河钢邯钢邯宝焦化厂 河北邯郸 0560003
摘要：本文着重叙述了邯宝焦化厂筒仓的设计理念及其工艺配置，电子秤自动计量和圆盘配煤是其关键技术，创新性的增设了高能破拱助流装置代替液压仓壁疏松机，经济效益和环保效益明显。
关键词： 电子秤；圆盘；高能破拱助流装置；效益
1.概述
我厂设计年产干全焦206万吨，焦化工程主要包括四座炭化室高7m大容积焦炉和配套的原料准备、煤气净化和公用辅助系统。其中原料车间的主要任务是将外来炼焦用煤进行卸车、贮存并加工成符合焦炉生产要求的装炉煤，设计日处理炼焦煤料约8800t（含水份10%）；年处理干煤量276万吨，原料车间主要由受煤工序、贮煤工序、配煤工序、焦油渣添加装置、粉碎工段、煤塔顶层以及相应的带式输送机和转运站等组成，项目方案设计时在国内率先采用了4行X4列圆盘电子秤室内煤库配煤工艺。
2.技术方案
在设计之初，我们就依据焦化厂投资总体规划、公司炼焦煤资源条件、厂内运输条件、总图布置方案和预留用地情况，结合国内主流配煤工艺自动化水平，对焦化厂煤场设计和配煤控制方案进行优化，采用4行X4列室内煤库贮煤、先配合后粉碎煤料预处理、一条龙减差法电子秤自动配煤工艺。煤场投用后，为解决筒仓仓壁挂料严重，料斗下料困难，增设高能破拱装置代替液压仓壁疏松机，与仪表供应商、设计院依据现场使用情况对配煤控制系统进行多次优化，保证配比总误差±3%以内，在贮煤筒仓数量有限的前提下保证煤种齐全，单种煤贮量合理 ，配煤比准确，为焦炉生产优质焦炭提供原料保证。
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原料车间煤料输送流程图
2.1为节约占地，节省基建投资采用4行X4列室内煤库方案
在焦化工程初步设计前，我们广泛调研大型焦化厂室内煤库配置方案和工艺特点，结合我厂原料煤供应厂家现状和煤资源现状，最终决定采用4行X4列室内煤库。当前大型焦化厂采用的贮煤仓布置形式主要有以下3种方案：
方案1：8至16个煤仓呈1列布置，串糖葫芦型。
方案2：16至24个煤仓呈2列布置。
方案3：32个以上煤仓呈4行以上多列布置。
因焦化工程属邯钢结构优化产业升级配套项目，因总图布置限制，最终结合方案1和方案3的优点，选用4行X4列室内煤库贮煤方案，具有布置紧凑，输送通廊较短，在贮煤仓较少（少于20个）的前提下增加来煤进仓灵活性，与方案1相比可节约基建投资10－15%。
2.2配煤工艺采用电子秤自动配煤方案
配煤系统采用电子秤自动配料系统进行自动配煤，自动配煤系统的操作均在集中控制室内进行，系统具有以下特点：
JRPL-D型电子秤自动配料系统，采用DCS分布式控制方式，应用集散型、模块化的设计，计量部分采用成熟的JRCH系列电子秤，控制部分采用德国Siemens S7-400系列PLC系统，上位机监控采用成熟的iFix工业组态软件，系统操作简单、界面友好，确保了整个配料系统的可靠性、稳定性和准确性，维护及操作简单。
系统结构上采用独特的一条龙减差控制方式，可以大大节约设备投资，96个园盘给料机仅采用32台电子秤即能满足现场工艺的需求，并省去了96条计量小皮带机。
自动化系统结构上采用 上位机 + PLC控制系统 + 电子秤 的方式，在给料控制方式上采用圆盘给料机的配料方案，主要由物料计量单元、微机操作单元、控制单元和给料机控制单元等四大部分组成。
与核子秤自动配煤系统相比具有以下优点：
采用电子秤配煤不必使用价格昂贵的核源，而且没有废核源处理困难的难题。电子秤自动配煤系统投资比核子秤节省投资约20－25%，系统元器件备件消耗费用基本相当。
2.3为避免部分煤种煤料过度粉碎，为不同煤源配置不同锤头布置方案
开工初期，针对邯郸地区马选、邯选焦煤为严重混洗煤且煤料细度波动过大特点，对粉碎机锤头布置方式进行优化，专门分配1台粉碎机（2＃粉碎机）采用特殊的锤头布置方案粉碎邯郸地区煤料，确保配合煤细度适宜。现在结合煤源产地，煤种可磨性，精煤细度等不同指标，制定一套粉碎机锤头布置方案。实现配合煤细度程式化管理，保证入炉煤煤质均匀，细度稳定。
依据进厂煤料破碎性难易，针对洗精煤细度高的峰峰焦煤和难破碎的瘦煤，当这两种煤单煤种配比明显变化时，专门调整破碎机锤头数量，保证粉碎机后配合煤细度稳定。
2.4配煤工艺选用圆盘代替小皮带，节省投资和操作费用
目前大型焦化厂自动配煤工艺主要有配煤盘配煤和小皮带配煤两种方式，配煤盘配煤的原理是通过电子秤计量结果变频控制配煤盘转速，实现配煤量的定量控制，小皮带配煤的原理是由配煤盘定量将煤料送至小皮带上，小皮带系统自带计量装置，通过计量装置输出信号控制小皮带转速编码器，进而控制给料速度，实现定量给煤，系统较复杂，运转设备多，基建投资是煤盘配煤系统的1.3－1.5倍。根据我厂使用经验，当电子秤称量误差合格时，完全能够保证系统总误差在±3%以内。
2.5投产后为解决料斗下料困难，增设高能破拱助流装置代替液压仓壁疏松机
室内煤库投用后，前期因仓壁较粗糙且开工前备料时煤料存放时间过久，造成下料困难。投产初期，料斗下煤十分困难，每班安排职工用钢钎捅料，勉强能够维持生产，但工人劳动强度极大，生产组织困难。焦化厂组织技术人员和设计院专家对下料原因进行分析，认为设计的液压仓壁疏松机使用效果欠佳，最终决定采用高能破拱助流装置代替液压仓壁疏松机，先后对所有料斗加装高能破拱助流装置，改造后使用效果良好。
3.实施效果
通过以上技术措施，我厂原料系统生产稳定，煤料水分雨季时稳定在12%以下，为焦炼生产顺行奠定了坚实的原料基础。卸车能力明显提高，当煤资源充足时创下火车日卸车170车，汽车日卸车120车的良好纪录，为保障公司物流顺畅做出了应有的供应。另外配煤比准确度比改造前提高0.5%，保证了焦炭质量的稳定性。采用室内煤库后，每年可减少因风、雨流失煤料约7800吨左右，经济效益和环保效益十分显著。
参考文献：
[1]郭大林,王洋,卫中宽,吴鹏飞.选煤工程设计中多煤层煤质分析方法应用研究[J].煤炭工程，2020(01)
[2]何荣强,王晓凯,郑重.一种基于智能算法的燃煤配煤掺烧技术[J]. 能源与节能，2019(10)