效益来比,可视为利大于弊。可向原制造单位建议,回收下来的粉尘,不能再次混入纯混煤中,造成二次污染,应改用人工收集。