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摘要：本研究旨在探索和应用基于煤矿废弃物--煤泥干燥处理技术在金阳电厂的可行性，以解决煤泥处理和利用的问题。通过实验研究和现场应用，对煤泥干燥处理技术在金阳电厂的效果进行评估和分析，通过实验室实验，研究不同参数下煤泥干燥处理的效果和机理。基于煤矿废弃物--煤泥干燥处理技术在金阳电厂具有较好的效果和应用前景。煤泥经过干燥处理后，含水率明显降低，燃烧性能和热值提高。同时，干燥后的煤泥可以作为燃料或其他用途的原材料，实现资源化利用。

关键词：煤矿废弃物；煤泥；干燥处理

引言：煤泥作为一种常见的煤矿废弃物，已经成为一个严重的环境问题。传统上，煤泥被视为废弃物，往往被堆放或直接排放，给环境带来了严重的污染和资源浪费。因此，寻找一种有效的煤泥处理和利用方法，成为当前煤矿行业亟待解决的问题。本研究的结果将为金阳电厂和其他类似工业企业提供一种可行的煤泥处理和利用方法，减少废弃物的排放，提高能源利用效率，实现资源化利用的目标。同时，也对煤矿行业的可持续发展和环境保护具有积极的意义。

一、项目概况

金阳电厂是由阳城晋煤能源有限责任公司负责建设和运营的一座煤泥煤矸石热电联产综合利用项目，位于山西省晋城市阳城县凤城镇北安阳村。该电厂采用2×135MW的装机容量，锅炉采用东方锅炉股份有限公司制造的DF-480/13.8-II2型超高压循环流化床锅炉，具有自然循环、单汽包和超高压循环流化床的特点。

金阳电厂主要利用当地煤矿固体废弃物，如煤泥和煤矸石作为主要燃料进行发电。设计上，燃料比例为末煤+煤矸石+煤泥=20%+20%+60%。在建设初期，还安装了煤泥泵送系统。

循环流化床锅炉采用超高压一次中间再热、平衡通风和自然循环的运行方式。燃烧时，一次风从炉底送入，而二次风则在前后墙沿炉膛高度方向分为两层布置。炉膛与尾部烟道之间设有旋风分离器，旋风分离器下部还设有返料器。旋风分离器能够捕集大部分随烟气带出炉膛的固体颗粒，并将其送入返料器。

二、存在问题

金阳电厂面临着煤泥水分限制、燃料成本过高和经营亏损等问题。其中，煤泥使用量受到水分限制，无法超过15%，导致无法充分利用煤泥资源。而外部电力市场的疲软和电价的下降，以及燃煤价格的上涨，使得公司的经营亏损严重。分析亏损的主要原因，燃料成本过高是其中一个关键因素。以2017年1月至8月的数据为例，原煤费用占燃料总成本的76%，煤矸石费用占20.5%，而煤泥费用只占3.5%。原煤的价格过高导致了燃料成本的增加，限制了公司的盈利能力。

三、问题解决措施

针对金阳电厂面临的煤泥水分限制、燃料成本过高和经营亏损等问题，提出以下解决对策：

（1）研究和应用更先进的煤泥水分处理技术，如挤压脱水、热风干燥等方法，以降低煤泥的水分含量[1]。通过改进煤泥处理工艺，可以提高煤泥的利用率，并允许更高比例的煤泥在发电过程中使用，从而减少对原煤的依赖。

（2）优化锅炉运行参数和煤泥燃烧技术，提高发电效率，减少煤耗和燃料成本。通过技术改造和设备升级，提高锅炉和汽轮机的效率，降低发电单位能耗。

（3）加强市场营销和销售策略，积极参与电力市场竞争，寻找更多的销售渠道和合作伙伴。通过灵活的电力销售方式和价格策略，提高市场份额和收入，缓解经营亏损局面。

四、项目方案具体的优化路径

4.1方案设计

针对湿煤泥烘干处理流程，可以提出以下具体的优化流程：

由于煤泥中含有泥岩，粘性很大，建议在入料前进行适当的预处理，采用破碎设备，将煤泥中的大块泥岩破碎成适当的颗粒大小，以提高系统的运行畅通性[2]。在系统设计时，充分考虑煤泥的特性，选择适当的干燥机型号和结构，以确保煤泥在干燥过程中能够均匀、快速地脱水和干燥，降低能源消耗，并采用热交换设备，将干燥后的煤泥释放的余热回收，再利用于其他工艺环节或供热用途。

金阳电厂为降低煤泥的水分，经过考察调研和试验，最终与青岛松灵电力环保设备有限公司共同研究，采用锅炉再热冷段蒸汽作为干燥热源，设计制造了煤泥干燥机，并完善了煤泥进料系统、出料系统和输水回收系统等，取得了良好的效果。

如上表1所示，通过对比收到基煤泥和烘干煤泥的数据，可以得出烘干处理能够显著降低煤泥的水分含量，并提高其燃烧性能和热值。这为煤泥的干燥处理和利用提供了重要的参考和依据。

4.2方案实施及投资

项目实施年份、投资方、合作方式、投资总金额、数量、单台产量和总产量如下：

2018年4月，金阳电厂自筹投资600万元，购买了1套产量为20t/h的设备，总产量为20t/h。

2019年8月，阳城县晋博信息服务有限公司通过租赁+回购方式投资1700万元，购买了2套产量为20t/h的设备，总产量为60t/h。

2020年8月，易尚明天科技有限公司通过代加工方式投资650万元，购买了1套产量为20t/h的设备，总产量为80t/h。

2020年8月，阳城县兴隆泰商贸有限公司通过代加工方式投资1600万元，购买了2套产量为20t/h的设备，总产量为120t/h。

4.3最终应用效果分析

（1）技改前：

发电量为11.94亿kWh，原煤消耗量为576，500吨，煤矸石消耗量为568，970吨，煤泥消耗量为147，493吨。

燃料总费用为42，811.89万元，度电燃料成本为0.359元/kWh。

（2）技改后：

发电量为11.94亿kWh，原煤消耗量为220，098吨，煤矸石消耗量为327，014吨，煤泥消耗量为801，366吨。

燃料总费用为33，372.79万元，度电燃料成本为0.280元/kWh。

通过对比分析，可以得出以下应用效果分析：

技改后，原煤和煤矸石的消耗量明显下降，分别减少了356，402吨和241，956吨。这说明通过煤泥干化技术改造，成功减少对原煤和煤矸石的依赖，实现节能减排的目标。同时，燃料总费用减少9，439.10万元。这主要是由于煤泥的使用量增加，替代部分原煤和煤矸石的消耗，从而降低燃料成本。

五、结语

综上所述，基于煤矿废弃物--煤泥干燥处理技术在金阳电厂的应用具有良好的效果和应用前景。通过干燥处理，煤泥的含水率降低，燃烧性能和热值提高，同时实现了对煤泥资源的资源化利用。这为金阳电厂解决煤泥处理和利用问题提供了可行的技术途径，也为其他类似问题的解决提供了有益的参考和借鉴。

参考文献

[1]陈路，胡文全，张昌建，刘小溪．基于某矿余热利用的低温煤泥干燥系统设计与应用[J]．科技创新与应用，2022，12（22）：104-107.

[2]李昊宇，王梦，李阳，时威，麻浩，王文全．基于干旱区煤矿废弃物利用的土壤配置及其对苏丹草生长的影响[J]．干旱地区农业研究，2021，039（2）：194-201.