第24卷增刊2洁净煤技术Vol.24　Supp.2　

　2018年11月CleanCoalTechnologyNov.　2018　

石圪台选煤厂节能降耗的探讨与应用白　龙,曹咸春,李培齐(神东洗选中心石圪台选煤厂,陕西榆林　719315)

摘　要:为了降低选煤厂的能耗,节约生产成本,分析了选煤厂主要的能耗种类和用途,通过理论研究和现场分析,发掘节能降耗的途径并提出相应的节能降耗措施,通过供暖、保温系统改造、用电系统的优化升级、管理系统的优化、生产用水系统的改造,提高了能源利用效率,实现了节能降耗的目的。关键词:选煤厂;节能;降耗;供暖;改造中图分类号:TD94;X322 文献标志码:A 文章编号:1006-6772(2018)S2-0151-03Discussionandapplicationofenergysavingandconsumptionreductionin

ShigetaicoalpreparationplantBAILong,CAOXianchun,LIPeiqi(ShigetaiCoalPreparationPlant,ShendongCoalPreparationCenter,Yulin　719315,China)Abstract:Inordertoreducetheenergyconsumptionofthecoalpreparationplantandsavetheproductioncost,themainenergyconsump-tiontypesandusesofthecoalpreparationplantwasanalyzed.Throughtheoreticalresearchandon-siteanalysis,thewayofenergyconser-vationandconsumptionreductionwereexploredandthecorrespondingenergysavingandconsumptionreductionwereproposed.Throughheating,thermalinsulationsystemrenovation,optimizationandupgradingofelectricitysystem,optimizationofmanagementsystem,andtransformationofproductionwatersystem,energyuseefficiencyareimproved,andenergysavingisachieved.Keywords:coalpreparationplan;energysaving;consumptionreduction;heating;optimization

收稿日期:2018-09-04;责任编辑:张晓宁 DOI:10.13226/j.issn.1006-6772.18090411作者简介:白　龙(1987—),男,陕西榆林人,工程师,主要负责选煤厂生产工艺、煤质、科技创新管理工作。E-mail:bailong1987@126.com引用格式:白龙,曹咸春,李培齐.石圪台选煤厂节能降耗的探讨与应用[J].洁净煤技术,2018,24(S2):151-153.BAILong,CAOXianchun,LIPeiqi.DiscussionandapplicationofenergysavingandconsumptionreductioninShigetaicoalpreparationplant[J].

CleanCoalTechnology,2018,24(S2):151-153.

煤炭市场需求下滑、市场经济出现重大变化时,强化市场意识和危机意识,挖潜降耗、降低选煤生产成本、提高经济效益、增强市场竞争力是选煤厂的必然选择[1]。以神东洗选中心石圪台选煤厂为例,生

产成本主要包括材料消耗、电能消耗、生产用水费用、人工成本、设备修理费、专业化服务费、排矸费和资产折旧等费用,其中材料费、电耗、生产用水、专业化服务费用可控性较强。

1　能耗分析

从节能降耗角度分析,选煤厂生产涉及热能、水的势能、电能、生物能,其中热能主要用于冬季取暖及员工洗浴用水;水的势能与选煤厂重力选矿工艺相关,是循环水及生产用水的动能;电能主要源自选煤厂设备运转;生物能体现为选煤厂的人工成本。2　技术改造升级内容2．1　热能石圪台选煤厂冬季温度较低,达-10℃,需要供暖以保证生产系统和设备的正常运转以及员工的正常生活,石圪台选煤厂生产系统主要采用热蒸汽供暖。系统控制方案有:1)厂房保温。选煤厂的所有厂房及皮带机走廊设计全部采用钢结构,外层用彩钢板防护。为了提高保温效果,节约能耗,彩钢板全部采用双层,内加防火、保温层。2)石圪台选煤厂共有10台低压风机,集中布置在26m×13m的封闭压风机房内,单台设备功率达250kW,生产过程中6台以上持续运行,电机散发出大量热,极大提高了环境温度,机房内温度进厂

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能达到60℃。为了冬季合理利用低压风机散热,综合考虑风机运行温度的要求,在生产过程中关闭压风机房系统暖气的供应,利用风机自身散热进行供暖[2-3]。3)根据节能环保的要求,厂房温度需均衡,最高温度不得超过14℃,选煤厂在厂房温度最低和最高的部位安装了温度传感器用以实时监测温度,并安装了分段控制阀门,实现了分段控制。在暖气进气管道上安装进气阀门用以控制厂房总的进气量和最低点温度;在厂房中部安装了调控阀门,用于调控顶层温度,当系统最高点温度高于要求时,加大调控阀门的开度,让更多的高温蒸汽“短路”直接进入回气管道,从而降低最高点的温度。4)结合内部市场化的需求,提高热能的利用系数。在选煤厂总的进气管道和回气管道上安装流量计,用于检测每个班组生产过程的用气量,通过2者差值进行数理统计分析,及时发现跑气漏气的问题,合理安排人员进行检查检修。2．2　水的势能1)喷水势能的优化选煤厂对水势能的应用主要有脱泥筛筛后冲水、脱泥筛和脱介筛的喷水以及打扫卫生用的清扫水,生产过程中发现2号循环水泵传动轴断裂频次较高,该泵主要用于末精煤脱介筛的喷水,该脱介筛喷水的喷头也经常掉落,认为是喷水压力过大导致,最终造成设备损坏和水势能的浪费。为此更换了2号循环泵电机,把4级电机更换为6级电机,将电机转速从1480r/min降为980r/min,喷水压力从600kPa降到了400kPa,在保证了势能需求的前提下实现了势能的合理节约。2)清扫水势能优化[4]石圪台选煤厂新浓缩池澄清水池泵坑3台加压泵,启车时供全系统冲水,停车后用于系统清扫,每天运行20多小时,3台加压泵满速2980r/min运行,加压泵供水压力达800kPa,压力大,导致加压泵、管道振动大,基础螺栓经常松动,机封、水封和油封经常漏水、漏油,叶轮磨损快,泵经常损坏,维修量大,配件消耗多,每年得淘汰损坏的泵将近6台;而且系统内清扫完毕后,不能及时关停加压泵,造成加压泵空转消耗电能;管道上只有现场指针式压力表,缺乏精确的在线压力监测装置,调度指挥系统不能及时掌握压力情况。将3台加压泵安装变频器,重新配控制电缆和动力电缆,实现了加压泵变频控制[5-7],同时在3台加压泵出料管道上安装数显压力变送器,把加压泵管道压力信号接入PLC模拟量模块,编写PLC程序,使压力控制变频器输出频率,实现恒压控制加压泵供水。结合现场实际,在满足系统冲洗和清扫用水的情况下,3台加压泵压力设定为450kPa,变频器频率在20~42Hz,电机平均转速2100r/min,转速降低了近900r/min,大大降低了加压泵的振动,加压泵故障率降低了80%,管道、阀门、胶管等备件的消耗也得到控制。同时由于在泵出料管道上安装数显压力变送器,实现了调度指挥系统对压力的在线实时监控。3)重力势能的充分利用

石圪台选煤厂块煤和末煤都采用脱泥入选,为了充分利用水的势能、节约高压水的用水量,采用设计方案[8]为:①块煤磁选机布置高出块煤脱泥筛4m,磁选机尾矿自流进入块煤脱泥筛筛后冲水管

道,代替部分循环水,合理利用了这部分磁选尾矿煤泥水的势能。②块煤脱泥筛与末煤脱泥筛采用阶梯式结构布置,高差设计值3m,块煤脱泥筛的筛下煤泥水依靠自流进入末煤脱泥筛筛后的冲水管道,作为末煤脱泥筛的冲水,实现了块煤脱泥筛筛下煤泥水残留重力势能的充分利用。③块煤系统入料粒度范围为3~200mm,为了实现效益最大化,块精煤脱介筛采用双层脱介筛,在脱介脱水的同时实现了精煤分级,在保证脱介效率的同时,为了减少用水量,采用上多下少、上前下后地喷水方式,即上层筛采用四道喷水,下层水采用两道喷水,上层筛喷水位置为稀介段地起始点开始,下层筛地第1道喷水点与上层筛的第3道喷水一致,第2道喷水点比上层筛的第4道喷水靠后20cm。上层全部用循环水,下层前段用上层的稀介水、后段用循环水脱介,保证了上下层的脱介效果均满足要求。该方式最终利用了上层筛的稀介的重力势能,节约了下层两道循环水喷水。2．3　电能1)停车顺序优化[9]

改造前启停车顺序是逆煤流启车方式和顺煤流停车方式,由于选煤厂的设备较多,工艺流程较长,顺序启停车时间较长达20~30min,通过对启停车顺序及方式进行优化,将生产系统分原煤-筛分-水洗-产品仓4个片区,分片区并行启动,减少了设备启停车阶段时的空转运行时间,改造后启停车时间251白　龙等:石圪台选煤厂节能降耗的探讨与应用2018年增刊2缩短至2~5min,减少设备启停车阶段的空转运行时间和电力消耗。2)压滤机效率提升[10-12]针对加压过滤和板框压滤机生产效率低的问题,采用压滤机入料掺粗、浓缩池加药点的优化、向过滤机入料桶添加助滤剂等方式降低加压过滤机的排料时间和板框压滤机的入料时间,从而提高加压过滤机和板框压滤机的生产效率,节约了电费及设备材料消耗。3)生产效率的管理以生产调度管理为核心,开展了学习型、效率型企业的建设,通过对员工的业务技能以及责任心的培训,对班组生产效率采用绩效考核督促的方式,调动员工积极性,提高对生产系统的调控能力,最大程度地减少设备故障和保护误动作对生产系统的影响,从而保证了生产系统的高效运行,最终将吨煤电耗指标控制在计划范围之内[13]。3　建 议针对石圪台选煤厂的节能降耗管理计划和措施,结合生产实际情况,采取以下措施[14]:石圪台选煤厂煤泥干燥系统采用旋翼式煤泥干燥机,热风与煤泥充分接触之后,将煤泥中的水分蒸发,随着尾气排出系统,现场检测这部分蒸汽的测试温度达到了50℃,目前这部分蒸汽直接排入大气,造成浪费;而矿区热水是直接用锅炉加热得到,可以建造热交换塔,将这部分热蒸汽与水进行热交换,得到温度35℃以上的热水,再进入锅炉加热,节约锅炉加热需要的能量,特别适用于冬季自来水水温较低的情况。4　结 语通过一系列的节能降耗的措施的研究和实施,石圪台选煤厂节能降耗初见成效,主要体现为:1)通过热能有效利用的改造和实施,加强选煤厂的厂房保温、供暖系统的灵活调整和空气压缩机热量回收,每年可节约供暖费用5万元。2)通过水的势能的合理优化和利用,在保证喷水效果的前提下,降低筛机喷水压力,采用变频器调节清扫水压力,合理利用厂房内水的重力势能等措施,每年可等效节约电费6万元,同时节约材料及其他备件消耗费用5万元。3)在电能方面,通过起停车顺序优化减少设备