科學(xué)技術(shù)報告濃縮池沉淀塔串聯(lián)處理煤泥水

尾礦耙式濃縮機（604）快開壓濾機尾煤耙式濃縮機（601）尾礦沉淀塔耙式濃縮機（601）快開壓濾機系統(tǒng)補水尾煤生產(chǎn)廢水耙式濃縮機（604）圖3.1原煤泥水系統(tǒng)運行工藝圖3.2改造后煤泥水系統(tǒng)運行工藝3.4壓濾機的技改隨著入洗量逐年攀升且原生煤泥量大幅提高，尾煤回收的把關(guān)設(shè)備壓濾機單臺小時處理量明顯偏低，壓濾時間及卸料時間都偏高，壓濾機一直超負(fù)荷運行，明顯不能滿足生產(chǎn)需要。為提高煤泥處理能力，于2011年1月實施技術(shù)改造，首先拆除原普通板框壓濾機，然后進行土建加固，2011年3月初安裝新型KZJ300/1500×2000-U型快開壓濾機，2011年3月27日開始試車，2011年3月29日正式投入運行，與以往的普通箱式壓濾機相比，其優(yōu)點如下：

1、采用多端口進料，進料速度快，布料均勻，成餅效果好，過濾流程快；

2、采用主、從多缸同步壓緊和控制技術(shù)，濾板受力均勻合理，邊緣密封性好，當(dāng)高壓、大流量、快速進漿時不噴料，液壓站的流量設(shè)計大，壓緊和回程省時；

3、采用獨特的液壓驅(qū)動、分組開合、圓環(huán)鏈拉開濾板組，拉板為一拉多形式，傳統(tǒng)的是一拉一，壓緊回程很浪費時間，實現(xiàn)了快速卸料；4、實現(xiàn)了壓濾系統(tǒng)運行全過程的自動化。壓濾機改造完成后，單個循環(huán)壓濾時間明顯縮短，每班循環(huán)個數(shù)大大增加，降低了職工勞動強度，提高了煤泥回收能力。3.5對尾煤刮板機進行改造1、對516、517刮板運輸機進行連鎖改造517尾煤刮板運輸機運行中經(jīng)常出現(xiàn)過載等原因?qū)е峦蝗煌＼嚕渖嫌卧O(shè)備516刮板運輸機仍在運行，導(dǎo)致煤泥堆積堵塞516下料溜筒，每次均用人力進行疏通，不僅費時費力，而且影響尾煤的正常入壓，嚴(yán)重時導(dǎo)致洗煤停運。為此，對517、516刮板輸送機進行聯(lián)鎖改造，當(dāng)517刮板輸送機因故停止運行時，聯(lián)鎖516刮板輸送機停止運行，兩臺刮板機啟動時仍然可以正常啟動。圖3.3是516、517刮板連鎖示意圖。圖3.3516、517刮板連鎖示意圖工作原理為：在516刮板輸送機控制電路上安裝轉(zhuǎn)換開關(guān)（S），設(shè)1、2兩個檔位，1檔位為516原控制電路，可手動啟動；2檔位實現(xiàn)517、516聯(lián)鎖控制，516可遠(yuǎn)程停止。在517刮板運輸機控制電路上安裝繼電器（KM2），轉(zhuǎn)換開關(guān)2檔位接繼電器(KM2)常開觸點。若轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)打在2檔位，當(dāng)517啟動時，繼電器(KM2)動作，常開觸點吸合；當(dāng)517停止時，繼電器（KM2）常開觸點斷開，516停止運行，繼電器（KM2）常閉觸頭閉合，報警裝置動作。對516、517進行聯(lián)鎖改造后，若517出現(xiàn)故障停運，將聯(lián)鎖516停運，可使尾煤崗位司機能及時發(fā)現(xiàn)刮板停運，并及時停止尾煤卸料，免除人工清理積煤的情況，保證了尾煤的順利入壓，減少了影響洗煤的時間。2、刮板運輸機張緊裝置改造。刮板運輸機鏈條跳鏈后或鏈條變長需收鏈時，大多數(shù)采取調(diào)節(jié)機尾的收鏈裝置使機尾滾輪整體移動的方式進行處理，該方式的行程調(diào)節(jié)范圍為300mm，要求兩邊鏈條必須同步進行。因張緊裝置在機尾的空間位置狹窄（往往在上游設(shè)備下方）、環(huán)境較差，調(diào)節(jié)時不僅繁瑣，而且費時費力，同時在運行中自由伸長的鏈條如果未及時收鏈，嚴(yán)重時造成刮板鏈條變形錯鏈、跳鏈，導(dǎo)致設(shè)備停車故障，不僅影響生產(chǎn)的正常進行，而且處理時有一定的安全壓力。為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)不足之處，經(jīng)過研究，設(shè)計了一種應(yīng)用在刮板運輸系統(tǒng)中的鏈條調(diào)節(jié)機構(gòu)，使鏈條的非張緊端在變長后能有序得到調(diào)節(jié)，避免跳鏈、漂鏈、卡鏈等現(xiàn)象發(fā)生。圖3.4和圖3.5是刮板運輸機鏈條張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)示意圖。1、刮板槽箱；2、軸承組件；3、滾輪；4、固定支撐導(dǎo)軌架；5、軸；6、托架；7、固定螺母；8、螺桿；9、手盤圖3.4刮板運輸機鏈條張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)剖面圖1、刮板槽箱；2、軸承組件；3、滾輪；4、固定支撐導(dǎo)軌架；5、軸；6、托架；7、固定螺母；8、螺桿；9、手盤圖3.5刮板運輸機鏈條張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)側(cè)視圖該鏈條調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點是：布置在刮板運輸機的上方、位于鏈條非張緊端設(shè)置鏈條導(dǎo)向滾輪，在導(dǎo)向滾輪內(nèi)安裝軸承組件。在刮板槽槽箱的外側(cè)安裝固定支撐導(dǎo)軌架，在固定支撐導(dǎo)軌架的頂端固定螺母，套上螺桿，在螺桿的頂端安裝手盤。在螺桿的底端安裝托架，將滾輪組件軸固定在托架內(nèi)。與已有技術(shù)相比，本技術(shù)有益效果體現(xiàn)在：可以將刮板運輸機的非張緊端在變長后有序得到調(diào)整，避免跳鏈、漂鏈。本實用新型技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)可靠、不會產(chǎn)生鏈條卡死的現(xiàn)象。本實行新型調(diào)節(jié)裝置安裝位置靈活，針對不同尺寸和不同輸送距離有廣泛的適用性。3.6循環(huán)水消泡改造重介改造以來循環(huán)水中一直夾雜大量浮選泡沫，循環(huán)水濃度在30g/l以上。石板廠通過查閱資料和外出考察，決定在601濃縮池耙架上安裝消泡噴淋水，將潛水泵安裝在耙架上，清水管安裝在耙子走廊下隨耙子轉(zhuǎn)動，潛水泵自濃縮池清水層取水，濃縮池運行時開啟潛水泵，清水層的水通過耙架上的噴水管噴出從而消除漂浮在濃縮池面上的泡沫。另外在沉淀塔溢流圈周邊安裝一圈鋸齒形的溢流堰，泡沫則被擋在鋸齒以內(nèi)，再生水順鋸齒的排水通道排除，通過技改保證了濃縮池和沉淀塔的水質(zhì)。改造后循環(huán)水濃度降到12g/l以下。圖3.6是601濃縮池消泡噴淋管安裝示意圖。圖3.6601濃縮池消泡噴淋管安裝示意圖3.7絮凝劑添加工藝技術(shù)改造改造后絮凝劑液位自動控制系統(tǒng)見如下示意圖，當(dāng)藥劑添加桶缺絮凝劑時藥劑泵自動啟動并向藥劑添加桶添加絮凝劑，當(dāng)藥劑添加桶絮凝劑滿時藥劑泵則自動停止。該系統(tǒng)由電極點、導(dǎo)線、液位控制器、交流接觸器等4部分組成，其工作原理為：當(dāng)藥劑添加桶液位低于低限（圖示B點）時，液位控制器自動接通交流接觸器線圈，交流接觸器吸合藥劑泵電機啟動，藥劑泵向藥劑添加桶加入絮凝劑。當(dāng)藥劑添加桶液位達到高限（圖示A點）時，液位控制器自動斷開交流接觸器線圈，交流接觸器斷開藥劑泵電機，停止向藥劑添加桶加藥。圖3.7是液位自動控制系統(tǒng)示意圖。圖3.7液位自動控制系統(tǒng)示意圖

4重介擴能技改后煤泥水的改造4.1擴能技改后煤泥水系統(tǒng)存在的問題為優(yōu)化重介選煤工藝，在重介選煤生產(chǎn)系統(tǒng)增加了TBS干擾床粗煤泥分選系統(tǒng)，洗煤系統(tǒng)增加TBS供水量250m3/h左右；2012年12月，為適應(yīng)入洗原煤量的增加和原煤煤質(zhì)的變化，石板廠先后對旋流器、合介泵、磁選機進行了簡易改造，原煤處理量由312.5t/h提高到390t/h，煤泥量相應(yīng)增加，為39t/h以上，循環(huán)水量增加到1300m3/h以上。改造時為節(jié)省投資，煤泥水處理系統(tǒng)未進行升級改造，濃縮池、沉淀塔入料液固比R1為33.3，底流濃度500g/l，液固比R2為1.43，按煤泥水量的70%進濃縮池、30%進沉淀塔，所需沉淀面積分別為：F濃=39×70%×（33.3-1.43）×1.25÷（2×0.95）=572（m2）F沉=39×30%×（33.3-1.43）×1.25÷（3×0.95）=164（m2）由計算結(jié)果可以看出，現(xiàn)有濃縮池、沉淀塔的沉淀面積為應(yīng)有沉淀面積的79%、69%，沉淀面積嚴(yán)重不足，不能滿足正常生產(chǎn)的需要。因此生產(chǎn)中采取的辦法一是降低原煤小時處理量，二是停止洗煤回收煤泥，均影響正常洗煤生產(chǎn)。圖4.1是擴能技改后煤泥水系統(tǒng)工藝流程。圖4.1擴能技改后煤泥水系統(tǒng)工藝流程圖１、現(xiàn)有運行方式易造成（粗）煤泥積聚在濃縮機中心孔附近，導(dǎo)致耙式濃縮機運行故障通過多年的生產(chǎn)實踐表明，重介選煤生產(chǎn)過程中，當(dāng)粗煤泥回收系統(tǒng)的濃縮旋流器組、高頻篩、振動弧形篩、煤泥離心機、斜板沉淀池等設(shè)備一旦出現(xiàn)“跑粗”，粗顆粒物料均匯入濃縮機。當(dāng)濃縮機底流粗粒度物料含量較高或底流濃度偏大時，因601濃縮池的602/603底流泵實行間斷排料運行，極易造成602/603泵堵塞，導(dǎo)致物料在濃縮機底流口集聚，同時部分沉積在濃縮機攪拌機構(gòu)上。當(dāng)煤泥積聚后，濃縮機行走壓力增大，甚至?xí)詣油＼嚮虺霈F(xiàn)壓耙現(xiàn)象，造成煤泥水系統(tǒng)惡性循環(huán)。同時因濃縮機中心孔周圍的煤泥積聚，導(dǎo)致底流濃度在300g/l以下甚到會更低，單個循環(huán)回收時間加長，嚴(yán)重影響尾煤的回收，如回收不及時，同樣導(dǎo)致煤泥水系統(tǒng)惡性循環(huán)。2、導(dǎo)致循環(huán)水濃度不穩(wěn)定因煤泥水處理量增加到1300m3/h以上，現(xiàn)有濃縮池+沉淀塔并聯(lián)運行的方式處理煤泥水能力明顯不足，增加了生產(chǎn)管理難度。在實際生產(chǎn)過程中，601濃縮池循環(huán)水濃度大部分時間能控制在12g/L以下，但濃縮池會間斷出現(xiàn)跑“黑水”現(xiàn)象，返回的循環(huán)水中含有部分高灰細(xì)泥。循環(huán)水濃度高會使煤炭的分選效果變差，可導(dǎo)致分選密度不穩(wěn)定、浮選泡沫發(fā)粘、精煤灰分變高等后果。分析原因主要是，當(dāng)601濃縮池底流排料不暢，池內(nèi)煤泥積聚較多時，煤泥水沉降距離較短，而濃縮池自由沉降區(qū)應(yīng)有足夠的高度，部分煤泥來不及沉降隨溢流進入循環(huán)水池，造成循環(huán)水濃度偏高。3、壓濾機入料濃度的影響入壓沉淀塔物料時，其底流濃度可達550g/l，入壓時間一般在1100秒左右。而入壓濃縮池物料時，由于其入料濃度在300~450g/l之間波動，入壓時間較入壓沉淀塔時間長，一般為1400秒左右，同時為防止攪拌桶跑溢流，602/603泵需啟動多次才能入壓一個循環(huán)。綜合比較來看，利用沉淀塔回收尾煤效率更高，更有利于洗煤生產(chǎn)。4、壓濾機入壓方式的影響在整個壓濾機脫水過程中渣漿泵一直運行，泵的磨損快，維護保養(yǎng)費用高，電力消耗大；同時渣漿泵壓力高，壓濾機初始入料時因壓力過高容易損傷濾板；沉淀塔底流自流放入攪拌桶后，由于壓濾機的入料不穩(wěn)定性，入壓初期吸漿量大，末期吸漿量極少，所以入料量不易把握，同時如果職工操作稍有不慎，極易造成攪拌桶溢流，一是造成煤泥在系統(tǒng)中無效循環(huán)，設(shè)備運行時間長、磨損大，不但浪費電力導(dǎo)致電耗增加，同時也增加了601濃縮機、煤泥水沉降設(shè)備負(fù)荷；二是嚴(yán)重影響煤泥回收效率，并影響溢流水質(zhì)量；三是造成絮凝劑消耗量增加。5、跑、冒現(xiàn)象較多，尾煤回收效率較差。在實際生產(chǎn)過程中，尾礦攪拌桶存在跑溢流現(xiàn)象，溢流的煤泥水由事故池收集后再次返回601濃縮池做無效循環(huán)，不但浪費電力，導(dǎo)致設(shè)備運行時間長、磨損大，同時也增加了601濃縮池的負(fù)荷量，影響溢流水質(zhì)量。4.2方案論證針對存在的問題，石板廠經(jīng)過多次研究，多方論證，進行了方案比較。方案一：新建一座沉淀塔，增加沉淀面積為增加沉淀面積，在現(xiàn)有沉淀塔的旁邊再新建一座φ12m的沉淀塔，增加沉淀面積113m2。該方案的土建施工、渣漿泵購置及管道安裝搭接費用預(yù)計200萬元。方案二：對現(xiàn)有濃縮池+沉淀塔的運行方式進行優(yōu)化現(xiàn)有濃縮池+沉淀塔的處理煤泥水的運行方式為并聯(lián)，針對現(xiàn)有運行方式存在的問題，針對濃縮池、沉淀塔入壓時的優(yōu)缺點，取長補短，用串聯(lián)方式處理煤泥水。結(jié)合石板廠實際煤泥量、洗煤用水量，能力核算如下：原煤入洗量：180萬t/a原煤處理量：390t/h進入煤泥水系統(tǒng)的干煤泥量：39t/h（干煤泥真密度為1.75g/cm3，干煤泥體積為22.3m3/h）循環(huán)水量：1300m3/h（1300t/h）煤泥水的液固比為：1300÷39=33.3濃縮池濃縮產(chǎn)品濃度按120g/l調(diào)控，液固比為：（1000-120÷1.75）÷120=7.8濃縮池所需沉淀面積的計算公式為：F=Q·（R1-R2）·K/（q·ψ）式中F-需要的沉淀面積，m2Q-進入設(shè)備的干煤泥量，為39t/hR1-入料煤泥水的液固比，為33.3R2-濃縮產(chǎn)品的液固比，為7.8K-不均勻系數(shù)，取1.25q-單位面積的處理能力，為2m3/（m2.h）ψ-沉淀面積的利用系數(shù)，取0.95所需的濃縮機的沉淀面積為：F濃=39×（33.3-7.8）×1.25÷（2×0.95）=585（m2）濃縮池的底流用沉淀塔處理，沉淀塔底流濃度為500g/l計算，液固比為：（1000-500÷1.75）÷500=1.43所需沉淀面積為：F沉=39×（7.8-1.43）×1.25÷（3×0.95）=109（m2）石板廠濃縮池直徑為24m，面積為452m2；沉淀塔直徑為12m，面積為113m2。由核算數(shù)據(jù)看出，濃縮池沉淀面積在不考慮不均勻系數(shù)的情況下為468m2，沉淀塔沉淀面積在現(xiàn)有180萬t/a的原煤量的情況下，可以滿足正常洗煤生產(chǎn)，如原煤處理能力進一步增加煤泥水量進一步增大則沒有富裕處理能力。4.3將尾煤回收的運行方式由并聯(lián)改串聯(lián)通過研究、分析，并進行論證，決定將濃縮池、沉淀塔的運行方式由原并聯(lián)運行改為串聯(lián)運行的思路，即煤泥水（浮選尾礦、中煤/矸石濃縮旋流器組的溢流和中煤/矸石高頻篩篩下水）首先進入濃縮池進行第一次濃縮澄清，濃縮池的底流通過602/603泵連續(xù)輸送到沉淀塔進行第二次濃縮澄清，沉淀塔的底流用壓濾機回收，其溢流水與濃縮池溢流水作為循環(huán)用水。2013年3月進行了煤泥水系統(tǒng)按串聯(lián)方式運行的管道搭接，并將濃縮池602/603底流泵由6/4E-AH更換為100ZJ-I-B42，流量由250m3/h增加到300m3/h。按此種方式運行后，通過生產(chǎn)調(diào)試，將濃縮池底流濃度控制在120g/l左右，通過濃縮池底流的連排，濃縮池內(nèi)沒有煤泥沉積，增加了煤泥自由沉降區(qū)高度，同時濃縮池清水層厚度也大幅增加，沉淀塔底流濃度可達到500g/l以上，快開壓濾機回收正常。圖4.2是改造后的煤泥水系統(tǒng)工藝流程圖。圖4.2改造后的煤泥水系統(tǒng)工藝流程圖4.4優(yōu)化壓濾機供風(fēng)壓榨環(huán)節(jié)，停開一臺空壓機重介生產(chǎn)以來，一直開兩臺低壓風(fēng)機給加壓過濾機和快開壓濾機供風(fēng)，因低壓風(fēng)機功率為280Kwh，特別是上午停洗煤后入壓尾煤時必須開一臺低壓風(fēng)機，導(dǎo)致洗煤電耗較高。通過探索與實踐，取消壓濾機的供風(fēng)壓榨環(huán)節(jié)后，開一臺低壓風(fēng)機，加壓過濾機的工作壓力和入壓后的尾煤水分能得到保證。2011年6月停開低壓風(fēng)機一臺，壓濾機每個循環(huán)節(jié)省2~5分鐘，同時節(jié)約了洗煤電耗。4.5利用沉淀塔余壓實現(xiàn)延時入壓沉淀塔底流放入攪拌桶后，由于壓濾機入壓初期吸漿量大，末期吸漿量極少，所以入料量不易把握，同時職工操作稍有不慎，極易造成攪拌桶溢流，一是造成煤泥在系統(tǒng)中無效循環(huán)，電耗增加，煤泥水沉降設(shè)備負(fù)荷增加；二是嚴(yán)重影響煤泥回收效率；三是造成絮凝劑消耗量增加。針對現(xiàn)場存在的不足，進行了如下改進：2013年1月，對壓濾機入壓方式進行了無攪拌桶入壓的技術(shù)改造。將沉淀塔底流直接利用管道與壓濾機入料泵連通，使沉淀塔底流通過入料泵進入壓濾機內(nèi)，甩開攪拌桶這個環(huán)節(jié)，有效杜絕了跑溢流現(xiàn)象。同時，對壓濾機的入料程序進行改進，當(dāng)壓濾機壓緊后，入料閘門打開，入料泵不啟動，利用沉淀塔的25米高差實現(xiàn)自動入料，將壓濾機濾室充填，待入料240秒后，入料泵啟動加壓過濾，實現(xiàn)煤泥脫水。由于入料泵是串聯(lián)在沉淀塔底流管上，其壓力達0.2MPa，而壓濾機的入料壓力不得超過0.8MPa，為滿足其運行技術(shù)要求和有效的節(jié)約能耗，2013年3月將原入料泵電機由110KW四級電機改造為45KW的六級電機。圖4.3和圖4.4是改造前后的尾煤回收的工藝流程。圖4.3原尾煤回收工藝流程圖4.4改造后尾煤回收工藝流程4.6尾煤運輸系統(tǒng)集中控制升級改造1、尾煤運輸系統(tǒng)集中控制改造針對尾煤運輸線涉及的設(shè)備較多且距離較長，崗位司機回收尾煤時必須先到尾煤壩開啟517、516刮板運輸機后才能回崗位上開啟壓濾機進行尾煤回收。每臺壓濾機的壓濾時間一般在30分鐘左右，而卸料僅需5分鐘，若兩臺壓濾機同時工作，當(dāng)兩臺壓濾機卸料完成后需等待約20分鐘方能進行下個循環(huán)，而在此等待期間517、516刮板仍處于空載運行中，浪費電耗且加劇設(shè)備磨損。同時一旦出現(xiàn)516、517刮板跳鏈等故障時，崗位司機必須跑到現(xiàn)場就地停車，由于期間距離過長，往往因為停車不及時造成設(shè)備損壞、煤泥堆積堵塞等嚴(yán)重后果，導(dǎo)致洗煤停運。為此，2013年4月對尾煤運輸系統(tǒng)的424、425、4251及515、516、517刮板運輸機進行集中控制改造。改造后，崗位司機可在巡檢室內(nèi)對所有尾煤運輸系統(tǒng)的刮板進行集中控制。當(dāng)壓濾機卸料完畢后可將運輸一線的刮板全部停止，節(jié)約電耗、減少設(shè)備磨損，同時一旦出現(xiàn)刮板跳鏈等故障時也可及時停車，避免事故的發(fā)生。圖4.5是尾煤集中控制系統(tǒng)操作界面圖。圖4.5尾煤集中控制系統(tǒng)操作界面2、517刮板運輸機經(jīng)常出現(xiàn)過載壓死的現(xiàn)象，造成尾煤堵塞，處理起來異常困難，為此，對517刮板運輸機進行升級改造，將刮板電機由原30KW更換為45KW，增加刮板運輸能力。改造后517刮板壓死次數(shù)大幅度降低，保證了尾煤的正常轉(zhuǎn)運。4.7渣漿泵冷卻水系統(tǒng)的改造渣漿泵是廣泛用于礦山、電力、冶金、煤炭、環(huán)保等行業(yè)輸送含有磨蝕性固體顆粒的漿體的工業(yè)泵，在石板廠渣漿泵承擔(dān)著煤泥水的輸送工作。渣漿泵主要由軸承箱體及渣漿泵體構(gòu)成，軸承箱體提供動力，渣漿泵體進行介質(zhì)輸送工作。軸承箱體內(nèi)的主軸是高速運動部件，工作時產(chǎn)生大量的熱，需要對軸承箱體內(nèi)的軸承進行冷卻，如果沒有及時冷卻，可能會燒壞軸承。現(xiàn)有的軸承箱體主要是靠接自來水經(jīng)軸承體內(nèi)的迂回冷卻管進行冷卻，冷卻水最后排入地溝。此種方式的不足之處在于，若遇中途斷水而工作人員未及時察覺，或人為忘記打開冷卻水，或冷卻水管堵管等等，將導(dǎo)致渣漿泵在無冷卻水的情況下運行，泵軸承在無水冷卻情況下運行發(fā)熱，易被燒干而損壞?；蛘弋?dāng)渣漿泵在未工作的情況下，冷卻水照常打開而人為忘記關(guān)閉，大量的清水會白白流失。為此，需要一套渣漿泵軸承冷卻水自循環(huán)裝置，可以保證渣漿泵的正常運行，并節(jié)約生產(chǎn)用水。為了解決上述問題，石板廠發(fā)明了一種新型的帶有冷卻水自循環(huán)裝置的渣漿泵，在420尾煤泵應(yīng)用成功后，逐步推廣到其它11臺渣漿泵上。圖4.6是帶有冷卻水自循環(huán)裝置的渣漿泵示意圖。1、軸承箱體2、供水管3、回流管4、排污閥5、冷卻水供水口6、熱水回流口7、玻璃管液位計8、水箱9、渣漿泵體10、熱水出口11、冷卻水入口12、水箱架圖4.6帶有冷卻水自循環(huán)裝置的渣漿泵示意圖與已有技術(shù)相比，本技術(shù)有益效果體現(xiàn)在：本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、降溫可靠，不會出現(xiàn)因運行時間長，運轉(zhuǎn)速度高而將軸承燒壞卡死的現(xiàn)象。在開啟渣漿泵后，可以自動進行冷卻降溫，防止人員疏忽而造成未給泵提供冷卻用水。本自循環(huán)冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡單，可針對不同泵類型，具有廣泛的適用性。同時可節(jié)約水資源，減少設(shè)備運行成本，減輕職工勞運強度，保證了泵軸承在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度的范圍內(nèi)安全運行。4.8改善循環(huán)水水質(zhì)為了消除濃縮池表面的泡沫，提高循環(huán)水水質(zhì)，減少泡沫對洗煤生產(chǎn)的影響，在對其它選煤廠的消泡經(jīng)驗進行研究分析的基礎(chǔ)上，針對原消泡方式存在的仍有一部分泡沫隨消泡水進入循環(huán)水中的具體情況，對原消泡方法進行了改進：一是在濃縮池溢流堰內(nèi)側(cè)300mm處安裝一圈由廢舊皮帶制成的高500mm的圍堰，將泡沫圍在圍堰內(nèi)，使其不隨溢流水流入循環(huán)水池內(nèi)；二是從電廠循環(huán)水管上引入一根管道安裝到濃縮池入料管旁成為消泡水。利用電廠循環(huán)水通過膠管的小孔形成噴淋水，噴灑在泡沫表層，破壞泡沫穩(wěn)定性，起到物理消泡的作用，在不增加洗煤系統(tǒng)的清水用量和電耗的情況下消除濃縮池泡沫層，防止泡沫上夾帶的高灰細(xì)泥物進入循環(huán)水。圖4.7是濃縮池攔泡圍堰及消泡噴淋水圖。圖4.7濃縮池攔泡圍堰及消泡噴淋水圖該裝置投入使用后，經(jīng)測試，循環(huán)水濃度＜0.5g/l，實現(xiàn)了清水洗煤，為洗煤脫泥脫介、粗煤泥降灰、浮選稀釋水添加提供了工藝保證，降低了介耗，提高了精煤產(chǎn)率。同時重新規(guī)范了洗煤清水使用點，降低了清水消耗。4.9聚丙烯酰胺添加系統(tǒng)的改造一直以來石板廠聚丙烯酰胺添加系統(tǒng)的運行模式是設(shè)2個藥劑桶611A和611B，分別加入濃縮池和沉淀塔，專人加藥，人為添加，由于藥劑桶容量小，加藥次數(shù)多較為費事。表4.1藥劑桶各項參數(shù)設(shè)備名稱藥劑桶直徑（m）藥劑桶桶高（m）藥劑桶容量（m3）加藥量(Kg/桶)藥劑濃度（Kg/m3）611A1.5323.6750.804611B226.283由表4.1可以看出，石板廠藥劑桶容量偏小，每班加藥桶數(shù)多，實際生產(chǎn)中由于每次加藥時桶都未裝滿，實際加藥次數(shù)更多。聚丙烯酰胺用量不足將導(dǎo)致煤泥沉淀速度變慢，濃縮溢流濃度極易超標(biāo)，不能保證所要求的循環(huán)水指標(biāo)，從而使洗煤產(chǎn)品指標(biāo)難以穩(wěn)定控制；用量過多，雖然加快了煤泥的沉淀速度，但易造成濃縮底流濃度過高，并且底流中聚丙烯酰胺含量增加，這樣對底流運輸及壓濾生產(chǎn)產(chǎn)生不利，在壓濾卸煤餅時煤餅不易脫落，增加了操作人員勞動強度，降低了工效；如因聚丙烯酰胺過多導(dǎo)致煤泥水呈現(xiàn)膠體凝聚現(xiàn)象，將導(dǎo)致煤泥水系統(tǒng)紊亂；同時也造成了藥劑浪費，使洗煤生產(chǎn)成本增加。因此，適量使用聚丙烯酰胺，不僅能提高絮凝效果、有效處理煤泥水，而且對保證洗煤產(chǎn)品指標(biāo)、提高工效、降低成本也起著重要作用。石板廠藥劑濃度一直較低，很大一方面原因是藥劑添加系統(tǒng)管道復(fù)雜，用濃度大的藥劑很容易造成管道堵塞，如果藥劑系統(tǒng)改造后，管道將大為簡化，不易出現(xiàn)堵塞情況，而且從減輕勞動強度的角度來說，應(yīng)該加大藥劑的濃度。表4.2611A、611B使用情況表設(shè)備名稱藥劑桶容量（m3）每班添加桶數(shù)容量（m3）611A3.67537.19611B6.283新藥劑桶37.68137.68由表4.2可以看出，石板廠按每班生產(chǎn)19小時計算，一般每班611B要打3桶左右（18.84m3），611A打5桶左右（18.35m3），每班總量在37.19m3左右，如果新藥劑桶采用Φ4×3的尺寸（容量為37.68m3）就能滿足整個班的加藥需要。根據(jù)車間廠房實際布局，2013年3月在舊廠房4樓浮選機旁平臺處利用廢舊的壓濾機入料桶制作成聚丙烯酰胺攪拌桶，完成煤泥水加藥系統(tǒng)的改造，藥劑桶大小為Φ4×3。此項改造有2個好處：一是改變聚丙烯酰胺攪拌桶（藥劑桶）的位置，石板廠原藥劑桶布置在舊廠房1樓外側(cè)，煤泥水系統(tǒng)中加藥需要由2臺泵打入，現(xiàn)在將新藥劑桶布置在舊廠房4樓，藥劑通過高差自流進入濃縮池，沉淀塔由泵打入，進而減少了1臺泵的運行。二是溶解聚丙烯酰胺的水源采用煤矸石電廠的余熱水，熱水更有助于聚丙烯酰胺的溶解，從而減少攪拌器的運行時間，提高煤泥水的沉降效果。4.10其它改造為了減小煤泥水系統(tǒng)運行負(fù)荷，特別是杜絕重介系統(tǒng)“跑粗”，造成濃縮池排料不暢，影響煤泥沉降和循環(huán)水質(zhì)，一是在303#斜板沉淀池入料處增加了一個直徑為1.5m，深度為1.2m的紊流圈，保證煤泥的分級效果；二是將原處理精煤磁尾桶物料的3臺Ф350旋流器更換為Ф500的旋流器，增加旋流器處理量，杜絕旋流器因超負(fù)荷出現(xiàn)溢流“跑粗”現(xiàn)象；三是將事故池底流泵安裝配套的變頻器，使底流泵實現(xiàn)變頻控制，靈活調(diào)節(jié)事故池底流抽出量，降低濃縮池入料量，確保濃縮池入料穩(wěn)定，為煤泥水的沉降創(chuàng)造有利條件。4.11強化管理為確保煤泥水系統(tǒng)的高效安全運行，降低材料消耗，關(guān)鍵是要維護保養(yǎng)好該系統(tǒng)的設(shè)備，特別是盡管對煤泥水運行方式及壓濾機入壓方式等方面進行了一系列的改造，但由于尾煤量的大幅增加，煤泥的入壓時間延長，仍然要盡可能降低尾煤設(shè)備入壓時間，延長濾布、濾板的使用壽命，降低職工勞動強度，為此，采取了如下措施：（1）對尾煤操作實現(xiàn)集中控制后制定辦法，要求壓濾機卸料時崗位司機必須就地操作，對設(shè)備實時監(jiān)控，確保尾煤系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障后能得到及時排除，保證設(shè)備安全運行。（2）每旬沖洗一次壓濾機濾板，延長濾板、濾布使用壽命。（3）勤檢查各工藝點，杜絕系統(tǒng)跑粗；（4）當(dāng)天的煤泥要及時回收，當(dāng)生產(chǎn)量較大時，壓濾機必須使用三臺入壓，且沉淀塔清水層不得低于4m。（5）經(jīng)常檢查渣漿泵自循環(huán)冷卻裝置的冷卻水質(zhì)量，如水質(zhì)變差或液位達低限及時補充清水。通過一系列的技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)了原煤處理能力為180萬噸/年的選煤廠用一臺φ24m的濃縮機和一座φ12m的沉淀塔串聯(lián)處理煤泥水，循環(huán)水濃度＜0.5g/l。

5項目技改投入本研究項目技改共投入92.8萬元，其中設(shè)備/配件78.4萬元，安裝費9.4萬元，其它5萬元，明細(xì)見表5.1：表5.1技改投入統(tǒng)計表序號名稱設(shè)備/配件購置費（萬元）安裝費（萬元）合計（萬元）1快開壓濾機60.06.066.02尾煤集控系統(tǒng)3濃縮池602/603底流泵3.21.04.24壓濾機入料泵電機改造5渣漿泵自循環(huán)冷卻裝置3.00.53.56刮板運輸機張緊裝置7517刮板電機改造1.00.21.28濃縮池消泡9絮凝劑添加系統(tǒng)改造10其它5合計78.49.492.8

6技術(shù)創(chuàng)新點（1）對選煤廠的煤泥水處理工藝進行了研究，通過比較濃縮池、沉淀塔處理煤泥水的并聯(lián)與串聯(lián)的不同運行方式的優(yōu)缺點，提出了濃縮池、沉淀塔處理煤泥水的串聯(lián)運行工藝，即對于重介+浮選工藝的煉焦煤選煤廠的煤泥水處理流程中，煤泥水首先進入濃縮機進行濃縮澄清，濃縮池的底流進入沉淀塔濃縮澄清，沉淀塔的底流進入壓濾機脫水，壓濾機的濾液水、濃縮池的溢流和沉淀塔的溢流作為再生水循環(huán)使用。該工藝實現(xiàn)了濃縮池底流的連續(xù)排放，杜絕了“壓耙”事故的發(fā)生，保證了壓濾機入料濃度，提高了尾煤回收能力和煤泥水系統(tǒng)運行效率。通過查新表明該工藝為國內(nèi)未見，《選煤技術(shù)》雜志有相關(guān)文獻報告，并獲得了實用新型專利授權(quán)，發(fā)明創(chuàng)造專利已獲得受理。（2）對選煤廠濃縮池的消泡技術(shù)進行了比較、研究，采取“攔”與“消”相結(jié)合的方式進行消泡更為可靠、效果更佳。該消泡技術(shù)為物理消泡方式，在濃縮池溢流堰內(nèi)側(cè)安裝一圈由廢舊皮帶制成的攔泡裝置，將泡沫圈在其內(nèi)；同時將煤矸石電廠的循環(huán)水通過管道引入濃縮池入料管旁作為消泡水，對濃縮池表面漂浮的泡沫進行灑水消泡，循環(huán)水濃度＜0.5g/l。高質(zhì)量的循環(huán)水為原煤脫泥、產(chǎn)品脫介、浮選添加稀釋水提供了較好的工藝保證；同時減少了因循環(huán)水中夾帶的高灰細(xì)泥物污染精煤產(chǎn)品，提高了主洗密度，有可觀的經(jīng)濟效益。通過查新表明該工藝為國內(nèi)未見，實用新型專利已獲得受理。（3）對選煤廠尾煤回收方式進行了研究，采用無攪拌桶回收尾煤工藝，即去掉原尾煤回收中使用的攪拌桶，將沉淀塔底流直接通過壓濾機入料泵引入壓濾機內(nèi)。入壓時先不開入料泵進行自動入壓，壓濾機濾室達工作壓力后，再啟動入料泵進行加壓過濾脫水。該工藝杜絕了煤泥水跑冒現(xiàn)象，使尾煤回收效率大大提高，降低了入料泵的運行電耗，同時由于入料泵延后啟動，利用濾室內(nèi)已充填的煤泥作為緩沖，降低泵啟動時對濾板的突然加壓，延長了濾板使用壽命，降低濾板的損耗。新運行方式的特點是在不增加任何硬件設(shè)施的條件下，僅對部分設(shè)備進行了技術(shù)改造，實現(xiàn)了尾煤回收工藝由并聯(lián)向串聯(lián)方式的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了利用沉淀塔余壓入壓?！哆x煤技術(shù)》雜志有相關(guān)文獻報告，同時通過查新表明該工藝為國內(nèi)未見。（4）對煤泥水運行設(shè)備進行了創(chuàng)新性的改造，為尾煤系統(tǒng)的正常入壓提供了有力的技術(shù)保障，進而確保整個煤泥水系統(tǒng)運行流暢。①發(fā)明的刮板運輸機鏈條張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)，將鏈條張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)布置在刮板運輸機靠機頭至機尾的適宜位置，通過調(diào)節(jié)手盤，帶動調(diào)節(jié)螺桿使鏈輪上下位移，從而實時調(diào)節(jié)鏈條的松緊。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝位置靈活，在刮板運輸機的機頭至機尾部的適宜位置均可布置，針對不同尺寸和不同輸送距離有廣泛的適用性，而且調(diào)節(jié)時不需其它輔助工具，具有廣泛的適應(yīng)性。該裝置獲得了實用新型專利授權(quán)。②發(fā)明的帶有冷卻水自循環(huán)裝置的渣漿泵，實現(xiàn)了渣漿泵冷卻水的自循環(huán)。此項發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、降溫可靠，可針對不同泵類型，具有廣泛的適用性。開啟渣漿泵后，該裝置自動開始降溫，防止人員疏忽而造成未提供冷卻水現(xiàn)象，不會出現(xiàn)因運行時間長，運轉(zhuǎn)速度高而將軸承燒壞卡死的現(xiàn)象；同時可節(jié)約水資源，減少設(shè)備運行成本，減輕職工勞運強度，保證泵軸承在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度的范圍內(nèi)安全運行。該裝置獲得了實用新型專利授權(quán)。7達到的效果本研究項目經(jīng)連續(xù)三年的運行實踐證明，對尾煤回收工藝、壓濾機入壓方式進行改進后，提高了煤泥水系統(tǒng)運行的安全可靠性，降低了尾煤系統(tǒng)設(shè)備的運行臺次及時間，降低了材料消耗和電耗，設(shè)備維護工作量大幅度減少，杜絕了煤泥跑冒，提高了尾煤回收效率；通過對濃縮池進行消泡，降低了循環(huán)水濃度，實現(xiàn)了清水洗煤，對主洗系統(tǒng)的產(chǎn)品脫介、末精煤脫泥、提高浮選效果等工藝環(huán)節(jié)起到了重要的作用。7.1實現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)下表7.1是改造前與改造后用電對比表（每天洗煤時間按16小時計算），表7.2是改造前與改造后技術(shù)指標(biāo)對比表。由表7.1、表7.2的對比數(shù)據(jù)可以看出，改造后原煤處理量為380t/h以上，單個循環(huán)的尾煤重量增加了14%，尾煤循環(huán)數(shù)減少了15%，耗電量減少了66%；循環(huán)水濃度＜0.5g/l，實現(xiàn)了清水洗煤，粗煤泥灰分降低了1.9個百分點，尾煤灰分增加了2.8個百分點；介耗為0.91kg/t原煤，介質(zhì)用量減少了25%；洗煤清水耗為0.05m3/t原煤，清水用量減少了50%；壓濾機濾板用量減少了70%，濾布用量減少了39%，聚丙烯酰胺用量減少了38%。由對比數(shù)據(jù)看出，本研究項目取得了較好的技術(shù)指標(biāo)。

表7.1改造前與改造后用電對比表序號名稱項目改造前改造后差值（后-前）1尾煤噸位噸/個循環(huán)78+12尾煤循環(huán)數(shù)個/日7463-113612A/613A尾礦泵功率（KW）90900日運行時間（h）160-16日耗電量（kwh）14400-14404602/603底流泵功率（KW）55550日運行時間（h）1.6216+14.38日耗電量（kwh）89880+7915壓濾機入料泵功率（KW）11045-65日運行時間（h）24.716.8-7.9日耗電量（kwh）2174605-14356605/606底流泵功率（KW）55550日運行時間（h）12.26.5-5.7日耗電量（kwh）537358-1797聚丙烯酰胺藥劑泵功率（KW）63-3日運行時間（h）660日耗電量（kwh）3618-188515/516/517刮板功率（KW）6378+15日運行時間（h）1916-3日耗電量（kwh）958998+409低壓風(fēng)機功率（KW）2802800日運行時間（h）190-19日耗電量（kwh）31920-3192合計功率（KW）659606-53日運行時間（h）98.5261.3-37.22日耗電量（kwh）84262859-5567表7.2改造前、后技術(shù)指標(biāo)對比表名稱單位改造前改造后2010年-2012年2013年2014年2015年入洗原煤量萬噸508.5162.9176.9157.7洗煤時間h15270423145594054原煤處理量t/t333385388389粗煤泥灰分%12.7610.8211.0210.84循環(huán)水濃度g/l≥12＜0.5＜0.5＜0.5介耗Kg/t原煤1.211.080.920.91水耗m3/t原煤0.100.060.050.05尾煤灰分%55.3756.1257.7858.18壓濾機濾板張/萬t原煤0.800.440.270.23壓濾機濾布套/萬t原煤1.320.810.800.80聚丙烯酰胺kg/萬t原煤141.45104.36101.7587.517.2直接經(jīng)濟效益1、節(jié)約電耗產(chǎn)生的效益改造前日耗電量為：8426kwh改造后日耗電量為：2859kwh每天節(jié)約的電耗為：8426-2859=5567kwh電價按0.5元/kwh計算，每天節(jié)約電耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為：5567×0.5=2783.5元每日節(jié)約電費為：2783.5÷16=174元2015年洗煤時間為4054小時，節(jié)約的電費支出為：174×4054=70.5萬元2、提高精煤產(chǎn)率產(chǎn)生的效益①粗煤泥灰分降低增加的精煤產(chǎn)率根據(jù)石板廠原煤資料，粗煤泥灰分每降低1個百分點，在保證總精煤灰分不變的情況下重介精煤灰分相應(yīng)提高，分選密度相應(yīng)提高，精煤產(chǎn)率增加0.15個百分點。2015年粗煤泥灰分降低了1.92個百分點，提高精煤產(chǎn)率為：1.92×0.15=0.29%②尾煤灰分提高增加的精煤產(chǎn)率改造前（2010-2012年）尾煤灰分為55.37%，改造后2015年尾煤灰分為58.18，精煤灰分為10.5%，因尾煤灰分提高多回收的精煤產(chǎn)率（占尾煤比例）為：（58.18-55.37）÷（58.18-10.5）=5.89（%）尾煤產(chǎn)率為9%，增加的精煤產(chǎn)率（占原煤）為：5.89×9%=0.53（%）扣除其它因素對提高浮選精煤產(chǎn)率的影響，本項目提高精煤產(chǎn)率0.2%。①+②=0.29+0.2=0.49%2015年入洗原煤157.7萬噸，多回收精煤為：157.7×0.49%=7727噸每噸精煤按580元計算，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為：7727×580=448.2萬元3、節(jié)約介質(zhì)消耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益改造后2015年度節(jié)約介質(zhì)用量為：（1.21-0.91）×157.7=473.1噸介質(zhì)單價為900元/噸，降低材料成本為：473.1×900=42.6萬元4、節(jié)約清水消耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益改造后2015年度節(jié)約清水用量為：（0.1-0.05）×157