關(guān)鍵詞：煤化工;備煤;設(shè)計原則;設(shè)計經(jīng)驗;除塵

1 設(shè)計遵循的規(guī)程規(guī)范

煤化工行業(yè)沒有專門針對備煤系統(tǒng)編制相關(guān)的規(guī)程規(guī)范，建議參考電力行業(yè)《火力發(fā)電廠運煤設(shè)計技術(shù)規(guī)程》、煤炭行業(yè)《煤炭洗選工程設(shè)計規(guī)范》來進行設(shè)計。

2 備煤系統(tǒng)各環(huán)節(jié)設(shè)計體會

2.1 來煤接收環(huán)節(jié)

外部來煤運輸方式通常有公路運輸、鐵路運輸以及帶式輸送機運輸專線;公路及鐵路運輸需要專門的卸煤倒運設(shè)施，而帶式輸送機運輸不需要設(shè)置專門的卸載設(shè)施，最為環(huán)保、可靠、高效，是中短距離運輸最理想的工具。本次著重介紹汽車來煤接收環(huán)節(jié)設(shè)計體會。

2.1.1 汽車衡、卸煤位數(shù)量計算

根據(jù)化工項目每天消耗量、工作時間、來煤車輛規(guī)格來計算，公式如下：

式中：K-不均衡系數(shù)，取1.1～1.2;Q-每天煤炭消耗量，t;t-汽車稱重及采樣時間，min;T-每天工作時間，h;P-汽車載重量，t。一般汽車稱重及采樣時間約5min，汽車卸載時間約3min，汽車稱重采樣耗時大于卸載耗時，根據(jù)汽車衡數(shù)量，并考慮一定的備用設(shè)施來配備卸煤位數(shù)量。

2.1.2 來煤接收環(huán)節(jié)設(shè)計體會

①平面布置保證車流順暢，避免空、重車行走線路交叉;②汽車衡及汽車采樣裝置宜聯(lián)合布置，汽車衡宜配備無人值守智能稱重系統(tǒng)，提高通行效率;③為了最大限度減少環(huán)境污染，汽車卸煤宜在封閉房內(nèi)進行，封閉房尺寸設(shè)計充分考慮可能配置各種車輛規(guī)格;④在車輛出入口宜配備車輛清洗裝置，有條的可以配備高級洗車房，最大限度減少揚塵，保護環(huán)境。

2.2 煤炭加工處理環(huán)節(jié)

2.2.1 篩分、破碎設(shè)備能力計算

常用的直線篩處理能力計算公式如下：

式中：qt-單位篩面面積小時透篩量，t/m2.h;F-篩面有效面積，m2;K1-細粒的影響系數(shù);K2-粗粒的影響系數(shù);K3-篩分效率影響系數(shù);K4-篩分方法影響系數(shù);K5-物表水分影響系數(shù);K6-篩面位置影響系數(shù);a-物料中粒度大于篩孔尺寸的含量，%;η-篩分效率，%。

常用的雙齒輥破碎機處理能力計算公式如下：

式中：n-滾軸轉(zhuǎn)速，r/min;a-滾軸中心距，m;L-破碎齒輥有效長度，m;d-出料粒度，m;ρ-松散密度，t/m3，k-物料填充系數(shù)，一般取0.4～0.6。

2.2.2 篩分破碎環(huán)節(jié)設(shè)計體會

①物料儲存前設(shè)置篩分破碎系統(tǒng)，物料在運輸轉(zhuǎn)載存儲過程中，不可避免會產(chǎn)生二次破碎，因此在原料煤在進入氣化車間前宜再設(shè)置一道檢查性篩分環(huán)節(jié);②篩分破碎設(shè)備易損件較多，如篩板、破碎齒板等，檢修頻繁，應合理配備起重檢修設(shè)施，車間頂部考慮設(shè)置天車負責重、大部件的檢修，天車照顧不到的位置設(shè)置手拉葫蘆或者電動葫蘆;③物料水分對篩分效率影響很大，篩分設(shè)備選型需要充分考慮所有煤源的物料特性情況，按最不利物料選擇分級篩;④篩分破碎車間設(shè)備振動較大，土建采用鋼結(jié)構(gòu)廠房時，易發(fā)生共振現(xiàn)象，此時樓板面宜采用壓型鋼板上現(xiàn)澆混泥土組合樓板形式。

2.3 物料存儲環(huán)節(jié)

2.3.1 存儲設(shè)施簡述

條形儲煤場傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，近年來新興起來的結(jié)構(gòu)有充氣膜結(jié)構(gòu)及骨架膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)部可配備懸臂式斗輪堆取料機、橋式（門式）斗輪取料機+帶式堆料機、半門式刮板取料機+帶式堆料機等堆取料設(shè)備實現(xiàn)自動化作業(yè)，其中采用“半門式刮板取料機+帶式堆料機”布置方式空間利用率最高，同等規(guī)模下投資最低。

圓形儲煤場形狀為圓形，上部為鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，下部為擋煤墻，采用落煤塔落煤或者圓形堆取料機進行作業(yè)，落煤塔落煤需要配備推土機及鏟車作業(yè)，自動化程度低作業(yè)環(huán)境差，運行成本高，不推薦采用。

氣膜鋼筋混凝土穹頂倉是一種新型倉儲結(jié)構(gòu)，簡稱氣膜球倉，它以性能優(yōu)良的柔軟織物為外膜，向膜內(nèi)充氣作為施工模板，依次在膜內(nèi)噴涂保溫層、綁扎鋼筋、噴射混凝土，最終形成具有一定剛度球形倉儲結(jié)構(gòu);其采用裝飾、保溫、模板與結(jié)構(gòu)合為一體結(jié)構(gòu)，節(jié)能環(huán)保，外形美觀;球形結(jié)構(gòu)具有良好的抗震、抗風壓性;施工作業(yè)集中在室內(nèi)進行，受氣候環(huán)境影響小。其結(jié)構(gòu)示意見圖1。氣膜穹頂倉最優(yōu)堆取料方式為：采用倉頂重力落料、倉底給煤機取料。

圓筒倉為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有作業(yè)效率高、環(huán)保性能好、設(shè)備簡單等優(yōu)點，其缺點是單倉倉容較小、造價高，筒倉單倉儲量適用于3萬t以下規(guī)模。

2.3.2 物料存儲環(huán)節(jié)設(shè)計體會

①當存儲物料水分較大的粉煤時，若采用氣膜球倉或圓筒倉形式，易在倉內(nèi)發(fā)生物料粘結(jié)起拱掛壁，從而堵塞煤倉，故宜采用條形儲煤場或者圓形儲煤場存儲高水分物料，清理粘結(jié)物料方便;②斗輪或者刮板取料機作業(yè)易造成塊煤二次破碎，塊煤損耗加大，拉低了企業(yè)利潤，故存儲塊煤時宜采用氣膜球倉或者圓筒倉形式，并在倉內(nèi)設(shè)防破碎曲面溜槽，最大限度地保護塊煤，提升企業(yè)效益;③若煤化工項目來煤品種較多需要分開存儲時，宜采用條形儲煤場或者圓筒倉形式，條形儲煤場可以分堆存儲不同品種的煤炭，圓筒倉可以建立筒倉群，分別存儲各種物料;④倉下給煤機有往復式給煤機、帶式給煤機、振動給煤機等多種類型，往復式給煤機結(jié)構(gòu)簡單、皮實耐用，但功耗大;帶式給煤機運量大、功耗小，但是部件多、維護量大，且回程帶面清掃不干凈易撒料;振動給煤機結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、維護量小，是使用現(xiàn)場反映最良好的給煤設(shè)備。

2.4 物料運輸環(huán)節(jié)

物料運輸環(huán)節(jié)主要由輸煤棧橋及轉(zhuǎn)載點組成，設(shè)計體會如下：①輸煤棧橋斷面尺寸設(shè)計時要充分考慮電纜橋架，消防管道、給排水管道、采暖管道、燈具等的布置空間，保證行人檢修通道順暢;②為降低噪音、減少揚塵、保護塊煤，應盡量降低轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)高度，并設(shè)置曲面緩沖降噪落煤管;③帶式輸送機上托輥宜采用品字形結(jié)構(gòu)，方便檢修更換，不宜過多設(shè)置各類糾偏裝置，依靠調(diào)整輸送機安裝精度比采用糾偏裝置調(diào)偏更有效果;④采用無動力除塵導料槽，其由雙層密封導料槽、帶滑板托輥組件、可調(diào)阻尼裝置、自動循環(huán)減壓裝置、緩沖床等組成。含塵空氣通過循環(huán)裝置后進行緩沖重力沉降，形成微負壓循環(huán)，再經(jīng)多道阻尼裝置過濾，使粉塵逐步附著結(jié)成較大團塊，通過空氣流的擾動作用，使粉塵團塊脫落至運輸物料上[2]。

3 結(jié)語

備煤系統(tǒng)是保證煤化工項目項目安全穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)，需要設(shè)計人員對工藝、設(shè)備、建筑等非常熟悉，具有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，才能設(shè)計出安全、穩(wěn)定、高效運行的精品工程。本文對今后類似的煤化工項目備煤系統(tǒng)設(shè)計具有重要的參考價值。

參考文獻：

[1]王巖，趙奇，裴賢豐.全流程系統(tǒng)優(yōu)化理念下的備煤技術(shù)思考[J].燃料與化工，2019（1）：1-3.

[2]梁明.選煤廠粉塵治理工藝的探索[J].煤炭加工與綜合利用，2020（2）：75-77.

作者簡介：

李章成（1982- ），男，江西贛州人，高級工程師，2004年畢業(yè)于河南理工大學，主要從事煤礦機械及散狀物料輸送工作。