引言

西山煤電股份公司太原選煤廠進行了重介工藝改造,主洗系統(tǒng)處理能力由300萬t達到600萬t,完成了配煤系統(tǒng)改造，實現(xiàn)了不同煤種任意比例入洗，實現(xiàn)原煤均質(zhì)入洗，加大了原煤倉儲。完成了過濾機的改造，降低了浮精水分,節(jié)約了鐵路運力;快速裝、卸車系統(tǒng)改造，大大提高裝卸車效率和能力,新安裝2臺IF-57充氣式浮選機，浮選系統(tǒng)的能力提高，與主洗系統(tǒng)能力匹配。

目前，浮精脫水回收系統(tǒng)還不完善。現(xiàn)有2臺GPJ-120型加壓過濾機,6臺PG116型盤式真空過濾機。存在以下問題：

1）系統(tǒng)能耗高。真空過濾機及配套設(shè)備老化,效率低下，故障率高。加壓過濾機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難。2）浮精水分較高，為23%-25%,影響正常生產(chǎn)，最終產(chǎn)品水分也難以保證12%的用戶要求。3）系統(tǒng)濾液細顆粒含量較多，這部分高濃度濾液又須返回浮選機，系統(tǒng)復(fù)雜,加大浮選機生產(chǎn)負荷,而且影響浮選效果。4）隨著浮精細粒煤含量增加，加壓過濾機脫水性能下降，導(dǎo)致系統(tǒng)處理能力不足。以上原因造成浮精脫水回收系統(tǒng)不能滿足整個生產(chǎn)系統(tǒng)的要求，亟待完善。

1改造主要設(shè)備的工藝特點

經(jīng)調(diào)研分析,該廠使用大型快開式隔膜壓濾機作浮精脫水回收較為可行。近年來，大型快開式隔膜壓濾機回收浮精的技術(shù)已經(jīng)成熟,在西山煤電集團公司多個選煤廠成功使用。

目前煤炭行業(yè)使用的最大快開式隔膜壓濾機為KZG450/2000-U型全自動快開隔膜壓濾機。

1） 技術(shù)參數(shù)：

規(guī)格型號：KZG450/2000-U型

濾室容積：9m3

濾板規(guī)格：廂式板（隔膜板）2000mmx2000mmx90mm

濾室數(shù)量：64個

濾餅厚度：40mm

過濾壓力：≤0.8MPa

油缸壓緊壓力：13MPa

壓榨需氣量：3.5m³

反吹需氣量：15m³

循環(huán)次數(shù)：精煤4~6次/h泵站

電機功率：18.5kw

取拉板電機功率：5.5kwx2

壓濾機運行最大功率：18.5kw

整機重量：54460kg

2） 主要特點。

a）控制系統(tǒng)。控制部分采用了系統(tǒng)設(shè)計的理念,增加了自動運行檢測功能。根據(jù)壓濾機的實際工作情況，控制部分共有3個工作狀態(tài),在安裝調(diào)試時的手動工作狀態(tài);在自動運行時的自動工作狀態(tài);在設(shè)備檢修維護時的維護工作狀態(tài)，便于操作者使用。為防止岀現(xiàn)誤動作，各動件部分在自動運行時都有動作互鎖功能進行保護;通過系統(tǒng)的自動檢測自診斷,系統(tǒng)始終自動檢測執(zhí)行元件是否處于正常工作狀態(tài),如果有異常，立即在顯示屏上報警。保障了整個壓濾機的運行安全、可靠。PLC核心控制部件采用西門子公司產(chǎn)品,并預(yù)留DCS遠程集散接口，實現(xiàn)遠程監(jiān)視和操作。

設(shè)備運行全過程自動循環(huán)，可完成以下邏輯動作:自動控制進料、濾板合攏、壓緊、隔膜壓榨、自動保壓、自動補壓、反吹、松開、一次卸料、二次卸料、三次卸料及各工作狀態(tài)中的暫停控制功能。

并可根據(jù)用戶要求加裝紅外線遮擋保護,實現(xiàn)安全操作。

b） 自動拉板系統(tǒng)。采用3段式自動拉板系統(tǒng)。形式為移動缸式分段快速拉開,主要由兩個變頻電機和傳動軸、鏈輪、鏈條等部件組成。采用變頻技術(shù)，運行平穩(wěn)、可靠。在電氣系統(tǒng)控制下，輸入工作信號。自動拉板系統(tǒng)順序完成:油缸座拉動前組濾板快速拉開,中間隔板拉動后組濾板拉開，中間板反方向拉動中間組濾板拉開,整個卸料過程完畢。拉板器及滑道均加有防護裝置,上下鏈盒密閉，保證了拉板系統(tǒng)的清潔性和靈活性。

c） 隔膜濾板。隔膜濾板的制造分為隔膜濾板的主體與膜片,材質(zhì)為聚丙烯，采用熱塑焊接成為一個整體。濾餅的二次壓榨脫水，即通過高壓空氣進入膜片充氣實現(xiàn)。

2綜合效益分析

1） 設(shè)備選型。現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)需過濾脫水的浮精量為156t/h₀快開式壓濾機的的處理量大約55t/h（據(jù)馬蘭選煤廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)）,3臺快開式壓濾機處理能力165t/h,可滿足浮精處理量要求。浮選車間拆除原有6臺過濾機后，具備安裝3臺快開式壓濾機的空間。

2） 經(jīng)濟效益明顯。

a）節(jié)約電費。負荷效率按0.8計,電費按0.4元/kWh計：年節(jié)約電費為[（950+912）-492]x0.8xl6x330x0.4=231.15萬元。

b） 材料消耗。3臺快開式壓濾機每年消耗360塊濾布，單價2800元/塊,共消耗100.8萬元。其它檢修維護費80.0萬元。現(xiàn)行過濾環(huán)節(jié)材料費為207萬（2008年統(tǒng)計數(shù)據(jù)）。節(jié)約材料成本=207-180.8=26.2萬元/年。

c） 精煤產(chǎn)品降低水分0.5%,按運費0.10元/t?km,運距1000km計，節(jié)約運費260萬t（精煤）0.5%x100=130萬元，年創(chuàng)效益：231.15+26.2+130=387.35萬元

3） 工藝效果突出。浮精產(chǎn)品水分達到20%左右，比現(xiàn)有浮精22%-24%的水分低2%~4%,精煤產(chǎn)品水分可降低0.5%左右。濾液接近清水，可直接做循環(huán)水復(fù)用。工藝相對簡化，設(shè)備易于維修,自動化程度提高,具有實現(xiàn)遠程監(jiān)控的可能性。

4） 項目投資回收期。項目總投資約966萬元,包括：土建費用:100萬元。設(shè)備費用：706萬元（3臺快開式壓濾機,3臺入料泵，風機等）。改造及安裝費用:130萬元，其他費用：30萬元。投資回收期為:N=966/387.35=2.49年。

3存在問題及解決思路

1） 單絲濾布損耗量大,一是調(diào)整濾板的結(jié)構(gòu)，使濾布受力更合理，減少磨損，二改善濾布材質(zhì),固定形式，進行局部加固等,延長濾布使用壽命。

2） 產(chǎn)品水分不理想，為20%-22%,國內(nèi)有將壓濾脫水與熱力干燥構(gòu)成一體的蒸汽壓濾脫水技術(shù),或釆用強氣壓穿流脫水技術(shù)，均可進一步降低產(chǎn)品水分。

3） 設(shè)備須進一步大型化，減少選用臺數(shù),滿足大型選煤廠的少占空間、簡化工藝的要求。以上問題須設(shè)備制造廠家研究改進完善。

結(jié)論

太原選煤廠使用大型快開式壓濾機回收浮精技術(shù)上可行，經(jīng)濟效益明顯,建議早日投建，早見成效。大型快開式壓濾機應(yīng)用于浮選精煤的脫水回收技術(shù)已比較成熟，主要在節(jié)能降耗和對細粒物料回收有明顯優(yōu)勢，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

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