福建省水煤漿研發(fā)與生產(chǎn)應用示范基地水煤漿廠(chǎng)設計實(shí)踐

第1期煤質(zhì)技術(shù)011年1月福建省水煤漿研發(fā)與生產(chǎn)應用示范基地水煤漿廠(chǎng)設計實(shí)踐段清兵12,張勝局1·2,段靜2,何國鋒1,2(1.國家水煤漿工程技術(shù)研究中心,北京1000132.煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院,北京100013)摘要:福建省水煤漿研發(fā)與生產(chǎn)應用示范基地水煤漿廠(chǎng)是以神華水煤漿專(zhuān)用煤(屬低階煙煤)和印染廢水為原料,采用低階煤制高濃度水煤漿工藝生產(chǎn)的水煤漿產(chǎn)品,可供水煤漿鍋爐使用并配套蒸汽余壓發(fā)電工程。該項目的建成授產(chǎn),證明了神華環(huán)保水煤漿制備和燃燒技術(shù)的成熟性和可靠性,拓寬了水煤漿行業(yè)原料的選擇范圍,降低了生產(chǎn)成本,為我國印染行業(yè)污廢綜合利用、節能減排起到積極的示范作用關(guān)鍵詞:水煤漿;低階煙煤;制漿工藝;設計實(shí)踐中圖分類(lèi)號:TQ534.4文獻標識碼:B文章編號:1007-7677(2011)01-0053-03Discussion on the design practice of coal slurry plants d andproduction demonstration base in Fujian provinceDUAN Qing-bing, ZHANG Sheng-ju, DUAN Jing, HE Guo-feng(1. National Engtneering Research Center of Coal Water Slurry, Beijing 100013, china2. Beijing Research Institute of Coal Chemistry, China Coal Research Institute, Beijing 100013, China)Abstract: Shenhua coal (a low rank bituminous coal) and dyeing waste-water were used as raw materials in the coal slurry plant ofr&dand production demonstration base in Fujian province. The high-concentration coal water slurry products, prepared from thelow rank coal could be used in the Cws boiler and to support the assorted residual pressure steam power generation projects. Theconstruction and operation of this project approved that the preparation and combustion technology of shenhua environmentalcoal- water slurry was mature and reliable. The project, which broadened the range of optional raw materials in Cws industry anddecreased the production costs, played a positive role during the utilization of printing and dyeing industry waste-waterKey words: coal water slurry: low rank bituminous coal; pulping technology; design practice1項目概況質(zhì)、成漿性、技術(shù)經(jīng)濟等方面的綜合考量,決定選擇神華水煤漿專(zhuān)用煤為原料。特別是煤源能穩定供福建省石獅市清遠印染發(fā)展有限公司為高檔織應、煤質(zhì)優(yōu)良、運輸條件方便和經(jīng)濟成本低等方面物面料印染及整理加工的生產(chǎn)企業(yè),原有6臺散煤均具有極大的優(yōu)勢鍋爐(總供汽能力為100t/h)在滿(mǎn)負荷運行狀態(tài)為保證水煤漿灰熔融性滿(mǎn)足燃燒要求,以神華下不能滿(mǎn)足生產(chǎn)用汽需求,另外每天產(chǎn)生堿性印染榆家梁煤為主原料煤,以神華保德煤為配原料煤構污水6000t和蒸汽凝結水3000t,此部分污水通成神華水煤漿專(zhuān)用煤,兩者配比為3:1,神華水過(guò)自備污水廠(chǎng)簡(jiǎn)單處理后排至市政污水處理廠(chǎng)煤漿專(zhuān)用煤基本性質(zhì)分析見(jiàn)表1。出于環(huán)境保護和滿(mǎn)足企業(yè)日益增長(cháng)對熱負荷需表1神華水煤漿專(zhuān)用煤的基本性質(zhì)分析要,以及進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本的目的,該公可決定M,/M,/ Ad/ Vat/ S4/ Qgr./ ST/HGI建設以印染廢水為生產(chǎn)用水的50萬(wàn)t/a的水煤漿生產(chǎn)廠(chǎng)和配套蒸汽余壓發(fā)電工程的污廢綜合利用項11.46.3310.5536.670.352896131059目,該L程2008年被福建省發(fā)改委定為福建省水2.2制漿工藝的選擇煤漿研發(fā)與生產(chǎn)應用示范基」抽華怛性的問(wèn)題,煤炭科學(xué)研究中國煤化工2原料煤和制漿工藝的選擇總院高濃度水煤漿工藝新CNMH(地將“多破少磨2.1原料煤的選擇和“分級研磨”的理念成功地融入到制漿工藝中根據項目建設地理位置,經(jīng)過(guò)對原料煤源、煤用棒磨替代球磨,并輔以超細磨,與常規球磨工藝53第1期煤質(zhì)技術(shù)2011年1月相比,磨煤電耗大幅降低30%以上,從而可降低劑,成漿濃度可提高3~5個(gè)百分點(diǎn),是水煤漿制生產(chǎn)成本20%以上。加之配合新開(kāi)發(fā)的高效添加備技術(shù)的一項重大突破水分散劑穩定劑破碎高濃度磨礦攪拌緩沖高剪切處理濾漿處理均質(zhì)熟化產(chǎn)品中濃度細磨水圖1低階煙煤制高濃度水煤漿工藝流程目前,該工藝技術(shù)先后已經(jīng)在汕頭桂宇水煤漿良好的技術(shù)基礎。廠(chǎng)、東莞電力燃料公司水煤漿廠(chǎng)、杭州新源水煤漿根據低階煤制高濃度水煤漿工藝要求綜合考慮江蘇神華德瑞新能源公司得到推廣應用,總設原料煤的性質(zhì)、破碎機可適應的排料粒度、破碎產(chǎn)計規模達千萬(wàn)噸。自2008年3月分別投入運行以品的儲存的各工藝環(huán)節。為此,破碎系統釆用新型來(lái),經(jīng)近3年的實(shí)際生產(chǎn)結果表明,工藝系統配置立式破碎機,可將出料粒度控制在不大于3mm占合理、生產(chǎn)參數調整靈活、粒度級配控制容易、設80%以上。與傳統制漿工藝中要求在13mm以下備運行穩定、制漿電耗低等特點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐結果證相比,破碎產(chǎn)品的粒度上限顯著(zhù)降低,致使磨礦功明,不但實(shí)現以神華煤為代表的低階煤可制取高濃耗隨之降低,此舉即“已破代磨”的理念。度水煤漿的目標成為現實(shí),而且提高了神華環(huán)保型根據生產(chǎn)能力要求,50萬(wàn)t/a破碎系統選擇的水煤漿在市場(chǎng)中的競爭力和影響力破碎機主要技術(shù)參數如下2.3水煤漿產(chǎn)品質(zhì)型號:LXWP2000型細粒破碎機;水煤漿濃度:(65±1)%;入料粒度:≤50mm;水煤漿黏度(25℃,100S1):(1200±200)出料粒度:≤3mm占80%以上;mPa·s;破碎能力:80t/h水煤漿穩定性(無(wú)硬沉淀):≥60d。電機功率:185kW;神華煤水煤漿是高濃度、低黏度、穩定性較數量:2臺,一用一備。高,能夠完全滿(mǎn)足用戶(hù)對高質(zhì)量水煤漿的使用要求。3.2水煤漿制備系統3.2.1制漿系統工藝環(huán)節的確定3生產(chǎn)工藝環(huán)節的設置按照低階煤制高濃度水煤漿工藝技術(shù)特點(diǎn),并該工程生產(chǎn)工藝設計共分為4個(gè)系統,即原料結合用戶(hù)對水煤漿產(chǎn)品質(zhì)量要求,該項目主要工藝煤儲存和破碎系統、水煤漿制備系統、藥劑的配制控制環(huán)節確定如下。和添加系統、水煤漿儲存和輸送系統3。)根據水煤漿產(chǎn)量和質(zhì)量(濃度、黏度、粒3.1原料煤儲存和破碎系統度等)要求設定煤量、細漿、水量、分散劑量和穩生產(chǎn)所需原料煤通過(guò)輪船由天津港運至石獅市定劑量。為了獲得穩定的水煤漿產(chǎn)品質(zhì)量,需要嚴鴻山鎮梅林港碼頭,再經(jīng)汽車(chē)運輸到水煤漿制漿廠(chǎng)。格控制磨機的運行工況和上述各給料量考慮到碼頭原料煤的儲存能力、并且碼頭距離水煤(2)為除去混入水煤漿中的鐵屑、粗粒物料和漿廠(chǎng)距離較近等因素,該水煤漿廠(chǎng)內僅設置2個(gè)方纖維狀物料等雜物,需要在調漿工藝過(guò)程中,設置型儲煤倉(總儲量1400t),用以調節碼頭至水煤除雜和濾漿裝置。漿廠(chǎng)的原料煤運輸,保證生產(chǎn)用煤的實(shí)時(shí)需求。(3)為了使水煤漿具有一定的穩定性,需設置為提高制漿效果和減少磨礦功耗,對給入磨機穩中國煤化工產(chǎn)情況,靈活地的原料煤,不僅要求將其破碎到小于一定粒度,而進(jìn)CNMHG且希望破碎后煤的粒度分布具有較高的堆積效率,4)哎置咼羅切處埋環(huán)節,對水煤漿進(jìn)行適當以有利于從磨礦一開(kāi)始就為高濃度水煤漿制備奠定地高速剪切處理,可明顯增強水煤漿的觸變性能和第煤質(zhì)技術(shù)2011年1月屈服應力,從而進(jìn)一步改善水煤漿的流變性和提高攪拌均勻后用泵送入制漿車(chē)間各加藥點(diǎn)。穩定劑干水煤漿的穩定性。粉的溶解則需要稱(chēng)重后,加入穩定劑稀釋桶內并加(5)經(jīng)過(guò)高剪切處理的煤漿還需進(jìn)行均質(zhì)、熟一定量的水,經(jīng)過(guò)攪拌均勻后用泵送入制漿車(chē)間化。適當強度和一定時(shí)間的攪拌、剪切,可以加速各加藥點(diǎn)。煤漿的熟化。在隨后的靜置儲存期內保持其流變性3.4水煤漿儲存和輸送系統的相對穩定,在質(zhì)量上獲得相對的均一性。為了解決制漿生產(chǎn)能力與產(chǎn)品用戶(hù)需求的不均3.2.2制漿系統主要設備的選擇衡問(wèn)題,水煤漿廠(chǎng)內設置儲漿罐。儲漿量的大小主綜合考量該項目市場(chǎng)需求、設備的處理能力要取決于產(chǎn)品用戶(hù)每日需求量、用戶(hù)距離、運輸設工藝系統可調節性等因素,50萬(wàn)t/a規模的制漿系施的周轉期等因素統由2個(gè)25萬(wàn)t/a生產(chǎn)線(xiàn)組成。在該項目的工業(yè)場(chǎng)地設立2座容量為3000m3制漿原料煤的哈氏可磨性指數(HGI)為50儲漿罐,并在罐體安裝立式攪拌器,用于機械攪拌60,對破碎到3mm以下的原料媒經(jīng)試驗室磨機的防止水煤漿產(chǎn)生硬沉淀。在儲漿罐內還裝有液位試驗驗證,并綜合以往同類(lèi)工程磨機選型及設備實(shí)計,用于指示漿面高度。儲漿罐旁建一裝車(chē)泵房,際運行情況等因素分析,該工程選擇的粗、細磨機內設螺桿泵,用于送往鍋爐車(chē)間和為外運水煤漿槽型號分別為車(chē)裝漿(1)粗磨機主要規格參數規格:Φ3.4m×5.8m;4生產(chǎn)輔助工程入料粒度:≤3mm占80%以上4.1廢漿、廢水處理處理能力:41.67t/h;在正常生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有廢漿產(chǎn)生,僅在開(kāi)、停主電動(dòng)機:YR5608,N=900kW,電壓:10kV車(chē)期間和事故狀態(tài)下會(huì )產(chǎn)生少量廢漿。濃度大于輔助電機:Y225M8,N=22kW;50%的不合格廢漿送入廢漿桶,在生產(chǎn)正常后,再最大裝棒量:85t;逐步摻入合格漿屮加以回收;對于濃度低于50%數量:2臺(2臺磨機對稱(chēng)布置)的不合格漿和清洗管道、泵、廠(chǎng)房地面等產(chǎn)生的煤(2)細磨機主要規格參數泥水,量少時(shí)利用廢漿系統加以回收,遇較集中量型號:CYM5000C;大時(shí)排至廢漿沉淀池,經(jīng)澄清處理達標后的水回收電機功率:N=250kW;泥由泵清理后,返回生產(chǎn)系統。該廠(chǎng)設有入料粒度:40pm~50m完善的廢漿、廢水處理設施,可以確保廢漿、廢水出料粒度:<15m;不外排,達到零排放。磨礦濃度:45%~55%4.2生產(chǎn)、生活用水處理處理能力:5t/h~7t/h該項目所用生產(chǎn)水為企業(yè)印染生產(chǎn)排出的工業(yè)數量:2臺(2臺磨機對稱(chēng)布置)。廢水,其他生產(chǎn)用水(噴霧除塵、沖洗地面用水32.3制漿車(chē)間的布置和消防用水均來(lái)自市政管網(wǎng)。生產(chǎn)廢水全部進(jìn)入沉2套25萬(wàn)t/a制漿生產(chǎn)線(xiàn)所需廠(chǎng)房面積為淀池,然后返回生產(chǎn)系統再利用,確保廢水不外47m×50m,2條生產(chǎn)線(xiàn)對稱(chēng)布置。在空間布置排;生活污、廢水排至該系統外的廢水處理系統統上,盡量利用平面錯開(kāi)的方式,磨機等主要設備布處理。置在十分平整的基底上,上方設電動(dòng)雙梁橋式起重4.3生產(chǎn)技術(shù)檢查機,能夠起吊所有大設備,便于設備的檢修和維為了指導生產(chǎn)操作,保證水煤漿產(chǎn)品的數量護,并且大幅度減少了土建工程量、節約投資成本。質(zhì)量指標合格和穩定,制漿生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)檢查采3.3藥劑的配制和添加系統用在檢測相結合的方式。在制漿生產(chǎn)主要分散劑和穩定劑溶液的調配和給藥,分別由2套環(huán)節中國煤化工表。在線(xiàn)檢測的系統完成。每套系統均包括攪拌桶、添加劑泵及定參數CNMH位等。此外,對量給藥裝置等。分散劑經(jīng)定容桶計量后,給入分散水煤漿的濃度、流變性、黏度及穩定性需進(jìn)行離線(xiàn)劑稀釋桶,然后按照設定濃度加入相應的水。經(jīng)過(guò)(下轉第61頁(yè))第1期煤質(zhì)技術(shù)2011年1月(2)稅后利潤:918.33萬(wàn)元原本由尾煤泥系統處理的中矸磁選機尾礦因其7.4投資回收期灰分低,單體解離效果良好,且新浮選機處理量浮選系統技改工程總投資為200萬(wàn)元。大,技術(shù)性能先進(jìn),浮選效果好,所以將其經(jīng)浮選(1)稅前:5.23個(gè)月(包括建設期3個(gè)月)。機處理,以提高可燃體的回收率是可行的(2)稅后:5.61個(gè)月(包括建設期3個(gè)月)。參考文獻:8結語(yǔ)[1]吳大為,淳游選煤技術(shù)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)資興選煤廠(chǎng)浮選系統的技術(shù)改造項目取得了預出版社,2004期的效果,F]CA8-4型噴射式浮選機和KXGZ快速[2]周少雷,高效選煤新技術(shù)與新設備[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2008.自動(dòng)壓濾機聯(lián)合處理煤泥水工藝是目前國內較先進(jìn)的工藝,也是與資興選煤廠(chǎng)重介系統完全配套的工作者簡(jiǎn)介:唐小榮(1968-),男,南永州人,工程師,現任藝。技改使得原浮選系統存在的問(wèn)題得到了徹底的湖南省資興焦電殷份有限公司選煤分廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)。解決,并實(shí)現了提高精煤產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,增加效益的目標。(收稿日期:2010-11-17)(上接第55頁(yè)金1070萬(wàn)元。檢測,以作為在線(xiàn)儀表校正的依據和指導生產(chǎn)、向用戶(hù)提供水煤漿產(chǎn)品質(zhì)量指標的正式依據。制漿廠(chǎng)6結語(yǔ)設有化驗室,主要承擔對原料煤的媒質(zhì)和水煤漿的該示范基地水煤漿廠(chǎng)是以神華水煤漿專(zhuān)用煤化驗分析、檢測工作。(屬低階煤)和印染廢水為原料,采用低階煤制高4.4電源及供電方式濃度水煤漿工藝技術(shù)生產(chǎn)環(huán)保水煤漿,供水煤漿鍋根據《水煤漿工程設計規范》要求,該項目按爐使用并配套蒸汽余壓發(fā)電的工程二級負荷設計,所需兩回10kV電源分別引自公該項目的建成投產(chǎn),再次證明了神華環(huán)保水煤變電站10kV不同母線(xiàn)段,正常時(shí)兩回電源同時(shí)工漿制備和燃燒技術(shù)的成熟性和可靠性,不但拓寬了作,當一回故障時(shí),另一回可擔負全部負荷的供水煤漿行業(yè)原料的選擇范圍、降低生產(chǎn)成本,而且電,電源距水煤漿廠(chǎng)約1km。為我國印染行業(yè)污廢綜合利用、節能減排起到積極5技術(shù)經(jīng)濟的示范作用。5.1工作制度和勞動(dòng)定員參考文獻:工作制度。年工作6000h,每日工作時(shí)間為[1]神華煤制水煤漿特性研究及工業(yè)試驗課題研究報告24h,3班連續生產(chǎn)。[R],煤炭科學(xué)研究總院國家水煤漿工程技術(shù)研究中根據前述設置的系統環(huán)節、生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝心,2006,8.備、工作制度、生產(chǎn)組織形式等,按巡視和固定結[2]高效節能水煤漿制備工藝及關(guān)犍設備的研究報告合的方式進(jìn)行崗位排定,水煤漿廠(chǎng)達到50萬(wàn)t/a[R].煤炭科學(xué)研究總院國家水煤漿工程技術(shù)研究中設計生產(chǎn)能力時(shí)所需要的全部生產(chǎn)和管理人員預計心,2008,12[3]石獅市清遠印染發(fā)展有限公司水煤漿廠(chǎng)初步設計說(shuō)明為51人書(shū)[R],煤炭科學(xué)研究總院,2009,4.5.2概算投資概算投資系指達到50萬(wàn)t/a生產(chǎn)規模時(shí),建作者簡(jiǎn)介:投清兵(1978-),男,山樂(lè )委安人,碩士,主要從設期間需要的建設投資和生產(chǎn)初期需要的鋪底流動(dòng)事水煤漿工程和技術(shù)研究方面工作。先后負秀完成了6項國家行業(yè)資金。最終確定概算投資6988萬(wàn)元,其中地面建更點(diǎn)中國煤化工筑工程費1226萬(wàn)元,設備購置3153萬(wàn)元,安裝專(zhuān)利,在國內核心期刊CNMHG工程費730萬(wàn)元,工程建設其他費用369萬(wàn)元,預備費328萬(wàn)元,建設期利息112萬(wàn)元,鋪底流動(dòng)資(收稿日期:2010-11-30)