洗煤厂工艺流程-工控自动化应用方案煤化工工艺控制方案

赵江涛

[摘  要]黄骅港三期工程中煤炭堆存模式采用了超大型筒仓储煤，本文介绍了筒仓流程和工艺，提出了筒仓安全运营措施，着重介绍了储煤筒仓设备装置的选用和布置供参考与借鉴。

[关键词]筒仓工艺流程  安全生产运营

中图分类号：U653.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0366-01

一、工程概况

黄骅港煤炭装卸系统拥有国际先进、国内一流的设备工艺。三期工程新建4座5万吨级的专业化煤炭装船泊位，码头结构按7.0万吨级设计，其中2个泊位结构按10万吨级预留。设计年装船能力为5000万吨。煤炭筒仓24个，容量约72万吨。每座筒仓内直径40m，高度43m，单仓仓容3万吨，均采用圆桶形现浇钢筋混凝土结构，能够防雨雪、防流失、防自燃，可有效保证煤炭成分和湿度稳定，避免作业过程产生扬尘污染，保证港口作业系统正常运营。

黄骅港已经将三期工程与一、二期工程的衔接，运量达8000万吨。三期工程工艺系统与一、二期工程衔接是很有必要的。黄骅港一、二期工程卸车工艺均采用双翻翻车机工艺，卸车系统额定能力4000t/h，而拟建的三期工程卸车系统能力为8000 t/h。

二、煤炭筒仓工艺流程

1、筒仓堆场工艺布置

黄骅港口第三期工程筒仓组按照矩阵方式进行工艺布置，所涉及到煤炭筒仓共计24个，煤炭筒仓单个容量为3万吨级别。按照6×4的方式进行布置，整个筒仓堆场的总容量为72万吨级别。与此同时，煤炭港口卸车工艺系统共设置两条作业线、单条作业线额定作业能力为8000t/h单位。同时，装船工艺系统共涉及到四条作业线、且单条作业线额定作业能力为8000t/h。在整个筒仓堆场工艺布置的过程当中，需要特别注意的是：进仓、出仓工艺需要分别采取仓顶进料以及仓底出料的作业方式。在整个系统的实际应用过程当中，以煤炭筒仓仓顶卸料小车为载体，完成卸料进仓处理。与此同时，煤炭筒仓仓底位置还需要设置两条相应的输送机设备，将其额定工作能力控制为4000t/h单位。在此基础之上，借助于对仓底活化给料机设备的应用，完成煤炭筒仓的给料作业。

2、倒仓工艺

在将大型储煤筒仓群应用于港口煤炭作业的过程当中，设置倒仓工艺的最主要目的在于：针对煤炭筒仓内部煤炭所可能出现的自燃现象以及高温问题加以应急性处理。在实践作业的过程当中，主要考虑以下两种情况：1）在储煤筒仓更换煤炭种类的情况下，筒仓内部所残留的部分余料需要完全倒出;2）受到各种不确定因素的影响，导致煤炭筒仓内部煤炭的储存实践过长。特别是在夏季高温气候状态下，储煤筒仓群往往长时间且持续性的处于太阳曝晒作用之下，在筒仓内部所储存煤炭温度升高，达到临界点的情况下，需要将煤炭全部倒出。

3、进仓工艺及设备

3.1 皮带机+仓顶卸料小车

在仓顶采用固定式皮带机输送+仓顶卸料小车，对物料适应性好，运输能力大，安全可靠，易于实现自动化操作，因此得到了广泛应用。皮带机+仓顶卸料小车一般采用三种形式：定点卸料、直线往复卸料和旋转环形布料。卸料小车采用直线往复卸料方式，减少了设备种类和作业环节、提高了设备可靠度，满足三期工程大运量、高带速进仓特点，适合大型煤炭港口全封闭筒仓储运系统的进仓工艺要求。

3.2 出仓工艺及设备

黄骅港采用的设备主要有活化给料机、振动给料机、环式给料机和叶轮给料机等。环式给料机在一定程度上减少了堵煤和洒煤问题。但筒仓的布置上增加了犁煤层和卸煤层，相同筒仓高度情况下减少了筒仓的储煤量，增加了单位储煤量的造价，并且设备复杂，土建施工、设备安装要求高，难度大，检修维护困难，单机能力较小。出仓设备采用叶轮给料机的筒仓方案由于单仓出仓能力小，装船作业时即便不配煤也需要多仓同时供料。这就要求同一品种的物料必须按照筒仓分组储存，需要增加筒仓数量。

4、煤筒仓仓下工艺布置及出料设备

筒仓出料锥口数量的选择。出料口数量主要考虑用户对原煤的需求量及输送线数要求是否有配料、计量等要求、原煤身特性等。

输送线数的确定，既要考虑用户需求量因素，也要考虑出料设备给料能力等影响。用户对输送量及输送线的要求可以通过供料系统生产能力计算。通过输送线的能力核实是否超过给料设备的最大能力，一般来说，不建议配置非标设备，非标的零部件可能对后期设备运行带来负面影响。

5、筒仓装卸工艺

本工程的装卸工艺流程可将每条卸车线上卸载的煤炭送入任意的筒仓堆存，每座筒仓内的煤炭也可输送至三期工程的不同泊位装船;通过转接皮带机将煤码头二期扩容工程的卸车系统与三期工程的卸车系统相联，可将二期扩容工程接卸的煤炭送入三期工程的任意筒仓堆存。根据黄骅港的生产作业特点，在煤炭进仓环节选用能有效提高仓容利用率的“皮带机+往复式卸料小车”，出仓环节则选用可无级调节给料能力的活化给料机，进行出仓流量控制，同时在场地适当位置设置变电所、空压机站及设备维修区等。

三、筒仓安全运行措施

1、进仓前准备工作

1.1 进仓前煤种的控制

根据筒仓的特点和黄骅灌煤碳调进及下水情况，结合互联网的优势，选定市场交易量大，周转快的主力电煤种做为作业煤种，减少煤炭在筒存储周期，避免煤炭国长期堆存而自发热引起的温升，根据实际生产运营情况只先取6个煤种作为仓储煤种。在运营过程中，对不同煤种存储的温度变化进行进一步监测，及时发现筒仓存储温升剧烈的煤种，并依据实际情况适当调整煤种。

1.2 进仓煤组控制

在进入筒仓前严格控制煤温，一方面积极发挥集团一体化的协同优势，要求矿区装车站对于矿区就煤矿出现的煤炭高温情况提前预报，到港口卸车可以提前预警避免进入筒仓，另一方面利用热像仪对翻卸煤炭进行实时温度监测，发现超过规定温度的煤种及时采取直装流程或者卸至露天堆场，从根本上避免高温煤进入筒仓。

2、筒仓储煤管理

2.1 生产运行保障

在日常的生产运营过程中，首先要求高度人员负责筒仓监测装置的实时临控，逐日记录筒仓监测装置各参数值，如发生报警信号，应及时通知现场人员进行核查，并采取相应的措施，设备如有故障，及时报告并维修，使设备始终处于完好的运行状态。其次，在作业过程中应轮流均衡使用各个筒仓，按照先进先出，高湿优先的原则安排出仓装船流程，同一筒仓定期切换给料机，避免储煤自燃或可燃气体指标超限。

2.2 设备运行保障

在黄骅港筒仓具有安全运行记录以来，安全监测系统累计报警599次，由于安全监测装置运行环境恶劣，受环境影响大，设备故障率相对较高，其中真信号195次，准确率为32.6%，这就需要对储煤筒安全监测装置的监测元件，二次仪表应定期检查和校验和校验，平时应存有足够的备品备件，当现场使用的探头，二次仪表损坏或进行定期测试时，由备品备件替代使用，但由于筒仓使用率较高，作业时环境灰尘较大，对设备的校核测试困难较大，结合以上实际使用情况应该强化监测设备报警的准确性，在设备上进一步增加安全冗余，保证一部分设备在出现问题时，能够通过其他设备及时反映出问题，防止事故的发生。

3、预防筒仓内煤炭自燃的措施

3.1 为了确保生产作业系统安全，保证煤炭输送、存储、转接等环节的正常作业，尽可能地避免发生煤炭自燃。应严格控制煤炭在仓内的存储时间。尤其小批量煤种，存储时间很难保证少于4天，长期堆存应预防其产生自燃。

3.2 仓内贮煤要先进先出，尽可能缩短煤炭贮留时间。经筒仓内所有截面的煤炭在仓内存放的时间相对一致，6台活化给料机作业应定时切换，切换的时间可根据运行记录合理安排。

3.3 利用筒仓检测系统严密监视筒仓内煤情变化，并根据煤的温度或自燃程度采取相应措施。

3.4 筒仓在设计上避免出现死角，营运期间定时进行清仓，处理粘在筒壁上的煤炭，以防止煤炭长期堆存造成自燃。

参考文献

[1] 宋桂江.黄骅港三期筒仓工艺及安全监测技术研究及应用[J]《中小企业管理与科技（上旬刊）》.2012年07期.