一种提高化工煤混配合格率的方法

张德顺，程 晓

（山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 襄垣 046200）

引言

煤的气化在煤化工中占有重要地位，尤其液态排渣技术的壳牌气化炉对煤质指标极为苛刻。要求Si/Al 达到1.85～2.1，灰分在18%～22%之间，混配煤指标合格率长期要求达到90%上才能满足壳牌气化炉长周期稳定运行。纵观我国煤炭指标分布情况，几乎没有能够直接满足壳牌煤气化装置入炉煤指标的煤炭产区，因煤质问题导致的非计划停车或生产事故频发不断。山西潞安化工煤基清洁能源有限责任公司开车初期也出现堵渣积灰等问题导致频繁开停车，存在“80 天”怪圈。因此原料煤的选择是决定气化炉能否高负荷稳定运行的关键，也是企业生存发展盈利的前提和保障。

为确保壳牌气化炉用煤安全，保证气化炉安稳长满优运行，必须进行煤的混配，才能满足壳牌煤气化炉的入炉煤要求，为解决化工煤的技术问题潞安煤基清洁能源有限责任公司通过一系列化工煤混配方法创新，实现了快速检测原料煤的灰分含量，检测同种煤和矸石进行化工煤混配的比例，从而提高了化工煤的合格率。

1 措施方法

提高化工煤混配合格率的方法，具体包括：

S1：将原料煤按照区域的不同进行分类，得到初煤A 和初煤B。

S2：将步骤S1 得到的初煤A 和初煤B 进行抽样检测，分别通过灰分检测仪对煤质的灰分含量检测，得到初煤A1，初煤A2 和初煤B1。在所述初煤A1 中，灰分为19%～25%，所述初煤A2 中，灰分为8%～12%，所述初煤B1 中，灰分为10%～15%。

S3：将步骤S2 得到初煤A1，针对煤指标波动较大的现状，初煤A2 和初煤B1 分别通过每层铺平，层层叠加的方式进行堆叠，得到存储煤A1，存储煤A2 和存储煤B1。

S4：将步骤S3 得到的存储煤A1，存储煤A2 和存储煤B1 分别通过剖面取料，减少煤质的波动，具体在第一号料仓内取存储煤A1 得到预混配煤A1，第二号料仓内取存储煤A2 得到预混配煤A2 和第三号料仓内取存储煤B1 得到预混配煤B1；，所述存储煤A1，所述存储A2 和所述存储B1 均采用灰分检测仪对剖面取料的作业面的6 个位置灰分的检测。

S5：将步骤S4 得到的预混配煤A1，预混配煤A2 和预混配煤B1 通过灰分检测仪对煤质的灰分含量再次检测，得到灰分为19%～25%的混配煤A1，灰分为8%～12%的混配煤A2 和灰分的质量分数为10%～15%的混配煤B1；该操作作为煤混配前的最后检测手段，作为混配比例微调的依据。出现异常时，需及时调整配比或更换作业面。

S6：将步骤S5 得到混配煤A1，如图1 所示，通过皮带运输混配煤和矸石，混配煤A2 和混配煤B1，分别与灰分为75%～95%的矸石进行混配得到成品煤A1，成品煤A2 和成品煤B1。通过根据所述混配煤A1，所述混配煤A2 和所述混配煤B1 分别与所述矸石混配的体积比例为9∶1；所述成品煤A1，所述成品煤A2 和所述成品煤B1 通过灰分检测仪对煤质的灰分再次检测，其中成品煤的灰分为16%～20%，Si、Al 质量比为1.85～2.2，不满足成品煤的要求，重复S4～S6 步骤。

图1 煤质灰分检测的示意图

根据皮带秤曲线监控下料口下料情况，防止堵料。三是根据S4 和S6 步骤方法检测出的数据对混配比例微调，更好的满足生产需要；四是根据皮带上在线灰分检测仪检测混配煤质，控制煤质长期合格稳定。

如表1、表2 所示，频率质量的关系指的是皮带的运行一个周期运输煤的质量为14.5 t 和矸石14.5 t，不同质量下的成品煤，给煤机的频率和矸石的给煤机频率，对矸石下料口给煤机频率在0.4 Hz～1 Hz 之间进行调整。

表1 B1 煤：A1 煤混配比例

表2 A2：矸石混配比例

如表3 所示，是800T/H 基础上的调整量，在每种煤灰分的范围区间，对应调整矸石的给煤机的频率。

表3 800T/H 基础上的调整量

例如制造300T 成品煤，成品煤A1、所述成品煤A2 或所述成品煤B1 的给煤机频率为18.5 Hz，矸石的给煤机频率为2.6 Hz。

在A2 煤业的煤到仓后，进行灰分检测仪快速检测灰分含量，分析合格后放入指定位置，如1#煤仓；煤矸石到仓后同样快速检测合格后放置在制定位置，如7#仓；

各仓堆叠物料时需采用层堆法，如图2 所示。

图2 叠层堆料的示意图

在进入混煤机前，再对需要混配的煤和矸石进行多断面检测，合格后进入混煤机；

根据A2 煤：矸石（9∶1）配煤方案进行配煤；

配置300 t 混煤时，选取A2 煤18.5 t，矸石2.6 t，给煤机频率0.5 Hz；

随时根据气化炉工况调整配煤混配比例，当气化炉中H/C 小于2.4 时，A2 煤：矸石配比调整为9.2∶0.8，当化炉中H/C 大于4.2 时，A2 煤：矸石配比调整为8.1∶1.9。

2 结语

采用此化工煤精准混配方法，一是完善了化工煤精细化混配工艺，化工煤关键指标合格率可到95%以上。二是入厂煤分区存储，定点堆放。并建立煤质分析数据库，对各区域煤质进行长期跟踪，及时根据煤质和入炉要求调整配比，做到对混配煤煤质的在线管控，做到精益求精。三是采用此方法无需新建混配成品煤仓，整个混配煤流程全部在皮带上完成，大大节省了工业用地的面积，降低了投资成本或租赁场地的费用。四是快速实现气化炉多煤种的迅速切换，根据气化炉多种原料煤交替使用有利于气化炉工况的现状，能最大程度保证气化炉的长周期、稳定运行，提高气化炉运行效率，降低生产运行成本。