既有线扩能改造

既有线扩能改造（共7篇）

既有线扩能改造 篇1

随着国家近几年来加大对基础设施建设的投资,铁路建设也迈入了史无前例的高速发展时代,伴随着新线的建设既有线的改造也频频出现,既有线作业的安全性备受关注,路基防护桩作为一种行之有效的线路防护方式,越来越多地应用于多条既有线的作业中,为铁路运营打下了安全的保证。既有铁路在大孔径、高填土桥涵接长工作中,需要设计路基防护桩对既有线路做防护。在设计中一般按经验进行设计,未能有效按桩上实际土压力做设计,本文给出一个实例,仅提供一种思路。

已知资料:土的层厚h,内摩擦角φ,容重γ,粘聚力c分别为:

第①层素填土φ1=15°,γ1=20 kN/m3,h1=2.5 m;第②层粉土φ2=18°,γ2=20 kN/m3,h2=11.5 m;第③层卵石φ3=30°,γ3=22 kN/m3,h3=3.0 m;土的平均内摩擦角φ平均=(φ1×h1+φ2×h2+φ3×h3)/(h1+h2+h3)=34.5°,取为35°;土的平均容重γ平均=(γ1×h1+γ2×h2+γ3×h3)/(h1+h2+h3)=20.14 kN/m3,取20 kN/m3。

1 破裂角θ的计算及破裂面位置的确定

1)破裂角的计算。

其中,a为路肩超出桩顶的距离,m;b为路肩至桩顶的水平距离,m;c为路肩至换算荷载左边缘的距离,m;h0为荷载换算土柱高度,m;H为桩的长度,m;θ1为土的平均内摩擦角,(°);δ为土的外摩擦角,(°);θ为土的破裂角,(°)。

2)破裂面位置的确定。

其中,λ为侧压力系数。

2 桩身内力分析

根据库仑土压力计算理论,分段求算桩身不同深度处内力,根据计算结果绘制桩身土压力分布图,见图1。

2.1 土压力强度计算

按下式计算土压力强度:

σ=γ×h×λ (3)

其中,b=2.0 m,c=1.31 m,l0=3.4 m,a=3 m,H=14 m,tanθ=0.640 7,将其代入以下各式得:

其中,σi为土压力强度,kPa;γ为土的容重,kN/m3;hi为过不同破裂面与桩身交点作水平线,该水平线至相应破裂区域边缘的高度,m;l0为荷载换算土柱的宽度,m。

2.2 求坑底主动土压力与被动土压力交点O至基底的距离

被动土压力系数:

其中,λp为被动土压力系数。

设基坑坑底以下主动土压力与被动土压力交点为O,O点到基底的距离为y(依据该段桩身土压力为桩前被动土压力与桩后主动土压力的差值),则:

其中,σx为桩前被动土压力与桩后主动土压力的差值。

2.3 桩上不同部位主动土压力对桩顶A点的水平力及力矩

桩身土压力计算结合单宽土压力计算结果,分段分块计算各分块土压力及其力矩,同时对内力求和,分块中主要依照土压力分布的图形,采取割补法分块,结合各分块土压力,土压力作用点位于相应几何图形的形心处至桩顶A点的距离为力臂,计算桩身弯矩(结果见表1)。

2.4 桩入土深度的确定

防护桩侧向布置图见图2。

1)从外力对桩顶A点水平力相等,求桩入土深度D0(见表2)。

其中,Ep为桩前有效被动土压力,kN;∑E为交点O以上主动土压力之和,kN;L0为桩间距,m;D0为交点O以下桩的入土深度,m;D为桩入土总深度,m;Ea为桩上主动土压力,kN;y由式(5)可知为0.73 m。

2)从外力对A点弯矩平衡求得桩入土深度D0(结果见表3)。

其中,Mp为桩前被动土压力弯矩,kN·m;∑M为交点O以上主动土压力力矩之和,kN·m。

m

综上所述,当桩间距L0=2.5 m时,D0取为5.3 m,桩入土总深度为6.0 m。另外,还可以看出作为路基防护桩,水平力对桩身的稳定性起控制作用。

3 桩身配筋设计

1)求出单宽桩身不同高度截面弯矩(结果见表4)。

注:1)距桩顶2.17m处,设为1—1截面;2)距桩顶5.00m处,设为2—2截面;3)距桩顶8.73m处,设为3—3截面

具体弯矩计算参考图1,将表4各深度处的土压力分块,对桩顶A点求弯矩并将该截面以上部分求和。

2)桩身配筋计算。

桩身采用C30混凝土,钢筋的弹性模量与混凝土的变形模量之比n=15,桩径D=1.5 m,桩距L0=2.5 m,钢筋混凝土容重γ=25 kN/m3,K,V,W值见表5。

注:表中各值由《铁路桥涵地基和基础》一书表6-45查知

各截面参数计算结果见表6。

注:表中数值系根据式(11),式(12),式(13)计算得知

其中,N为检算截面中的轴向压力,kN;M为检算截面中的轴向压力,kN·m;η为当桩受压时弯矩的增大系数;K为安全系数;W为桩的截面抵抗矩,m3;σs为钢筋最大拉应力,MPa;[σs]为钢筋容许最大拉应力,MPa;σb为混凝土弯曲最大压应力,MPa;[σb]为混凝土容许弯曲最大压应力,MPa;e为外压力N的偏心距;R为实体桩半径,cm;ρ为配筋率;d为主筋至实体桩对侧距离,cm。截面应力检算结果见表7。

基坑底以上1.5 m,5 m处的截面也需要检算,检算力矩计算同前面三个断面力矩的计算方法,此处从略。

4 结语

1)桩身至线路中心距离的远近决定了桩身受力的大小,桩身至线路中心距离越远,桩身受力越小;反之亦然。建议在许可的情况下,尽量使路基防护桩远离线路中心。2)路基防护桩因其受强大的横向力和弱小的竖向力,主要依靠基坑坑底桩前被动土压力来保证桩自身的稳定。同时,桩身弯矩的变化使得锚固点以下钢筋配筋量急剧增大,超出桥梁墩台基桩的配筋数量近3倍。3)桩身打入基坑底的深度与桩的间距密切有关,桩间距越大,桩需要打入基坑底以下的深度就越深。因此,在设计满足线路加固需要的同时,尽可能拉大桩间距,以便达到经济、安全、合理的效果。

摘要：结合具体工程实例,介绍了路基防护桩在既有线扩能改造中的应用,通过对破裂角,破裂面位置的计算和桩身内力分析及其配筋计算,得出了一些有益的结论,以期促进路基防护桩在同类工程中的推广应用。

关键词：路基防护桩,破裂角,截面,土压力强度

参考文献

[1]铁道第一勘测设计院.路基(修订版)[M].北京:中国铁道出版社,1995.

[2]铁道第三勘察设计院.桥涵地基和基础[M].北京:中国铁道出版社,2002.

[3]陈仲颐,周景星,王洪瑾.土力学[M].北京:清华大学出版社,1994.

[4]TB 10002.3-2005,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].

既有线扩能改造 篇2

关键词：通辽至四平铁路,运输能力,扩该改造,方案研究

既有通四线起自大郑线通辽东站, 向东经大林、白市、郑家屯、三江口、八面城等到达四平市, 止于四平站。线路全长199.931km。包含大郑线通辽东至郑家屯段 (简称北大郑) 以及平齐线郑家屯至四平段 (简称南平齐) 。

随着该地区经济发展, 特别是东北老工业基地振兴和蒙东地区煤炭大量开采, 铁路沿线客、货运输需求快速增长, 既有线已不能适应国民经济发展对铁路运输的需求, 已成为制约经济发展的瓶颈因素。主要表现在以下方面:

经预测本段铁路2020、2030年运量如表1。

单位:万吨、对

本段铁路既有的输送能力不能满足研究年度近、远期运输量增长的需要。

旅客列车运行速度低, 已不能满足客运的需求, 目前全国主要地区的铁路旅客列车最高速度为120~160公里/小时、旅行速度已达到80~120公里/小时, 而本段铁路旅客列车最高速度为110公里/小时。

1 既有线历史沿革

北大郑1927年正式通车, 至今为单线铁路, 南平齐1918年正式通车。通车至今, 进行更换钢轨、轨枕以及落坡等多次改建。南平齐于2003年二线建成通车。

2 本线在国民经济与路网中的意义和作用

2.1 北大郑

本线的改造是实施东北开发战略, 振兴东北老工业基地的需要。加强了东北地区铁路基础设施建设, 使内蒙古霍林河、珠斯花煤炭顺利运往东北地区, 电厂和工业用煤供应得到保障。本线沿线少数民族人口近半, 其修建对加强民族团结有重要意义。

本线是东北西部铁路的重要组成部分, 是京通、集通、通霍铁路往东进入东北地区的重要铁路通道, 但是由于本线标准较低, 运营设施和运输质量已不能满足客货运量的需要, 能力趋于饱和, 严重影响了铁路运输的发展, 本线扩能改造与京通、集通、通霍、大郑等扩能改造等相呼应, 有助于发挥铁路集成效益, 提高铁路通道系统效益和整体竞争力, 进一步完善东北地区铁路网。

2.2 南平齐

本线主要承担吉林省与蒙东地区以及黑龙江地区间的客货交流任务;是通霍线、北大郑线的延续通路, 是吉林省连接东西的一条铁路。是既有通霍线、赤大白、滨洲线及在建的巴新线为蒙东地区的煤炭外运主要通道, 本线的扩能改造对保障吉林省的煤炭供应、确保吉林省经济的持续、稳定发展是十分必要的, 同时可以加强地区间的交流与合作, 实现区域经济优势互补, 促进内蒙古蒙东地区煤炭资源的开发。

3 扩能改造方案研究

3.1 电气化改造方案

3.1.1 发展电气化铁路适应了我国以煤炭为主的能源发展政策, 是实现可持续发展战略的必然要求。

近年油价上涨幅度远大于电价上涨幅度。以1974年的价格指数为1.00, 则至2011年燃油和电力价格指数分别为26.67和10.63。见表2。

注:表中数据为平均参考值。

3.1.2 电气化改造可以节约运营成本, 主要干线应采用电力牵引

相关课题研究成果, 内燃牵引, 货运每万吨公里燃料支出为167.2元, 客运为297.6元;电力牵引, 货运每万吨公里燃料支出66.3元, 客运147.3元。可以看出, 电力牵引支出是内燃牵引的45~56%。2020年电化后, 与内燃牵引比, 电力牵引节约的燃料支出如表3。

从表3可看出, 研究年度电化后, 电力牵引较内燃牵引节约燃料支出近期约7.1亿元/年, 远期约8.06亿元/年。

3.1.3电气化有利于延长机车交路, 提高效率

既有线电气化以后把机车对油的消耗转为对电的消耗, 节约能源且符合我国能源政策。采用电力机车可延长交路, 提高机车运用效率。日常维护及维修工作量减少, 检修次数要少。

3.1.4 路网中, 与本线相联的哈大线已为电气化铁路, 通霍线、通大线正在同步进行电气化改造研究, 四梅线、集通线、京通线等均有电气化改造规划。

因此, 本线电气化改造迫在眉睫。

3.2 运输组织及车站到发线延长方案

3.2.1 运输组织

本线以货运为主, 主要为煤炭, 来源为霍林河地区, 通过通霍线进入本线, 通霍线开行5000t及部分万吨列车。同时本线万吨煤炭至白市电厂即止, 因此, 本线开行5000t (万吨) 列车。兼顾少量客流开行普速列车。

3.2.2 到发线延长方案

既有线车站到发线有效长度为850m, 不满足列车5000t及万吨的要求, 同时考虑万吨列车至白市站即止;因此, 本线五道木站及白市站延长至1700m, 分别作为万吨列车的越行及编解站, 其余车站延长至1050m。

3.3 线路扩能方案

南平齐已为双线, 本次线路扩能方案仅对北大郑线进行研究。

3.3.1 增设会让站方案

会让站增多, 增加会车次数, 影响旅客列车提速。增加会让站方案不可取。

3.3.2 单线扩能方案

维持单线不变, 既有坡度不软化, 延长到发线有效长度至1050m。牵引质量5000t, 经检算通过能力不能满足需要。

3.3.3 局部增建第二线方案

本线8个区间复线占区间数量的88.9%, 行车组织比较复杂, 增加会车次数, 也影响旅客列车提速。远期全线仍需全线增建二线。

3.3.4 按照既有标准增建二线方案

按照原标准增建二线, 既有线标准不变, 牵引质量不变, 上行5000t, 下行4000t。各区段能力适应情况见表4。

从表4可看出, 不能满足运输需要。

3.3.5 提速标准增建二线方案

采用增建二线扩能方案, 延长到发线有效长度, 上行方向软化坡度至4‰, 牵引质量5000t, 结合工程条件适当提速。各区段能力适应情况见表5。

从表5看出, 本方案优化线路标准后, 各区段提高速度, 加快了客货列车的速度, 提高了运输效率, 完善了路网结构, 有利于通道能力的形成。

同时, 对速度目标值120km/h以及速度目标值160km/h进行了研究。

(1) 既有线利用率差异

120km/h方案利用既有线97.104km, 利用率95.20%, 160km/h方案利用既有线85.476km, 利用率83.80%。既有线利用率相差11.4%。

(2) 投资差异

速度目标值120km/h较速度目标值160km/h节省1.2亿元。

(3) 运行时间差异

120km/h运行时分为57.1min, 160km/h运行时分为44.5min, 时间差12.6min。

由上得出, 120km/h比160km/h方案投资节省1.2亿元, 120km/h方案既有线利用率较高, 工程量较小, 提速160km/h, 只能节省12.6min, 效果不明显, 同时120km/h与相邻路网速度目标值相匹配, 若相关路网同步提速至160km/h, 投资巨大。综上所述, 本次建议按照速度目标值120km/h实施。

4结束语

通过对通四铁路现状、客货运量预测及分析、油价同电价比较以及相关路网规划对本线扩能改造方案提出合理意见。

参考文献

既有线扩能改造 篇3

1提报既有线施工资质

既有线施工技术改造, 是一项技术较为复杂、安全隐患多的工程施工, 由中标企业组织其下属项目经理部 (以下简称施工单位) 从事施工。施工单位进驻后, 应先向施工所在地铁路局建设管理部门呈报施工单位《企业法人营业执照》《建筑业企业资质证书》《中华人民共和国组织机构代码证》《安全生产许可证》及施工负责人的《一级建造师证》 (或《项目经理证》) 及铁道部 (或铁路局) 颁发的《既有线施工培训合格证》, 并对施工单位和施工负责人的资质进行审查。

2建立健全施工安全保证体系

施工单位要建立健全施工安全保证体系, 必须提高安全生产责任意识, 按规定设置安全生产管理机构, 配备安全生产管理人员, 履行施工安全管理和日常检查的职责;要经常对全员进行遵章守纪的教育, 建立施工单位内部全面的安全责任制, 制定施工安全措施, 并认真予以落实。

3提前做好参建人员的安全教育培训和管理

1) 项目经理、副经理、总工程师、现场施工负责人、安全、质量、技术负责人等应经铁道部 (或铁路局) 进行安全教育培训, 掌握既有线施工的有关法律、法规和规章制度, 取得《既有线施工安全培训合格证》持证上岗。2) 驻站联络员、现场防护员、带班人员、班长应经铁路局进行安全教育培训取得《安全培训合格证》后, 颁发上岗证持证上岗。3) 所有参建的施工作业人员应进行营业线施工安全培训教育, 并考试合格后方可上岗作业, 保证员工安全教育面达到100%。4) 加强劳务用工的管理和岗前培训。严格禁止将轨道、桥隧、信号、接触网等技术复杂并可能危及行车安全的作业项目进行分包。

4施工计划的编制、提报、审批

1) 由铁道部审批的施工计划, 各铁路局应于施工前月13日前以铁路局文件 (或电报) 上报铁道部 (繁忙干线施工申请计划经铁道部施工计划管理系统上报) , 对于繁忙干线和干线以外的其他线路影响跨局运输的施工, 施工计划可由施工铁路局与相邻铁路局商定后报铁道部备案。2) 铁道部负责审批的施工计划以外的施工, 全部由铁路局负责审批。3) 车务段 (直属站) 负责维修天窗作业计划审查与安排。4) 施工计划分年度施工计划和月度施工计划。a.年度施工计划:铁路局运输处于每年3月份组织编制“铁路局年度轮廓施工计划”, 所以施工单位应于每年2月底编制本单位年度施工计划, 并经建设单位逐级提报至铁路局运输处。b.月度施工计划:运输处负责编制局月度施工计划, 各种施工 (维修天窗作业计划除外) 均应纳入月度施工计划。施工单位应于每月10日前将次月的施工计划报由铁路局主管业务处, 业务处负责汇总主管处长批准后于12日前向运输处提出次月施工计划。

5提报施工方案和应急预案

施工方案应按照作业项目进行提报, 各施工项目与营业线的关系情况各异, 方案编制的原则应首先满足运输的需要, 以尽量减少对铁路运输的干扰和影响为前提, 能够利用维修天窗进行的施工作业, 尽可能利用维修天窗进行。方案中还应明确封锁施工时间、开通后的限制速度和施工防护方法、措施。防护措施要做到可靠、安全、可行。施工方案中必须明确本次施工对运输的影响, 同时提请运输部门和设备管理单位需为本次施工提供的配合条件。

6施工方案审查

施工方案审查程序一般为:施工单位编制方案, 设计认可, 征求设备管理单位、行车组织单位意见, 监理签认并报建设单位。由建设单位提报铁路局审查。既有线Ⅰ级施工由铁路局主管副局长主持审查, 既有线Ⅱ, Ⅲ级施工由铁路局主管业务处或运输处领导主持审查。参加审查的部门为工务、电务、机务、车务、供电水电等设备管理部门和单位以及建设单位、施工单位, 方案经会议审定后, 列入施工计划方可实施。施工中需要设置临时平交道口时, 还需要报铁路局道口办审批。

7签订施工安全配合协议

既有线施工前, 应对施工现场做详细的施工调查, 查清施工中需要动用或拆除的既有设备后与工务、电务、车务、供电水电等设备管理单位签订施工安全配合协议, 明确双方的责任和义务, 并报铁路局设备管理部门和安监室审查备案。

8施工前准备情况的检查和确认, 参加施工协调配合会

施工单位各项施工准备工作结束后, 铁路局施工领导小组将组织由工务、电务、车务、机务、供电水电等管理单位及建设单位参加进行现场施工前检查, 对本次施工的准备工作完成情况和存在的问题进行检查。检查结束后召开协调会, 设备管理部门和单位对施工准备情况提出整改要求限期整改, 施工单位对运营配合提出配合要求。达到施工条件后施工单位提出书面申请, 运输处将进行电报会签发布后施工单位组织施工。

9提报施工申请计划, 取得施工许可证或批复电报

经施工前现场准备情况的检查和确认符合施工条件后, 施工单位提前3 d (至少72 h) 向铁路局建设处和运输处提出书面施工申请, 并通知设备管理单位。由建设处主持各部门会签运输处签发的施工批复电报。

10设备管理单位派员监护

施工批复电报发布后, 施工单位应主动和工务、电务、供电水电等设备管理单位联系商定施工监护人员的到场时间。

11备齐施工设备、工具、机具和劳动防护用品

施工单位应提前备齐施工中所使用的设备、工具和机具, 并检查处于良好状态, 夜间施工要有充分的照明设备, 雨天施工要有防雨设备。所有设备、工具、机具应提前进入施工现场, 整齐摆放在不侵入铁路建筑限界的位置。施工设备、工具和机具进入施工现场时应做好施工安全防护。按照规定为作业人员发放劳动防护用品, 并充分考虑到夜间和雨天等特殊环境施工。

12施工作业交底

施工单位应提前分层次对所有参建人员进行作业交底, 现场施工负责人负责将施工任务分解到每个作业班组, 班组长和带班人员负责将本班组的施工任务分解到每名作业人员。作业班组长、带班人员和作业人员都必须熟知自己的作业范围和作业内容, 熟知每个作业环节的作业完成时间, 熟知安全注意事项。

13持证挂牌上岗

既有线施工有时达到上千人同时作业, 现场人员较多, 铁路局的设备管理部门、设备管理单位和建设单位、监理单位相关人员均须到达施工作业现场。施工单位应对带班人员、班长、作业队长和业务管理人员挂牌上岗, 上岗牌证应采用不同的颜色进行区分, 清楚显示管理层次。每个作业队和作业班组在工作服上也应用颜色标志进行区分。

14指派专职驻站联络员办理施工登记和驻站联络

施工单位应在施工 (含慢行点) 前一小时派合格的驻站联络员到施工地点就近的车站运转室。驻站联络员负责提前40 min在车站《行车设备施工登记簿》内进行施工请点登记;办理封锁施工时负责根据电报内容按照现场施工负责人的指令办理施工请点和各种施工登记手续;及时准确地向工地电话防护员或现场施工负责人传达调度命令内容;了解值班员办理区间闭塞及临站办理闭塞和发车等列车运行情况, 确认后, 立即向工地防护员发出预报, 确报或变更通知;及时向施工现场通报经过施工现场的本线及临线列车运行情况;按规定向车站值班员办理轻型轨道车出车、返回或机具转移时的要点手续, 填写“轻型轨道车使用承认书”;封锁施工结束前20 min, 向现场询问施工进展情况, 向施工负责人请示能否按时开通, 如需延长或限速运行, 必须提前通知车站值班员办理手续;封锁施工完毕, 根据施工负责人的指令或工地电话防护员的汇报指令, 向车站值班员办理线路开通 (销点) 手续。

15认真做好施工防护

严格按照《铁路技术管理规程》的规定设置防护员和防护标志, 配齐防护设施和通讯工具。作业现场设置防护警戒绳, 必要时应做防护隔离。现场防护人员数量应满足工作需要, 任何情况下不得少于3人。在临线列车到达前, 应用口笛、喇叭等声响工具及时通报现场工作人员, 防护过程中应按照规定认真做好防护记录。

16现场施工负责人加强与驻站联络员和车站值班员的联系

施工负责人应加强与驻站联络员和车站值班员的联系, 等候调度命令, 调度命令下达后做好调度命令记录。施工中认真处理驻站联络员转达的行车调度指令, 对指令应认真执行复讼制度。

17现场施工负责人下达作业命令, 组织施工

驻站联络员接到铁路局行车调度发布的开始施工命令后, 立即向现场施工负责人转达命令内容, 现场施工负责人做好登记后, 下达开始施工的命令。现场施工负责人应严格按照铁路局行车调度发布的命令内容组织施工, 严格按照调度命令规定的作业范围、内容和作业时间组织和检查施工, 发现问题及时进行调整。施工结束, 现场施工负责人负责认真检查作业现场, 确认施工质量和安全均无误, 并由铁路局工务、电务等设备管理单位配合人员对新施工的设备进行检查, 达到列车放行条件后, 由施工负责人向驻站联络员下达销点指令。

18办理销点开通手续

驻站联络员按照现场施工负责人的指令向车站值班员办理销点手续, 车站值班员向行车调度办理开通手续, 行车调度下达开通命令, 办理行车业务。

19开通后对现场完成情况的检查和确认, 参加施工总结会

施工结束后, 施工负责人按时参加建设单位组织的施工总结会, 总结施工经验, 查找作业过程中的组织和管理存在的不足, 为下一次请点施工提供宝贵的经验。

20开通后的管理, 路料回收管理

线路开通后施工单位和运营单位共管。施工单位和运营单位应加强新开通设备的安全检查, 及时整修和调整, 24 h后移交运营单位接管。在线路开通后, 现场施工负责人应组织回收拆除的路料并分类存放, 对下一步施工利用的路料进行清理登记做好记录, 剩余路料负责安排向设备管理单位移交。

参考文献

[1]铁道部29号令, 铁路技术管理规程[S].

[2]铁道部铁办 (2007) 186号, 既有线施工安全管理规定[S].

[3]成都铁路局成铁运 (2007) 740号, 成都铁路局营业线施工及安全管理实施细则[S].

气体分馏装置的扩能改造 篇4

公司的气体分馏装置在2004年建成投产,设计处理量为10 万t/a,操作弹性60%~120%,设计开工时数为8000 h/a。原料为两套催化产的液化石油气,经过脱硫醇后精馏分离,生产丙烯。

随着其中一套催化装置扩量改造,液化气产量增加了。实际液化石油气产量已达13.6 万t/a,相当于气体分馏装置设计负荷的136%,超出了装置的操作弹性范围,造成丙烯损失大、效益低。

1 气体分馏原理

气体分馏是一个复杂的典型多元精馏,它需要几个精馏塔同时操作来完成多组分的分离任务。精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作,其实质是多级蒸馏,即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同,使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化,经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,从而实现分离。精馏过程是在精馏塔内实现的,精馏塔分为精馏段和提馏段,在精馏段,即进料板以上的部分,气相在上升的过程中,气相低沸点组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获得低沸点产品;在提馏段,即进料板以下的部分(包括进料板),其液相在下降的过程中,其低沸点组分不断地提馏出来,使高沸点组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得高沸点产品[3]。一套精馏装置通常由三个基本的设备组成:精馏塔、冷凝冷却器、重沸器[4]。

液化石油气中主要成分是碳三、碳四的烷烃和烯烃,由于它们的沸点不同,可利用精馏的方法将其进行分离。但由于它们的沸点差别很小,要将它们单独分出,就必须在几个精馏塔中进行的,而且采用塔板数很多、分馏精度较高的精馏塔[5] 。装置流程简图如图1。

2 改造的必要性

经历过两次高负荷摸底运行,一次为处理量达到14.4 万t/a(即18 t/h);第二次为处理量达到12.8 万t/a(即16 t/h);两次提量操作均暴露出一系列问题,后降量至12 万t/a(即15 t/a),矛盾有所缓解。表现出来的主要问题有:

(1)丙烯塔的分离效果差,丙烯资源浪费严重。在提量过程中,丙烯塔底丙烷中丙烯的含量上升至14%~20%,有时甚至超过20%(丙烯塔的丙烯损失量远远超过设计值的2%);液化气处理量降至12 万t/a(即 15 t/h),丙烷中丙烯含量降至10%左右,接近设计值。

(2)实际精丙烯纯度约99.4%,平均丙烯回收率约90%,比设计值低2.6%,造成产品质量差、资源浪费。

(3)在2005年6月下旬到7月上旬一段时间内,气温达36~38 ℃时,丙烯空冷不够用。主要表现在丙烯塔(B)的塔顶压力超高,指标值为1.8~1.9 MPa,而非正常超高时达到2.0 MPa。为保证正常生产,白天温度高时进行降量生产,在晚间气温下降后再进行提量生产,尽量处理完催化产的液化气,降低液化气站原料液化气库存。

(4)丙烯中间泵感到电机不够用,经常跳闸。

(5)碳四冷却器(E-2012)的冷却面积略显不够,冷却后温度为44~45 ℃,比设计值40 ℃要高。

3 改造方案

3.1 改造原则要求

遵循“少投入,速产出,高效益”的原则,采用流程简单、成熟可靠的工艺路线,充分利用现有装置和系统及公用工程的潜力。维持工艺流程不变,主体设备尽量不动或少动,保证精丙烯产品质量及丙烯回收率同原设计,分别为精丙烯纯度≥99.6%(mol),回收率≥92.6%(ω),将装置处理能力提高到13万t/a。操作弹性60%~110%,年开工时间8000 h。

3.2 主要指标

脱丙烷塔塔底丙烯含量≤0.05%(ω),脱丙烷塔顶碳四含量为零;丙烯纯度≥99.6%mol,丙烷中丙烯含量≤3%(ω),丙烯回收率≥92.6%(ω)。

3.3 改造情况

经过设计核算后,改造内容如下:

3.3.1 脱丙烷塔

仍采用矩形复合浮阀塔盘,全部更换,塔盘数不变,仍为65层。精馏段降液管、支撑圈等固定件均不需改动。提馏段除更换塔盘外,出口堰高由30 mm改为50 mm。

3.3.2 精丙烯塔

精丙烯塔塔盘全部更换为矩形复合浮阀塔盘,塔盘的支撑、受液盘等利旧,对现有降液管进行改造。

3.3.3 将部分机泵进行更换改造

脱丙烷塔回流泵B和两台脱乙烷塔进料泵电机由15 kW改为22 kW;丙烯塔中间泵B电机由45 kW改为55 kW。

3.3.4 增加冷却器

增加丙烯塔后冷器、碳四外送冷却器、碱液冷却器各一台。碱液冷却器是利旧一台换热器。

4 改造后运行情况

4.1 指标完成情况

4.1.1 丙烯和碳四含量

从表3数据可以看出:脱丙烷塔底的丙烯含量基本达到更换塔盘时签的技术协议要求:丙烯含量≤0.05%(ω);精丙烯塔底丙烷中丙烯含量达到技术协议要求:丙烯含量≤3%(ω);脱丙烷塔顶碳四含量为零,达到签的技术协议要求。丙烯纯度达不到协议要求,是因为多产丙烯适当降低丙烯纯度。回收率基本能够达到协议中回收率≥92.6%(ω)的要求。

4.1.2 能耗

从表4看8月和9月能耗最高,主要是8月20日切进料开始停工检修改造,而9月是检修改造后开车,造成两个月能耗高。

由于改造后部分机泵电机改大、新增加了冷却器,而且由于下游MTBE装置产品MTBE不合格和硫含量高,将脱碳五塔开起来,造成检修改造后能耗高于改造前。改造后平均能耗

60.51 kg标油/吨液化气,比改造设计能耗82.8 kg标油/吨液化气(设计值3466.66 MJ/t)低22.29千克标油/吨液化气。能耗能够达到设计值。

4.1.3 部分设备改造后运行情况

五台改换电机的泵,改造后运行情况良好;另外由于原丙烯后冷器芯子已坏,直到2008年4月新芯子才就位,在此期间仅使用后增加的一台冷却器(直径为800 mm),在九月份气温高时,最多时启用4~5组空冷,丙烯塔压力也能控制的很平稳。

改造前后脱丙烷塔与精丙烯塔运行参数,见表5。

改造后运行参数比改造前有所降低,导致装置能耗有所下降。

4.1.4 经济效益

自2007年9月改造后丙烯塔底丙烯含量为0.58%(ω),改造前为10.45%(ω),按每天平均丙烷产量20 t,每天可多产丙烯20×(10.45%-0.58%)=1.974 t;假设丙烯1 万元/t,每月(按30天计算)可多收益59.22 万元。每年可多收入710.64 万元,效益可观。

5 结 论

气体分馏装置扩能改造为13 万t/a, 改造后装置运行平稳,各项指标达到设计要求,改造成功。

摘要：随着催化装置扩量,液化气产量增加了,原10万吨/年气体分馏装置已经不能满足液化气加工需要,需进行扩能改造,经过对脱丙烷塔和精丙烯塔进行改造,以及部分机泵和换热器改造,达到13万吨/年处理量的需要。装置改造后运行平稳,达到设计指标。

关键词：必要性,改造方案,运行情况

参考文献

[1]邸振春,张伟.气体分馏工艺的简化与应用[J].石油化工设计,2006,23(4):46-48.

[2]曹湘洪.增产丙烯提高炼化企业盈利能力[J].化工进展,2003,22(9):911-919.

[3]谭天恩,麦本熙,丁惠华.化工原理(第二版)下[M].北京:化学工业出版社,1998:75-88.

[4]薛炜.气体分馏装置30万吨/年扩能改造[D].天津:天津大学化工学院,2009.

叶赤铁路扩能改造探讨 篇5

叶赤铁路位于辽宁省朝阳市、内蒙古赤峰市境内, 南起锦承铁路叶柏寿站, 向北依次经过赤峰市的宁城县、喀喇沁旗、元宝山区, 至京通铁路赤峰站, 线路全长146.96km, 为内燃牵引单线铁路[1]。从路网构成上, 叶赤铁路南接锦承线, 北连京通线, 与沈丹、新义、锦承线构成横贯辽宁省全境的东西向铁路通道, 同时也是内蒙古东部至辽宁西部运煤通道的重要组成部分。

叶赤铁路于1934年3月开工修建, 1935年12月建成, 翌年通车运营。由于修建年代久远, 线路标准低, 曲线半径小, 坡度大, 输送能力小。本线在战争期间曾遭到严重破坏, 线路上部建筑及站场设备均被拆毁。新中国成立后, 1952年8月开工进行了全线修复, 同年11月恢复通车[1]。

2、问题的提出

叶赤铁路所处的辽宁省是我国重要的重工业基地, 能源相对短缺, 煤炭资源严重不足, 每年均需从省外调入大量的煤炭满足省内的需求。内蒙古自治区锡林郭勒盟地区, 煤炭资源丰富, 为优质动力褐煤。规划建设中的赤大白线、新巴线、哈大高速客运专线等使得东北路网运输结构发生巨大变化。叶赤铁路与在建煤运铁路赤峰～大板～白音华铁路相连, 为赤大白铁路煤炭运输的后方通道, 为内蒙古东部地区便捷出海通道的重要组成部分, 同时也是赤峰至辽宁西部运煤通道的重要组成部分。本线的畅通对于保障辽宁省煤炭供应, 满足辽宁西部和内蒙古中东部经济发展和人民生活水平提高对能源的需求, 实现振兴东北经济的发展战略具有重要意义。

叶赤铁路沿线区域为辽宁省和内蒙古自治区经济相对落后的地区。叶赤铁路自1952年11月恢复通车至今57年, 期间经过多次小规模过渡性改造, 设备陈旧, 输送能力仅为470万吨/年。东北路网运输结构发生巨大变化, 既有线路输送能力满足不了发展的需要, 扩能改建势在必行。

3、叶赤铁路未来运量分析

3.1 辽宁省煤炭需求分析

2006年辽宁省产原煤5871万吨, 煤炭总消费12716万吨, 其中发电供热耗煤5212万吨, 冶金耗煤2257万吨。2006年辽宁省煤炭净调入量6845万吨, 其中经铁路调入煤炭3963万吨, 其中经沈山、京通和集通线从华北地区调入1652万吨, 分别为北京111万吨、河北169万吨、山西1094万吨、蒙西278万吨;经哈大、沈吉和大郑线从东北地区内部调入2191万吨, 分别为蒙东340万吨、吉林476万吨、黑龙江1375万吨, 经沈山线分别从宁夏和河南调入106万吨和1 0万吨。

未来年度, 因辽宁省煤炭后备资源不足, 将继续维持从周边省市大量调入煤炭的格局。2010年、2020年、2030年辽宁省需调入煤炭分别为11400万吨、15000万吨和18200万吨。煤炭供应将仍以山西、黑龙江为主体, 并且随着内蒙古锡盟煤田的大规模开采和在建赤大白地方铁路、拟建新乌铁路的建成, 内蒙古锡盟地区将成为辽宁省煤炭供应的主力地区。

3.2 内蒙东部地区煤炭产销平衡分析

蒙东地区区位上与东北三省接壤, 在自然和经济区划上是东北区的组成部分, 拥有丰富的煤炭、有色金属及非金属矿产资源, 与东北三省互补性较强, 是东北三省最便捷的资源获取区域。目前蒙东地区煤炭保有储量447.2亿吨, 为东北三省煤炭总储量的1.6倍, 储量在10亿吨以上的大型煤田就有8处, 为东北三省重要的煤炭供应基地。

蒙东地区煤炭主要分布在呼伦贝尔、霍林河、赤峰地区和锡盟 (锡盟白音华、吉林郭勒、白音胡硕三大煤田紧邻蒙东, 且随着煤炭资源的大规模开发, 将成为辽西地区的煤炭主力供应区, 因此为分析方便, 将锡猛煤炭产销平衡统一纳入蒙东地区分析) , 煤炭资源以褐煤为主, 资源开发程度较低。2006年共生产煤炭4400万吨, 区内消耗3082万吨, 外运1469万吨, 其中铁路外运1419万吨。未来年度随着蒙东地区煤炭资源大规模开发和煤炭外运条件的改善, 煤炭生产量和外运量将有较大发展, 经分析预测, 2010年、2020年、2030年蒙东地区煤炭生产量分别为8800万吨、11100万吨和14000万吨, 净调出量分别达4600万吨、6400万吨和8400万吨。

3.3 蒙东地区煤炭外运通道分析

目前, 蒙东地区的煤炭外运通路主要有滨州线、通霍线及叶赤线。从蒙东地区煤炭资源分布看, 由于赤峰地区的煤炭后续资源相对不足, 而通辽及呼伦贝尔市的煤炭质量相对较差, 且运距较远, 无法满足辽宁省未来的煤炭需求。锡林郭勒盟煤炭储量丰富, 境内有白音华、吉林郭勒和霍林河三大煤田, 煤炭储量近200亿吨, 长期以来, 受没有大能力交通运输方式的制约, 上述煤田的开发利用规模小、层次低、效益差, 未能把资源优势转化为经济优势, 现状年产煤炭仅100万吨左右。由于蒙东地区的煤炭受各种因素的影响, 难以供应辽宁, 未来锡林郭勒盟将逐步成为辽宁西部地区重要的煤炭供应基地。因此, 将在建赤大白地方铁路一并纳入考虑。

滨州线:主要承担蒙东呼伦贝尔市供应黑龙江西部齐齐哈尔地区、大庆地区的煤炭运输。

通霍线:主要承担通辽市霍林河煤田供应通辽市、吉林省西部双辽地区、四平地区的煤炭运输, 及少部分供应辽宁省的煤炭运输量。但是研究年度随着赤大白地方铁路、新巴地方铁路的建成, 辽宁省煤炭需求得到较好保证, 且受煤炭质量、运距等因素影响, 霍林河煤田将基本不供应辽宁省。

叶赤线:主要承担赤峰平庄、元宝山煤矿供应辽宁西部地区的煤炭运输任务。由于平庄、元宝山矿区开发历史较早, 资源后备不足, 未来本矿区的煤炭产量和外运量基本维持在现有水平。但随着赤大白铁路的建成, 该线构成赤大白地方运煤铁路的后方通道。

赤大白铁路:该线为锡盟白音华煤电整体开发的配套项目, 向南通过国铁叶赤线和锦承线直达辽西、辽南地区, 随着白音华煤田的大规模开发, 该线将成为辽宁西部、辽宁南部地区煤炭供应的主要运输通路之一。

新乌铁路:该线南起新义线新邱车站, 向北依次经过通辽、赤峰, 到达终点站锡盟巴彦乌拉镇, 线路全长495公里。为辽宁省春成工贸集团为开发锡盟吉林郭勒煤田而采用多元化投资方式拟建的地方铁路。该线建成后, 将主要以供应沈阳以东地区为主, 并兼顾辽南地区的部分运煤。

4、既有能力与预测客货运量适应情况分析

根据以上分析, 预测叶赤铁路近、远期最大货流密度分别为2340万t和3227万t。预测研究年度的客车对数, 近远期分别为10对, 13对。控制区间叶柏寿～石脑目今通过能力24.0对/日, 通过能力利用率87%;输送能力470万吨/年;叶柏寿～平庄南上行为重车方向, 最大货流区段为叶柏寿～平庄南段。

从通过能力利用率法的角度, 本线的主要区段叶柏寿～赤峰东通过能力利用率已高达87%, 高于80%。

从输送能力比较法的角度, 在货物列车牵引质量提高为2800t, 2020年, 2030年能力缺口分别为1980万吨/年和3127万吨/年。

根据以上两点分析, 既有线输送能力完全不能满足研究年度运输的需要, 急需进行扩能改造。同时受限于最小曲线半径过小, 旅客列车运行速度过低, 有必要同时研究提速方案。

5、叶赤铁路扩能改造设想

5.1 提高货物列车牵引质量

5.1.1 货物列车牵引质量提高到4000t方案

将本段铁路适当降低限制坡度, 到发线有效长度延长到850m (双机880m) , 货物列车牵引质量由目前最大2800t提高到4000t, 按现行图定24对货车计算, 则年输送能力可提高202万吨/年。

5.1.2 货物列车牵引质量提高到5000t方案

将本段铁路适当降低限制坡度, 到发线有效长度延长到1050m (双机1080m) , 货物列车牵引质量提高到5000t, 按现行图定24对货车计算, 则年输送能力可提高380万吨/年。

5.2 提高列车速度

将本段铁路适当降低限制坡度, 速度目标值由现行85km/h提高至120 km/h时, 货物列车牵引质量由目前最大2800t提高到4000t, 则年输送能力可提至952万吨/年。货物列车牵引质量由目前最大2800t提高到5000t, 则年输送能力可提至1190万吨/年。

5.3 修建复线

根据上述预测, 2020年最大货流密度为2340万t, 考虑到近期需要通过能力已达到单线的极限值, 单线铁路的运输效率低下, 靠列车频繁会让来提高有限的通过能力, 已不经济, 考虑到本线的运输需求持续增长, 一般技术改造已经不能满足需要, 必须修建复线。修建复线后, 其运输能力必然受到锦承铁路的控制, 并且随着赤大白铁路和新乌铁路的建成, 蒙东至辽西地区的运量将发生很大变化, 所以在进行修建复线的同时, 应考一并虑锦承铁路的扩能, 以便形成统一的区域通道运输能力。

参考文献

某选冶厂增产扩能改造实践 篇6

某金矿经过数次改扩建, 生产能力达到1800t/d, 企业生产存在的主要问题是企业实际的供矿能力大于选厂实际处理能力, 选厂超负荷生产, 造成选矿工业指标没有达到设计要求 (主要是磨矿细度不足) , 回收率相对较低。

1矿石性质

该矿石矿物组成比较简单, 金属矿物仅占矿石矿物相对含量的2.21%, 脉石矿物占矿石矿物相对含量的97.79%。金属矿物主要为黄铁矿, 占矿石矿物相对含量的1.37%, 脉石矿物以石英和长石为主, 合计占矿石矿物相对含量的84.21%, 金属硫化物总量仅占矿石矿物相对含量的1.40%, 矿石硫品位0.76%, 金品位1.60g/t, 金为矿石中唯一有价元素, 工艺类型为贫硫化物石英脉型含金矿石。

矿石中金的矿物种类以自然金为主, 占金矿物相对含量的98.21%, 平均成色924.2‰;次为碲金矿, 占1.79%, 平均成色401.0‰, 未见其它金矿物存在。金矿物粒度组成以细粒金和微粒金为主, 小于0.037mm占67.69%, 次为0.037~0.053mm占21.37%, 大于0.053mm仅占10.94%。金矿物赋存状态研究表明:63.05%的金为粒间金, 26.18%的金为包裹金, 裂隙金较少占10.77%。金与硫化物关系比较密切, 与其有嵌连关系的金合计占63.43%。金矿物的这种赋存状态有利于金的浮选富集[1]。

2选冶厂工艺流程及改造前存在的问题

2.1磨矿车间工艺流程图 (图1)

2.2存在的问题

(1) Φ3666球磨机与Φ2760球磨机的选型配置不合理, Φ3666球磨机有效容积60.5m3, Φ2760球磨机有效容积30.6m3, 二段磨机能力偏小, 制约一段磨机生产能力的发挥。现场实际为Φ2760球磨机后端给矿器处漏浆非常严重。

(2) 两台Φ2130球磨机为1992年安装的设备, 两台设备故障多, 运转率低。

(3) 破碎车间圆振动筛下层采用10*12mm聚氨酯筛网, 因矿泥颗粒较细, 沉降速度较慢, 沉降过程中受矿浆冲击影响较大, 造成洗矿Φ21米浓缩机处理能力有限, 易发生跑浑现象。

(4) 浸出吸附时间短, 尾矿品位偏高, 回收率偏低。

3技改内容

3.1增加一台MQY3.2X5.4湿式溢流型球磨机与原有一台MQY2.7X6.0湿式溢流型球磨机作为二段磨矿, 与现有MQY3.6x6.6湿式溢流型球磨机构成两段磨矿, 同时增加一台Φ500旋流器与Φ3254球磨机形成闭路循环。球磨机负荷计算如下:

3.2Φ21米浓密机高效化改造

3.2.1给矿方式及脱气槽改造。Φ21米浓密机的给矿方式不合理, 经过总结兄弟矿山企业的经验, 对浓密机脱气槽进行改造:将矿浆从给料管沿切线给入浓密机中心混合井;在脱气槽壁焊上垂直阻板, 使进入的矿浆通过给料槽壁上的垂直阻板, 有效地促进空气排放和散逸过剩能量;再将原脱气槽下面加导流板, 阻挡进来的矿浆流对沉降层的冲击。改进后矿浆沿着水平方向给入浓密机, 矿流向四周分散, 对沉降层没有冲击, 形成稳定的沉降层;同时, 也防止了给矿与底流短路, 改善底流浓度[3]。

3.2.2中心混合井改造浓密机高效化除了进矿方式是切线给入外, 还在浓密机中心筒处均匀开六个20*20孔洞, 孔下边缘与溢流堰上边缘平齐, 这样有助于溢流水进入中心筒降低给料矿浆的浓度, 使给入浓密机的矿浆稀释到最佳浓度[4]。

3.3增加两个Φ10*11的浸出吸附槽, 延长浸出时间。

4改造达产后的效果

技改完成后, 经过半年的生产运行, 通过流程考察发现:处理量由原来的1800t/d提高到2000t/d, 选冶厂磨矿车间矿石细度由原来的80.7%提高到91.6% (-200目含量) , 浸出时间由原来的28小时提高到34小时, 选冶回收率由原来的86.5%提高的88.3%, 各项技术指标都达到了设计要求。磨矿系统改造产生了巨大的经济效益, 有力地保障了各项任务的顺利完成。

摘要：某选矿厂在现有厂房有限空间里对磨矿系统进行了改造、扩建, 主要包括更换球磨机、增加浸出槽、浓密机高效化改造等, 使处理规模从1800t/d扩大到2000t/d。生产实践证明, 改造后流程更合理, 效果更好, 真正达到了优化设计。

关键词：磨矿系统,浓密机高效化改造,改造,扩建

参考文献

[1]某金矿含金矿石选矿试验研究报告[R].

[2]某金矿选矿2000t/d扩建工程设计说明书[R].

[3]矿泥浓密机高效化改造实践[J].矿山机械, 2012 (40) :12.

塔山选煤厂扩能改造技术与实践 篇7

按照大同煤矿集团公司规划, 塔山矿井2010年的生产能力将达到20.0 Mt/a。塔山电厂每年需要小于25 mm粒级原煤4.0 Mt, 为了满足矿井的生产能力, 选煤厂主洗系统的处理能力必须达到16.0 Mt/a, 因此, 必须对塔山选煤厂进行改造, 以满足塔山矿井的需求。

1 煤质分析

1.1 煤层特征

塔山矿井井田地质储量50亿t, 可采储量30亿t, 其主要可采煤层为石炭系3号、3～5号和8号煤层, 可采量分别为3.9亿t、15.3亿t和6.1亿t。

1.2 煤质特征

塔山矿所产原煤灰分35.97%, 硫分0.31%, 属中高灰、低硫煤。从原煤粒度组成看, 随粒度减小, 原煤灰分降低, 大于50 mm粒级灰分达45.37%, 但无夹矸煤;小于0.5 mm粒级灰分26.14%, 说明矸石不易粉碎。在各粒级原煤中, 硫分变化不大, 大于50 mm粒级可见矸石的硫分低于同粒级煤的硫分, 说明原煤中的硫以有机硫为主。原生煤泥含量6.41%, 含量较小, 说明原煤硬度较大。煤粉筛分资料表明, 粗粒级含量较高, 大于0.20 mm粒级占37.33%, 灰分26.33%;细粒煤泥含量较低, 小于0.075 mm粒级含量为18.31%, 各粒级的灰分、硫分变化不大, 原煤中硫的嵌布很均匀。

1.3 浮沉资料分析

(1) 150～13 mm粒级原煤中低密度物含量较高, 小于1.50kg/L密度级含量占40.45%, 灰分为12.97%, 中间密度物含量较少, 大于1.80 kg/L密度级含量高, 占40.07%, 灰分72.60%。说明采用高密度级分选可以排除纯矸石。

(2) 13～1.5 mm粒级原煤浮沉组成与150～13mm粒级具有相同的规律, 小于1.50 kg/L密度级含量48.79%, 灰分为10.32%, 中间密度物含量较少, 大于1.80 kg/L含量相对较高, 占27.95%, 灰分69.28%。

(3) 1.5～0.2 mm综合级小浮沉结果表明, 1.3～1.4kg/L密度级含量最高, 达到31.31%。说明煤泥中轻产物含量较高, 灰分较低, 可以通过有效的分选得到较低灰分的粗煤泥。

1.4 可选性分析

原煤可选性见表1, 从表中可以看出, 各粒级原煤可选性基本一致, 当分选密度在1.60 kg/L时可选性为中等可选, 但如果分选密度不大于1.50 kg/L, 则其可选性即变为较难选煤, 当分选密度大于1.80 kg/L时, 可选性基本为易选。

2 选煤工艺分析

塔山选煤厂原工艺流程为:原煤经筛分、手选、破碎至150 mm后, 小于150 mm粒级经双层振动筛分级成150～13 mm、13～1.5 mm两级物料, 筛下水进入煤泥水系统。150～13mm粒级进入块煤重介质浅槽分选机分选出精煤和矸石两种产品, 产品脱介筛全部采用双层, 上层筛孔50 mm, 下层筛孔1.5 mm, 矸石下层筛孔为0.5 mm。大于50 mm粒级精煤脱介脱水后既可单独进入洗大块煤产品仓, 又可破碎至小于50 mm粒级进入洗混煤仓。50～1.5 mm粒级精煤经脱介筛脱介、离心机脱水后作为最终洗混煤产品装仓外运。矸石经矸石脱介筛脱介、脱水分级后, 末矸石直接送入矸石仓, 块矸石进入高岭岩分选车间。在高岭岩分选车间内, 采用动筛跳汰机分选出矸石和高岭岩, 粗选后的高岭岩再经手选后进入高岭岩仓, 矸石与末矸石一起运至矸石仓废弃。13～1.5 mm级物料在混料桶内与合格介质充分混合后进入三产品重介质旋流器分选, 分选出的精煤采用香蕉筛脱介、离心机脱水后进入洗混煤仓;中煤经香蕉筛脱介、离心机脱水进入中煤仓;矸石经脱介、脱水后, 直接运往矸石仓废弃。

块煤系统精煤与矸石磁选尾矿水以及末煤系统精煤与中煤、矸石磁选尾矿水直接进入煤泥桶, 与分级筛筛下水一起打入分级浓缩旋流器, 旋流器分级粒度控制在0.2 mm, 旋流器底流打入煤泥分选机, 分选出精煤和尾煤两种产品。精煤采用弧形筛和FC1200粗煤泥离心机脱水后掺入到洗混煤中;尾煤经弧形筛、煤泥离心机脱水后与加压过滤煤泥一起作为煤泥回收。分级旋流器溢流自流入浓缩机。浓缩池底流采用加压过滤机脱水回收后掺入精煤, 溢流作为循环水打入主厂房循环使用, 保证选煤厂洗水闭路循环。

3 各系统能力分析

由于塔山矿井生产能力扩大, 同时部分小于25 mm粒级原煤送入电厂, 造成塔山选煤厂入洗原煤量和粒度组成发生较大变化, 原有的各选煤系统已难满足入洗16 Mt/a的需求。原煤系统、主洗系统和煤泥水系统的主要设备情况分别见表2～4。另外, 扩能改造后原系统的桶、泵、磁选机、离心机等辅助设备因有较高的富裕系数, 可以满足扩能后的需求, 无需改造。

根据上述分析, 确定对选煤厂的部分系统进行以下改造:

(1) 更换原煤破碎机为MMD-6250型;

(2) 杂物胶带输送机的驱动电动滚筒改为电机+减速机;

(3) 原煤集煤胶带输送机的电动滚筒改为电机+减速机;

(4) 手选胶带输送机增加手选台;

(5) 更换精煤破碎机为MMD-500型;

(6) 增加5台板框压滤机。

4应用效果

改造后, 选煤厂入洗量显著提高, 2010年1-12月累计入洗原煤1 650多万t。2009年, 塔山选煤厂洗精煤产量748万t, 系统改造后2010年共洗精煤达到918.5万t, 比2009年多生产洗精煤170.5万t, 按每吨精煤价格600元计算, 则2010年比2009年多增加产值10.23亿元。

塔山选煤厂扩能改造研究紧密联系实际, 以最少的投资, 取得了最大的效益, 使选煤厂的整体技术水平有了较大突破, 为其他选煤厂的改造和设计提供了借鉴。

摘要：介绍了塔山选煤厂煤质特征以及原选煤工艺流程;分析了原煤系统、主洗系统及煤泥水处理系统各设备的处理能力;为了将原煤处理能力由15.00 Mt/a提高到16.0 Mt/a, 对部分设备进行了更新改造;改造后满足了矿井扩产的需要。