高效選煤廠(chǎng)及高效選煤技術(shù)

★科技大觀(guān).選煤新天地★高效選煤廠(chǎng)及高效選煤技術(shù)周少雷鄧曉陽(yáng)(中煤國際工程集團平頂山選煤設計研究院,河南平頂山市,4670021)摘要根據我國煤炭資源的特點(diǎn)，因地制宜、因煤制宜,采用高效選煤技術(shù)可以求得選煤效益的最大化。闡述了我國高效選煤技術(shù)工藝的特點(diǎn)、成熟高效選煤技術(shù)的裝備和新型材料及其自動(dòng)控制系統,并介紹了與高效選煤技術(shù)配合的高效選煤廠(chǎng)設計上的創(chuàng )新及其優(yōu)勢。關(guān)鍵詞選煤高效選煤技術(shù)高效建煤廠(chǎng) 選煤工藝選謀設備 .為了縮短建設工期、降低基建投資,設計上采取“選煤新天地”是《中國煤炭》今年開(kāi)辟的一了下列措施:簡(jiǎn)化工藝系統、選用大型設備、降低廠(chǎng)個(gè)小專(zhuān)欄，旨在向煤炭及相關(guān)行業(yè)展示國內外房高度、采用模塊化裝配結構。為了降低運營(yíng)成本,先進(jìn)的洗選技術(shù)及設備、選煤廠(chǎng)建設方面的優(yōu)設計.上達到了下列要求:電力消耗少、材料(介質(zhì)、藥秀設計、領(lǐng)先的洗選工藝、科研成果以及國內選劑)消耗少、設備故障點(diǎn)少、維修工作量少、備品備件煤廠(chǎng)技改成果,以促進(jìn)我國選煤業(yè)的健康發(fā)展。少、勞動(dòng)定員少。為了提高生產(chǎn)效率,通過(guò)設計創(chuàng )新,高效選煤廠(chǎng)20世紀90年代以來(lái)，隨著(zhù)改革開(kāi)放的進(jìn)一步實(shí)現下列目標:工藝系統合理、設備運轉可靠、管道深人,我國的基本建設體制發(fā)生了很大的變化。多溜槽耐磨、系統控制自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程穩定。元化投資體系的建立、基建貸款償還制度的形成項目法人責任制的實(shí)施等--系列政策,都促使基本建2高效選煤的工藝 系統設向高技術(shù)、少投入、多產(chǎn)出的方向健康發(fā)展?！熬?高效的概念首先體現在選煤工藝上。狹義地五”期間，國家把“大中型高效選煤廠(chǎng)”列人重點(diǎn)鼓勵講,高效選煤技術(shù)特指以重介旋流技術(shù)作為主要分發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一,高效選煤技術(shù)因而得到更加迅速選工藝的選煤技術(shù)。廣義地講,高效選煤技術(shù)泛指的發(fā)展。選煤設計研究院集40多年選煤廠(chǎng)設計和結合原煤性質(zhì)產(chǎn)品要求和其他一些約束條件而確選煤設備研究的經(jīng)驗,在吸收借鑒國外選煤廠(chǎng)設計定的最合理的選煤工藝系統技術(shù)。我們主張推廣以先進(jìn)經(jīng)驗的基礎上,結合我國原煤煤質(zhì)和煤炭產(chǎn)品重介旋流技術(shù)為主的廣義高效選煤技術(shù)。市場(chǎng)特點(diǎn),推出了適合我國國情的新型高效選煤廠(chǎng)。2.1 因地制宜、因煤制宜選擇合適的高效選煤工藝高效選煤廠(chǎng)匯集的眾多的高效選煤技術(shù),對選煤工我國原煤資源豐富,分布范圍廣, 煤質(zhì)差異大,業(yè)的發(fā)展具有重要影響。市場(chǎng)需求不同。面對不同的煤質(zhì)和市場(chǎng),采用同一種選煤工藝顯然是無(wú)法適應的。選煤工藝的多樣.1選煤廠(chǎng) 設計的創(chuàng )新--高效選煤廠(chǎng)化,有利于我們針對不同的煤質(zhì)和要求來(lái)合理地選新型高效選煤廠(chǎng)以“縮短建設工期、降低基建投擇相應的工藝,以求選煤效益最高。資、降低運營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率、提高經(jīng)濟效益”為中國煤化玉、因煤制宜。 該用跳目的,還從系統工程的角度出發(fā),研究、創(chuàng )新和集成G時(shí)則用重介選;若重了一系列高效選煤技術(shù),取得了良好效果。;DH.CNMHG選、浮選或其它方法44中國煤炭第28卷第1期2002年1月分選。也就是始終采用最直接、最簡(jiǎn)單的方法達到高效益,如果千篇一律,必然會(huì )導致系統效率降低。.目的。目前,選煤院設計的十幾座高效選煤廠(chǎng),都是量體裁重介旋流分選屬于離心力分選,一般用于分選衣量體定做的。那些難選或極難選的末煤或原煤。由于煤層賦存條除分選系統外,高效選煤廠(chǎng)十分注重煤泥水系件復雜、市場(chǎng)要求提高和重介旋流器允許入料上限統介質(zhì)系統等其它生產(chǎn)環(huán)節、配套細節的技術(shù)創(chuàng )新提高等原因,采用重介旋流分選工藝的高效選煤廠(chǎng)和可靠運行。因為從大的方面看,選煤廠(chǎng)相互間差越來(lái)越多。如蘭花伯方選煤廠(chǎng)、邢臺東龐選煤廠(chǎng)、西異很小,但在細節處理上卻能反映真正的技術(shù)水平。山西曲選煤廠(chǎng)、皖北祁東選煤廠(chǎng)等。在滿(mǎn)足較高分選精度的前提下,難選或極難選3高效選煤設備和新型材料的煤- -般采用兩段重介選(或三產(chǎn)品重介選),僅采選煤工藝技術(shù)創(chuàng )新與設備創(chuàng )新往往是密切相關(guān)用單段重介旋流器分選可能無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足精煤灰分的。近幾年來(lái),大型選煤設備發(fā)展較快,如大直徑重和矸石灰分的要求,如準格爾黑岱溝選煤廠(chǎng)。介旋流器、大型跳汰機、大型振動(dòng)篩、香蕉篩、大型離傳統的跳汰工藝雖然對難選或極難選煤的分選心機、大型浮選機、加壓過(guò)濾機等的發(fā)展,為工藝系精度低于重介選,但對易選煤卻有相當高的分選精統簡(jiǎn)化和創(chuàng )新提供了有利條件。同時(shí)，國產(chǎn)設備的度要求,仍然是極易選或易選煤的首選工藝。如義工藝性能和機械性能都有大幅度提高。馬常村選煤廠(chǎng)、西山西銘選煤廠(chǎng)等高效選煤廠(chǎng)就采(1)X系列篩下空氣室跳汰機日趨完善,按選煤用跳汰選工藝。工藝分,有混煤、塊煤、末煤3個(gè)品種,每個(gè)品種又依對于只選塊煤的動(dòng)力煤選煤廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，塊煤排矸據煤質(zhì)狀況分為單段、雙段、三段等9種機型,跳汰非常容易,采用跳汰機或重介刮板分選機(俗稱(chēng)淺室寬度從1.5~7m共12種規格,可滿(mǎn)足3Mt/a以槽)或重介斜(立)輪分選就足以滿(mǎn)足各項生產(chǎn)指標下選煤廠(chǎng)單臺設計選型的需要。的要求,且這些設備處理能力大、生產(chǎn)成本低。因(2)重介旋流器的發(fā)展更快,直徑由500mm向此,沒(méi)有必要采用高工作壓力、高磨蝕性、高粉碎性上擴大到1400mm、向下縮小到200mm,品種分有壓的重介旋流器分選。和無(wú)壓、二產(chǎn)品和三產(chǎn)品,材質(zhì)分內襯陶瓷片和耐磨合理簡(jiǎn)化工藝系統是高效選煤廠(chǎng)的主要特色之均質(zhì)合金鋼,因而使用范圍日益擴大,可滿(mǎn)足2Mt/a一。目前,高效選煤廠(chǎng)基本實(shí)現了600t/h以下系統以下選煤廠(chǎng)單臺設計選型的需要。單臺套配置,基本取消了物料分配系統。這一方面(3)微泡浮選設備的研制成功為我國難浮煤的是設計人員多年經(jīng)驗積累的必然結果,另一方面也分選創(chuàng )造了有利條件。浮選柱的品種規格不斷增得益于設備的大型化。如大直徑重介旋流器的使多,最大已達6mX 6m,滿(mǎn)足了大型選煤廠(chǎng)的需要。用,使重介分選工藝可由傳統的分級人選簡(jiǎn)化為混(4)振動(dòng)篩的品種規格已形成系列,滿(mǎn)足了不同合人選,大大降低了重介工藝系統的基建投資和生廠(chǎng)型和工藝的需求。目前著(zhù)重解決了大型振動(dòng)篩的產(chǎn)成本。因此,簡(jiǎn)化的重介工藝系統易于被大家所.可靠性問(wèn)題，這- -課題被列為國家“九五”科技攻關(guān)接受。項目,并已經(jīng)通過(guò)了驗收。.2.2 生產(chǎn)系統的靈活性、適應性(5)TWZ型臥式振動(dòng)離心機經(jīng)過(guò)不斷試驗、改生產(chǎn)系統具有較大的靈活性和適應性,是高效進(jìn),基本解決了老式臥式振動(dòng)離心機的機械可靠性選煤廠(chǎng)的又-特點(diǎn)。為了適應市場(chǎng)競爭,選煤廠(chǎng)不低、產(chǎn)品水分高、漏油、噪聲大等問(wèn)題,已在不少選煤得不隨時(shí)根據市場(chǎng)銷(xiāo)售情況組織和調整生產(chǎn),以求廠(chǎng)使用,得到了用戶(hù)的好評。直徑1400mm的臥式獲得較高的經(jīng)濟效益。正在建設的上深潤選煤廠(chǎng)工振動(dòng)離心機也正在研制之中。藝系統就特別靈活。(6)FP型分級破碎機、PLG型強力破碎機在眾高效選煤廠(chǎng)主張根據不同的基礎條件和用戶(hù)要多破碎機中最具有特色。該機處理量大,過(guò)粉碎性求量體裁衣。同樣處理能力的選煤廠(chǎng),某個(gè)設備或小,沒(méi)有超?，F象，是選煤廠(chǎng)破碎機的更新?lián)Q代產(chǎn)環(huán)節該大則大,該小則小,不強求統- -。 有的煤泥水品。中國煤化工 的歡迎,已廣泛應用系統可能比較復雜,而有的卻比較簡(jiǎn)單;有的只要單段選,有的卻要多段選。個(gè)性化的設置有利于實(shí)現MHCNMHG、自動(dòng)隔膜壓濾機的高效選煤廠(chǎng)“及高效選煤技術(shù)45研制開(kāi)發(fā)、GPY系列過(guò)濾機的不斷改進(jìn)、煤泥離心點(diǎn)是為了保證各層設備能夠有效地檢修,勢必導致機的研制成功,都為煤泥脫水提供了有效設備。廠(chǎng)房高度很高(-般約40m),提升物料所需的電機不容忽視的是,國外先進(jìn)設備在大型化、工藝性功率很大。因為電機的功率總是與其物料提升高度能和可靠性方面仍然優(yōu)于國產(chǎn)設備,如大型篩分機成正比。高效選煤廠(chǎng)“從節能角度出發(fā),將多層布置(尤其是香蕉篩)磁選機和離心機等。因此,國外設改成雙層或三層布置,并且盡量壓縮層高,利用平面備在高效選煤廠(chǎng)中仍具有較強的競爭力。錯開(kāi)的方式保證下層設備的檢修空間,使物料提升新型耐磨材料的應用,使高效選煤廠(chǎng)產(chǎn)生了質(zhì)高度和提升功率大大降低,從而大幅度較低能耗和的飛躍。耐磨泵、耐磨旋流器、耐磨管、耐磨板及耐節約生產(chǎn)成本。磨篩板等耐磨材料的廣泛應用,不僅延長(cháng)了選煤設5.2低層現代化廠(chǎng)房備和相關(guān)部件的使用壽命,減少了維修量,而且大大低層化的廠(chǎng)房雖然比高層化廠(chǎng)房本身占地面積延長(cháng)了選煤廠(chǎng)穩定開(kāi)車(chē)的時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率。大些,但廠(chǎng)房體積卻大幅度減少。而且由于進(jìn)廠(chǎng)皮可以說(shuō),離開(kāi)耐磨材料,選煤廠(chǎng)很難實(shí)現高效。帶棧橋高度低,廠(chǎng)房之間的間距可以大大減小,故工業(yè)場(chǎng)地總占地面積反而可以減少,土地利用率得以4高效選煤自動(dòng)控制系統提高,可節省購地費用。高效選煤廠(chǎng)在采用先進(jìn)合理、實(shí)用可靠的控制新的工藝布置方式使廠(chǎng)房高度得以大大降低技術(shù)基礎上,實(shí)現自動(dòng)化控制,可減少勞動(dòng)定員,提.(一般都在20m以下),適合采用門(mén)式排架結構或大高生產(chǎn)效率。廳式建筑。目前投產(chǎn)或在建的高效選煤F除個(gè)別采為簡(jiǎn)化系統、節省投資,全廠(chǎng)控制系統采用兩級用鋼筋混凝土排架結構外,大都采用門(mén)式輕鋼結構網(wǎng)絡(luò )?？刂浦鳈C選用先進(jìn)、可靠的PLC和遠程分站廠(chǎng)房。輕鋼結構廠(chǎng)房不但具有強度高、重量輕、跨度作為控制核心,以完成全廠(chǎng)的數字量、模擬量檢測以大、抗震性能好的特性,而且施工周期短、受氣候影及順序控制和回路控制。如重介質(zhì)懸浮液密度自動(dòng)響小,省時(shí)省力。廠(chǎng)房圍護結構采用雙層彩色壓型控制,跳汰機數控風(fēng)閥和自動(dòng)排料控制,給料機定量鋼板夾保溫隔音材料,美觀(guān)新穎、經(jīng)濟實(shí)用。給料控制,液位自動(dòng)控制等?？刂葡到y的上位機選用工業(yè)計算機和大屏幕顯6高效選煤廠(chǎng)經(jīng)濟效益顯薯示器,并配以功能強大的人機接口軟件,經(jīng)通訊網(wǎng)絡(luò )高效選煤廠(chǎng)與同規模的傳統選煤廠(chǎng)相比,經(jīng)濟與下位機PLC相連,完成全廠(chǎng)設備的操作、運行狀效益主要集中在以下3個(gè)方面。態(tài)和參數的顯示、報警、儲存,以做到真正的控制和(1)降低基建投資約20% ~ 30% ,具體表現為:管理- -體化。泵及閥門(mén)的自動(dòng)控制是高效選煤廠(chǎng)區設備臺數減少50% ~ 60%,廠(chǎng)房體積減少50% ~別于傳統選煤廠(chǎng)的重要標志之一。傳統選煤廠(chǎng)的泵60%,生產(chǎn)管道減少60%~70%,運輸溜槽減少類(lèi)設備和閥門(mén)都不納人集中控制系統。高效選煤廠(chǎng)60% ~ 70% ,建設工期減少50% ~60%。不但將泵和閥門(mén)納人集中控制,而且主要的泵(如旋(2)降低生產(chǎn)成本約50% ~ 60% ,具體表現為:流器人料泵)還配有變頻調速裝置,使其一直保持良電力消耗減少50%~60%,介質(zhì)消耗減少40%~好的工況。50% ,維修工作量減少60% ~ 70%，備品備件減少高效選煤廠(chǎng)改選煤廠(chǎng)傳統的設備司機制為巡檢50% ~ 60% ,人工工資減少60% ~70%。制,大量節省了操作人員,主廠(chǎng)房每班的操作人員僅(3)提高綜合效率約10% ~ 20% ,具體表現為:需3~7人,做到了真正的減人提效。分選數量效率提高1% ~ 3%，穩定運行時(shí)間延長(cháng)20%~30%，生產(chǎn)效率提高60%~70%。5高效節 能布置的低層現代廠(chǎng)房我國原煤的人選比例仍比較低,煤炭質(zhì)量有待5.1 高效節能布置于進(jìn)--步提高。我國加入WTO以后,煤炭市場(chǎng)將高效選煤廠(chǎng)工藝布置的思路與傳統選煤廠(chǎng)有很面臨全球化的挑戰和機遇,國外優(yōu)質(zhì)煤炭必然會(huì )占大區別。領(lǐng)國中國煤化二百?lài)鴥鹊膬?yōu)質(zhì)煤炭也傳統選煤廠(chǎng)都采用多層布置,其優(yōu)點(diǎn)是減少物同格~高效選煤技術(shù),實(shí)料的提升次數,充分利用自然落差自流運輸。其缺現TH.CN MH G的現實(shí)意義。46中國煤炭第28卷第1期2002年1月