天宏焦化公司洗煤廠所洗塊精煤和末精煤經(jīng)脫水篩、離心機(jī)脫水后混合，經(jīng)皮帶運(yùn)輸?shù)骄簣龆逊抛匀幻撍?jīng)過配煤后供應(yīng)80型焦?fàn)t使用。由于80型焦?fàn)t擴(kuò)建改造，產(chǎn)量由56萬噸提高到80萬噸，精煤在煤場自然脫水干燥時(shí)間短，就直接供應(yīng)焦?fàn)t使用，因此水分含量在20％以上，給配煤生產(chǎn)和焦?fàn)t加煤造成很大的困難。80型焦?fàn)t精煤烘干系統(tǒng)隨著焦?fàn)t擴(kuò)建改造后投入使用，入爐煤水分由20％降低到10％左右，工藝流程見圖1。整個(gè)干燥系統(tǒng)由進(jìn)料部分、干燥系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和出料系統(tǒng)等組成。
圖1 精煤烘干系統(tǒng)工藝流程圖
1 進(jìn)料系統(tǒng)
9號(hào)皮帶上的精煤經(jīng)過犁式分煤器落到901號(hào)皮帶，然后經(jīng)過902、903號(hào)皮帶的轉(zhuǎn)運(yùn)，通過進(jìn)料刮板和溜槽進(jìn)入滾筒干燥機(jī)。
1.1 存在問題
犁式卸煤分料系統(tǒng)由電動(dòng)推桿、分煤器、溜槽組成。分煤器由鋼架結(jié)構(gòu)外加一層運(yùn)輸膠帶而成。實(shí)際生產(chǎn)中存在如下問題。
(1) 因煤在煤場的脫水時(shí)間短，煤濕粘難分，經(jīng)常附著在分煤器上，造成分煤不利，以致分煤較少，烘干產(chǎn)量較低。
(2) 皮帶受力不均，導(dǎo)致皮帶經(jīng)常跑偏、磨損，嚴(yán)重影響皮帶的使用壽命。
(3) 下料溜槽經(jīng)常堵塞，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1.2 改造措施
(1) 在9號(hào)皮帶的犁式分煤器下面加一塊厚度為6mm的1.2m×1.5m鋼板，使其跟皮帶均勻接觸，解決了皮帶跑偏、磨損的問題，延長了皮帶的使用壽命。
(2) 在犁式分煤器膠帶的外面加一塊規(guī)格為400mm × 1 200mm的不銹鋼板，利用不銹鋼的耐磨性，使皮帶上的煤基本分完，并順利進(jìn)入溜槽，增加了烘干精煤的產(chǎn)量。
(3) 將溜槽的卸料板改為不銹鋼材質(zhì)，并加大溜槽的斜度，解決了溜槽堵塞、棚料問題，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2 滾筒干燥機(jī)
2.1 工作性能
80型焦?fàn)t精煤烘干系統(tǒng)采用的是JNG3420節(jié)能型滾筒干燥機(jī)，有如下特點(diǎn)：
(1) 導(dǎo)料板優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少了煤料導(dǎo)料板中的夾帶現(xiàn)象。
(2) 機(jī)內(nèi)設(shè)新型揚(yáng)料裝置，強(qiáng)化了熱交換，提高了蒸發(fā)強(qiáng)度和干燥效率。
(3) 機(jī)內(nèi)設(shè)有清掃裝置，提高了干燥產(chǎn)品的均勻性和干燥效率。
2.2 存在問題
在實(shí)際生產(chǎn)中，擋火墻及爐頂經(jīng)常倒塌，導(dǎo)致煤氣火焰直接燒到下料溜槽及滾筒干燥機(jī)堵板，使鋼板直接與火焰接觸。鋼板材質(zhì)為Q235，耐火使用溫度為425℃，而爐膛溫度高達(dá)1000℃，以致鋼板變形燒損、氧化剝落，生產(chǎn)任務(wù)重時(shí)，溜槽使用不到1個(gè)月便報(bào)廢，維修頻繁。檢修的作業(yè)環(huán)境惡劣，維修費(fèi)用極高，僅2005年就達(dá)30多萬元。
2.3 改造措施
(1) 改進(jìn)堵板的結(jié)構(gòu)，避免火焰直接與焊縫接觸，減緩了焊縫的氧化燒損速度，使堵板的使用壽命由3個(gè)月提高到了1年左右。
(2) 采用雙層堵板，內(nèi)填充輕質(zhì)耐火材料，堵板加強(qiáng)筋板由4塊增加為12塊，減緩了堵板燒損變形的速度。
(3) 溜槽材質(zhì)選擇1Cr18Ni9Ti。使設(shè)備的使用壽命由3個(gè)月提高到了2年，不但保證了焦?fàn)t入爐煤的供應(yīng)，而且減輕了維修的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了設(shè)備維修費(fèi)用。
3 熱風(fēng)爐
熱風(fēng)爐是精煤烘干系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，爐膛溫度在1000℃左右。熱風(fēng)爐由爐頂、爐墻、燃燒室和擋火墻等組成，爐頂留有干燥機(jī)下料槽口。
3.1 存在問題
(1) 爐頂由楔形耐火磚砌筑而成，上有一下料槽入口，耐火磚周圍無支撐結(jié)構(gòu)，致使?fàn)t頂經(jīng)常坍塌，火焰直接燒到廠房混凝土梁及烘干棚鐵皮瓦，造成混凝土剝落以及供電電纜燒損。
(2) 爐頂坍塌后，用楔形耐火磚砌筑以及混凝土澆注，使用壽命不到2個(gè)月，維修次數(shù)多，維修費(fèi)用高，僅2006年新烘干熱風(fēng)爐維修費(fèi)用就高達(dá)20萬元。
(3) 擋火墻經(jīng)常倒塌，以致煤氣火焰直接燒到下料槽和滾筒堵板上，造成鋼板灼燒炭化、變形燒損、氧化剝落，下料槽和滾筒堵板使用壽命極短。
(4) 噴火筒經(jīng)常燒毀損壞，導(dǎo)致火焰回火外冒。
(5) 由于搶修在爐內(nèi)進(jìn)行，爐溫高、粉塵大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。
3.2 改造措施
(1) 擋火墻的倒塌是由于擋火墻前后兩側(cè)受熱不一致，擋火墻的火焰?zhèn)扰蛎洉r(shí)受到后面的阻力，因此擋火墻經(jīng)常向火焰?zhèn)鹊顾?。將擋火墻由直墻改為階梯式, 并在耐火膠泥配方中添加磷酸，使擋火墻經(jīng)過火焰噴燒后能燒結(jié)到一起。
(2) 采用新型耐火澆注材料對(duì)爐頂維修，在施工過程中用振動(dòng)棒振實(shí)，使其密度達(dá)到2400～2600kg/m3。增加拉結(jié)鋼筋，并對(duì)鋼筋進(jìn)行耐熱處理，合理設(shè)計(jì)膨脹縫，增加其結(jié)構(gòu)的剛度。
(3) 制定合理可行的烘爐計(jì)劃，使耐火澆注料水分達(dá)到規(guī)定要求，并使耐火澆注料燒結(jié)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度，由于耐火澆注料燒結(jié)后具有良好的高溫強(qiáng)度，因此使用壽命延長。
(4) 對(duì)噴火筒進(jìn)行改造，由不銹鋼材質(zhì)改為耐火澆注材料進(jìn)行澆注。
4 除塵系統(tǒng)
從燃燒室出來的熱風(fēng)進(jìn)入干燥機(jī)，使精煤得以干燥，在此過程中，部分細(xì)粒精煤失去水分，質(zhì)量變輕，和煙氣及汽化的水蒸汽在引風(fēng)機(jī)的作用下，經(jīng)過除塵器、煙道、引風(fēng)機(jī)、煙囪排入大氣。80型焦?fàn)t精煤烘干系統(tǒng)采用的是干濕聯(lián)合除塵設(shè)備，其工藝流程見圖2。
圖2 除塵系統(tǒng)工藝流程圖
精煤烘干除塵系統(tǒng)中干式除塵器采用的是多管旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器的構(gòu)造簡單，維護(hù)方便，可處理含塵濃度在0.01～500mg/m3范圍內(nèi)的各種氣體，常作為多級(jí)除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵器。
精煤烘干除塵系統(tǒng)中濕式除塵器為SFC型復(fù)合水霧除塵器，是與煤炭干燥系統(tǒng)配套的高效除塵器，除塵器工作過程包括水浴、霧濾、網(wǎng)濾三次除塵，可有效清除煙氣中的粉塵，其性能參數(shù)如下：
處理風(fēng)量：10～20m3/h
除塵效率：90%～98%
阻力：1～2 kPa
用水量：1.5～3.0 t/h
排放濃度：≤75mg/m3
干濕聯(lián)合除塵設(shè)備運(yùn)行良好，排放氣體的含塵濃度可達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并且結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)方便。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，原設(shè)計(jì)引風(fēng)機(jī)冷卻水沒有考慮重復(fù)使用就直接流入地溝，而風(fēng)機(jī)冷卻循環(huán)水用量為8～12t/h，經(jīng)測(cè)定引風(fēng)機(jī)水壓和水量完全可以供給除塵器使用。因此，對(duì)引風(fēng)機(jī)冷卻水進(jìn)行了改造，每年可以節(jié)約水近10萬噸。
5 改造效果
(1) 提高了設(shè)備的開機(jī)率和使用效率，減輕了焦?fàn)t加煤操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了煉焦周轉(zhuǎn)時(shí)間，焦炭產(chǎn)量由150孔/d提高到162孔/d，焦炭平均增產(chǎn)近5萬t/a，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。
(2) 由于入爐煤水分的降低，使入爐煤的堆密度提高，改善了焦炭質(zhì)量，焦炭強(qiáng)度M40由80％提高到82%, M10降至約6%。
(3) 延長了設(shè)備的使用壽命，減輕了維修工的勞動(dòng)強(qiáng)度。滾筒堵板壽命由平均3個(gè)月提高到1年，溜槽使用壽命由平均3個(gè)月提高到2年，烘干爐頂仍然完好。
(4) 減少了設(shè)備的維修費(fèi)用，每年可節(jié)省修理費(fèi)用及材料費(fèi)用近10萬元，可節(jié)約清水10萬噸, 減少外排污水10萬噸，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益良好。
