关于_煤炭工业选煤厂设计规范_中的有关问题及建议.pdf

2001年第2期 煤 炭 加 工 与 综 合 利 用 COAL PROCESSING 设计规范;问题;探讨 中图分类号TD94811 文献标识码B 文章编号10052839720010220012203 收稿日期2000211224 作者简介谢传贵1953 - ,男,湖北京山县人,煤 炭工业选煤设计研究院高级工程师,学士,主要从事给 排水工程设计;电话037524938284转。 煤炭工业选煤厂设计规范MT 5007 - 94 以下简称 规范为强制性行业标准,是选煤厂 设计的技术依据。 规范 中的条文是否合理,直 接影响到建设工程的技术经济性能。笔者根据多 年来从事选煤厂煤泥水系统和给排水系统设计的 实践,对 规范 中的有关条文提出一些看法和建 议,供参考。 1 关于煤泥水输送 规范 第7. 1. 1条规定,“煤泥水应采用自流 输送 方式。 ⋯⋯其 管 道 渠 道 坡 度 不 应 小 于 115 ,煤泥水的流速应大于临界流速。 ” 实际上, 经常采用的煤泥水输送方式,一般有压力管道输 送、 无压自流管渠输送、 静压自流管道输送等方 式。具体采用何种方式,主要取决于煤泥水上一 工序输出点和下一工序输入点的位置和高度。煤 泥水能否安全可靠的从输出点到达输入点,关键 在于其流速是否大于临界流速,不在于坡度是否 大于115 。因为,当水流速度大于临界流速时, 管渠中就不会产生煤泥淤积现象。当然,如果煤 泥水输出点高于输入点,且两点高差能够满足输 送管渠内煤泥水流速大于临界流速的要求,则应 尽量采用自流输送方式,以减少运行过程中的能 源消耗,否则应采用压力输送方式。 目前,选煤生产中的煤泥水,有的采用自流输 送方式,如主厂房浮选槽至浓缩机的浮选尾煤煤 泥水。有的采用压力输送方式,如跳汰、 浮选过 程中产生的捞坑溢流煤泥水 , 均用水泵扬送至 浮选槽。没有浮选工艺的捞坑溢流,当高差允许 计价结算时快速查用。 例如某矿P 35. 96 - 0. 57Ad P 1. 88Qnet ,ar- 5. 8 Qnet ,ar 27. 088 - 0. 271Mar- 0. 232Ad M计量20 求Mar 19 ,Mar 20 和Mar 25 时的各 临界值。 若Mar 19 时,MarM计量,则H 100 - 25 100 - 20 0. 9375 ,按8或9式求出Ad 13. 48 ,p 26. 51。 两种计价临界点合理确定后,在临界点两侧 按价格高的一种方式进行计价,则可使企业获得 最高的经济效益。 时,应采用自流输送方式送至浓缩机处理,否则, 也要采用泵送。浓缩机底流是浓度较高的煤泥 水,多数情况下采用泵输送至压滤车间或煤泥沉 淀池。 至于自流输送管渠的坡度,工程实践中采用 小于115 的情况经常遇到,现举一例说明。七 台河矿务局桃山选煤厂主厂房至浓缩车间煤泥水 量为1684125 m 3Π h ,其中煤泥含量为1713 gΠL ,煤 泥最大粒径015 mm。煤泥水浓缩设备为三台Φ30 m浓缩机,其中两台工作浓缩机,一台事故浓缩 机。主厂房煤泥水输出点与浓缩机输入点高差为 911 m ,煤泥水输送管渠长度为150 m ,可以采用自 流输送方式。如果按照给定煤泥水输出点和输入 点高差确定输送管坡度,则管坡可达6 ,考虑到 管线太长,如果采用较大坡度,输出点附近管道支 柱高度达15 m ,既不经济,也不美观。因此,决定 根据临界流速确定管径和管坡。按照 В Н И И Г 第 3公式计算得出,总管DN600 ,临界流速1193 mΠ s ,支管DN450 ,临界流速1168 mΠs。当管道坡度为 1 时,总管充满度0169 ,流速2156 mΠs ,支管充满 度0173 ,流速1185 mΠs ,均满足大于临界流速的要 求,且管道输出点附近支柱与输入点的高差只有 1145 m ,既能减少工程造价,又便于施工安装,最 后确定设计管坡为1 。该管线自投产至今,一 直运行良好。 对于主厂房室内煤泥水沟、 主厂房至集中水 池管沟、 浓缩车间至集中水池管沟,由于不是工艺 系统生产管道,没有稳定的工作流量,很难按临界 流速确定管沟坡度。因此,可按经验确定这类管 沟最小坡度为115 。 根据上述分析,规范 关于煤泥水输送方式 及自流管渠坡度的规定不尽符合实际情况,建议 改为,煤泥水可采用压力或自流输送方式。在有 条件的地方应优先采用自流输送方式。⋯⋯ 煤泥 水的流速应大于临界流速。无稳定工作流量的自 流管渠坡度不宜小于115 。 2 关于浓缩机的浓缩面积及溢流量的计算 2. 1 浓缩机的浓缩面积 规范 表7. 2. 1中,“浓缩面积” 栏单位 t Πm 2 h 有误。该栏目下的数据的物理意义实际上是, 符合表列入料固液比、 排料固液比的煤泥水,每小 时每吨干煤泥所需的浓缩面积。干煤泥量的单位 为tΠh ,浓缩面积的单位为m 2 ,则本栏目的单位应 为m 2Π t Π h 。为此,建议本栏名称及单位改为,每 小时每吨干煤泥所需浓缩面积m 2Π t Π h 。 212 浓缩机溢流量的单位 规范 表7. 2. 1中,“溢流” 栏未标注单位,该 栏下数据的物理意义实际上是,每小时每平方米 浓缩面积通过的溢流水量。溢流量单位为m 3Π h , 面积单位为m 2 ,则本栏目单位应为m 3Πm2 h。为 了使计算表清晰明了,便于使用,建议增加栏目单 位m 3Πm2 h。 3 关于生产用水量的确定 规范 第15. 2. 1条规定,“生产用水。应按 工艺要求确定,亦可按入选每吨煤耗水量012～ 014 m 3 计算;⋯⋯ ” 。笔者认为,按工艺要求确定 生产用水量是正确的,但按入选每吨煤耗水量 012～014 m 3 计算不尽妥当。首先,入选煤量是指 进入选煤厂选煤系统的煤量。选煤厂内可能有干 法选煤、 湿法选煤等不同的工艺系统,只有湿法选 煤系统才需要生产用水。如淮南潘集三号井选煤 厂,设计入规范模为310 MtΠa ,湿法选煤系统的入 选煤量为016 MtΠa ,其余部分均由干法选煤系统 处理,此时如果按入选煤量计算生产用水量,则比 实际用水量高出4倍,势必造成设备、 能源的浪 费。其次,把吨煤耗水量012～014 m 3 作为设计 指标也是不合理的。根据现有选煤厂的实际运转 情况来看,凡是实现洗水闭路循环的,吨煤水耗均 在011 m 3 左右。我院近十年来所设计的选煤厂, 为满足洗水闭路循环的要求,设计吨煤水耗也都 在011 m 3 左右,没有出现生产给水量不满足生产 需要的现象。另外,采用过高的吨煤耗水指标,也 不利于水资源的合理利用和洗水闭路循环。为使 设计更符合生产实际,建议该条文改为,生产用 水。应按工艺要求确定,亦可按进入湿法选煤系 统的每吨煤耗水量011～012 m 3 计算。 4 关于选煤用水水质指标 规范 第15. 2. 7条规定,循环水悬浮物含量 指标为50～80 gΠL。笔者认为该指标要求偏低。 对铁东、 桃山、 潘三等50多个选煤厂煤泥水水质 31 2001年第2期谢传贵等关于 煤炭工业选煤厂设计规范 中的有关问题及建议 资料的统计分析结果表明,选煤生产过程中产生 的进入浓缩处理设备的煤泥水,悬浮物含量一般 都在10～50 gΠL范围内,低于 规范 规定的循环 水水质指标50～80 gΠL ,只有个别厂达到60 gΠL 左右。处理后的循环水,悬浮物含量普遍低于10 gΠL ,有些厂达到低于500 mgΠL的水平,接近生产 补加清水的水质。另外,循环水中的悬浮物,灰分 较高。如果生产中使用悬浮物浓度较高的循环 水,容易造成二次污染,影响产品质量。建议根据 生产实际,把循环水悬浮物含量指标定为10 gΠL 以下,或者其他更为合理的数值。 5 关于消防给水 5. 1 室内、 外消防给水管网的设计 规范 第15. 2. 3条规定,“当需设置室内消 防给水时,室外消防管网应与生产、 生活给水管网 合并。 ” 对不需设置室内消防给水的情况,则没有 规定。 建筑设计防火规范G BJ16 - 87 简称 建规第8. 1. 2条规定,“消防给水宜与生产、 生 活给水管道系统合并,如果合并不经济或技术上 不可能,可采用独立的消防给水管道系统。 ” 笔者 认为,相比之下,建规 规定比较合理。当选煤厂 需要设置室内消防给水时,一般都采用临时高压 给水系统,屋顶设置重力自流的消防水箱,为了保 证水箱内的消防用水不作他用、 火灾发生后由消 防水泵供给的消防用水不进入消防水箱,需要采 取相应的技术措施,增加投资,也增加了管理上的 复杂性和实际运行中的不可靠因素。因此,从实 际出发,应当允许在合并不经济或技术上不可能 时采用独立的消防给水系统。当不需设置室内消 防给水时,不存在设置室内消防水箱的问题,室外 消防管网较为适宜与生产、 生活给水管网合并。 当然,在设计实践中,各个选煤厂的建设条件千差 万别,其室外消防管网是否与生产、 生活给水管网 合并,应视具体情况而定,不宜硬性规定。笔者建 议该条文改为,室外消防管网宜与生产、 生活管网 合并。 512 消防储备水量的确定 规范 第15. 2. 8条规定,“⋯⋯ 消防储备水 量可按一次火灾延续时间310 h的消防用水量 计;当一级泵站能保证供水时应减去其供水量。 ⋯⋯ ” 。该条文的说明为,“⋯⋯ 消防储备水量按 现行的 建筑设计防火规范 的规定确定” 。显然, 规定正文与条文说明相矛盾。 建规 第8. 3. 4条 规定,“消防水池的容量应满足在火灾延续时间内 室内外消防用水总量的要求。居住区、 工厂和丁 戊类仓库的火灾延续时间应按2 h计算;甲、 乙、 丙类物品仓库、 可燃气体储罐和煤、 焦炭露天堆场 的火灾延续时间应按3 h计算;⋯⋯ 甲、 乙、 丙类 液体储罐的火灾延续时间应按本规范第8. 2. 6条 的规定确定;⋯⋯自动喷水灭火延续时间按1 h 计算;⋯⋯ 在火灾情况下能保证连续补水时,消防 水池的容量可减去火灾延续时间内补充的水量” 。 选煤厂内一般设有原煤储煤场露天堆场、 煤油 等液体储罐以及厂房、 栈桥等建、 构筑物,其火灾 延续时间各不相同。根据 建规 要求,全厂消防 用水总量按需水量最大的一座建筑物或堆场、 储 罐计算,该建筑物或堆场、 储罐火灾延续时间 不一定就是3 h ,如果按 规范 规定的3 h计算, 不符合 建规 规定,难免出现错误。另外,规范 条文 “一级泵站” 的说法不准确,因为向选煤厂消 防水池供水的水源,可能是市政给水管道、 矿井给 水管网、 选煤厂自备取水泵站等,并不仅仅是一级 泵站。笔者建议,规范 第15. 2. 8条规定正文可 改为,消防储备水量应按现行的 建筑设计防火规 范 的规定确定。 513 两处室内消防给水设置规定的合并问题 规范 第15. 2. 5条规定了选煤厂室内消防 给水设置范围,第15. 3. 6条又规定“建筑物室内 消防给水的设置范围应符合现行的 建筑设计防 火规范 或其他专门的防火规范的规定” 。笔者认 为,这两条规定均属室内消防给水范畴,应将其 合并。建议对文字进行统一调整后放在第15. 3. 6条。 6 结 语 综上所述,规范 中存在部分条文与有关国 家规范不一致、 与生产实际不相符以及条文本身 自相矛盾的地方。随着国民经济和科学技术的发 展,各类标准、 规范都在不断发展和完善,选煤厂 设计规范 也不例外。但愿本文所提出的一些建 议会对该规范今后的修订有所帮助。 41煤炭加工与综合利用2001年第2期