高度泥化煤泥水處理系統的改造范文
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《煤炭加工與綜合利用雜志》2015年第三期
1煤泥水采樣試驗結果
選煤廠調試期間，通過對實際生產過程中細煤泥量的統計和煤泥水采樣，分析結果見表1，2，3。由表中可以看出:(1)細煤泥含量達12.59%左右，設計資料中的細煤泥含量在6%，細煤泥含量達到設計量的2倍。通過濃縮機入料來看，325網目上以下細煤泥含量占全部煤泥量的48.73%，灰分達到50.07%，表明煤泥極度泥化。(2)從旋流器溢流來看，325網目以下極細粒占到本級的50%左右，分級旋流器溢流中325網目以下極細粒占到本級的75%左右，灰分達到50%，說明矸石泥化非常嚴重。(3)通過井下實地勘查，煤層中存在3層以上夾矸，每層夾矸的兩側都存在極易泥化的泥巖層，實際生產中工作面含水量大，夾矸層兩側的泥巖在井下遇水已嚴重泥化。
2.1臨時解決方案通過上述采樣分析和生產運行實踐，煤泥水處理系統存在的問題和原因已經非常明確，煤泥泥化嚴重且細泥含量高、灰分高，加壓過濾機無法適應這類煤泥的回收。在解決方案實施之前，作為總承包方和專業化運營的承包商，泰戈特公司在原有加壓過濾機系統常規無法處理的前提下，采取了許多非常規措施，最大限度地保證了選煤廠的日常生產。針對煤泥水系統存在的細煤泥含量大、灰分高、粒度細的特點，結合加壓過濾機的特點，采取了以下措施，保證了選煤廠日常運行:(1)通過調整絮凝劑的用量和加藥方式，在濃縮機和加壓過濾機入料桶兩個不同地點分別加藥。濃縮機的加藥主要保證細煤泥在濃縮機中可以有效沉降，加壓入料桶內的二次加藥，主要在于利用較高分子鏈的絮凝劑架橋絮凝作用，把細小的煤泥顆粒橋聯成較大的絮團，從而增加其過濾性。(2)通過試驗不斷調整二次加藥的濃度、加藥量，保證極細煤泥在形成絮團的同時，具備較好的過濾性和脫水性。(3)通過調整加壓過濾機的相關工作參數，將加壓過濾機的工作壓力加大至400kPa，并加大加壓過濾機的上濾液閥的開度，盡最大可能提高脫水效率。通過上述綜合措施，盡管煤泥性質特殊，但是加壓過濾機的過濾周期保證在180s左右，最長不超過200s，排料水分不超過28%，取得了一定成效，同時為煤泥水系統的徹底改造贏得了寶貴時間。
2.2永久解決方案臨時措施雖然在一定程度上保證了生產，但是帶來的問題是藥劑消耗過大、濾布等消耗過快、運行費用高、工人勞動強度大、煤泥量過大。為徹底解決煤泥水系統存在的問題，經過充分論證認為，實際開采煤質因淋水、泥化以及采頂、底板和夾矸使得煤泥含量增加，是造成煤泥水處理系統能力不足，從而制約選煤廠不能連續運轉和達到設計能力的重要原因。同時因為高灰細泥的性質也嚴重影響到加壓過濾機的正常工作周期和排料水分，有必要盡快完成煤泥水處理系統的改造。針對上榆泉選煤廠煤泥水的特殊情況，結合快開板框壓濾機的實際工作狀況，對比了極端泥化條件下加壓過濾機和板框壓濾機的綜合方案，提出了新建壓濾車間、將全部煤泥由快開式板框壓濾機脫水的改造方案。經過比較，確定增加壓濾機臺數，新增一個直徑24m的3號濃縮池，對板框壓濾機的濾液進行2次處理。
2.3改造完成后的運行情況新增壓濾車間投入運行以后，快開板框壓濾機排料周期保證在25min以內，排料水分控制在24%以下，無論是處理能力和產品水分都達到了設計要求。高灰細泥對于快開式板框壓濾機的工作幾乎沒有影響，驗證了板框壓濾機的高適應性。同時，取消了入料桶內的2次加藥，有效降低了絮凝劑的消耗量和操作難度。加壓過濾機、板框壓濾機的濾液返回一段濃縮池對生產系統沒有不利影響，板框壓濾機都可以正常工作，選煤廠完全可以達到設計生產能力。加壓過濾機、板框壓濾機的濾液回新增3號濃縮池，因濾液中固體含量過低，同時都是超細粒，沉降速度慢，造成板框壓濾機過濾周期延長、水分增加，同時生產滯后嚴重。
3經驗總結
(1)上榆泉選煤廠煤泥含量和粒度組成與周邊礦區煤泥性質差別很大，具有很大的特殊性。(2)加壓過濾機對煤泥性質變化的適應性差，操作相對困難，即使采取特殊措施維持運行也是如此，而且運行費用高;相比來講，板框壓濾機的工作狀況良好，對煤泥的適應性較高。對于有泥化傾向的煤泥盡量采用板框壓濾機來處理，避免使用加壓過濾機，同時對于煤泥泥化有可能引起的板框壓濾機處理能力下降要有預判和應對措施。(3)兩段濃縮的理念和思路很好，但是實際運行過程中無法通過濃縮機的沉降來實現兩段沉降，因此兩段濃縮在實際中是不可行的，也是行不通的。(4)煤泥的性質隨著開采煤層及頂底板的變化而變化，通常都是在實際生產一段時期后才發現問題，所以煤泥水系統一直是選煤廠設計、調試和實際生產過程中最為困難的環節。在選煤廠的設計前期一定要對煤層以及夾矸層的巖層性質進行深入分析，對于有可能造成煤泥泥化的泥巖要引起足夠的重視。(5)隨著中國煤田的開發和利用，近年來新開礦井地質條件差，煤質情況不容樂觀。機械化采煤造成煤泥含量增加，煤泥處理難度加大，也增加了煤泥水處理系統設計和運行的難度。
作者：劉登朝單位：泰戈特(北京)工程技術有限公司