选煤厂洗选系统工艺技术改造对策研究
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选煤厂洗选系统工艺技术改造对策研究
摘要:本文主要在对哈尔乌素选煤厂的原煤、煤质性质、煤泥的工艺流程方面进行认真、细致的分析之后,针对其原有的实际生产中部分设备的价值消耗大、处理能力不足、复选效果较差等问题,对其进行工艺技术以及进行改造,以达到提高设备处理量以及处理质量的要求。
关键词:选煤技术煤质分析工艺流程设备选型改造
煤炭是中国的主要能源,同时也是重要的生产原料,煤炭在目前已经探明的化石能源资源的总量中所占的比例最大,这就决定了我国的化石能源消耗是以煤炭为主。
自改革开放以来,随着国民经济的持续发展,我国的选煤业也不断的发展、进步,在经历了起步、快速发展和大发展三个发展阶段之后,现已成为世界上排名第一的选煤大国。
虽然近几年来,无论是国际上还是国内,都致力于新能源的开发和利用的研究工作,但是我们能够看到,在短期内新能源的开发和利用是不足以形成规模化的供应的。
因此,提高煤炭企业的经济效益是提高化石能源利用率的重要途径之一,选煤成为煤炭工业现代化生产中的重要技术,选煤工业的不断进步,为提高人民的生活水平提供了更好的保障。
1 选煤厂洗选系统改造的必要性
煤炭的洗选加工在煤炭的生产和高效的利用过程中占有至关重
要的地位,同时也是一个不可缺少的环节。
煤炭的洗选加工系统能够有效地实现煤炭的洁净利用,并且还能够节约能源,降低能源的消耗,这对于我国煤炭资源实现可持续发展有重要的意义。
随着我国煤炭事业的发展,煤炭的洗选系统也获得了长足的发展,到目前为止,我国的选煤厂的数量、选煤的能力、以及入选原煤量都在世界上居于第一位。
改革开放的30年来,我国的选煤工业共生产了约35亿吨炼焦精煤,为钢铁工业提供了丰富的原料,从而推动其快速、持续的发展;据数据显示,2007年,选煤工业的二氧化硫排放量减少了520万吨,这等同于“十一五”火力发电厂期末建设时4.5亿KW烟气脱硫装置所达到的二氧化硫脱除量,为环境的可持续发展做出了重要的贡献;提高了煤矿的经济效益,为煤矿发展循环经济,走可持续发展之路提供了良好的条件;同时,选煤工业为我国煤炭的出口提供了保障。
总之,选煤系统的进步,为我国经济的发展做出了非常重要的贡献。
然而,我国虽然是选煤大国,却不是选煤强国。
为了这个目标,我国对煤矿选煤厂选煤系统的生产提出了更高的要求。
2 选煤厂洗选系统工艺技术
2.1 选煤厂矿区原煤煤质分析
原煤的可选性是依据其分选密度进行分类的,当原煤的理论分选密度为1.6的时候,该煤为极易选煤;当原煤的理论分选密度为1.5的时候,该原煤为易选煤,当原煤的理论分选密度为1.4的时候,则该原煤为极难选煤。
煤质的分析在选煤厂洗选工艺方式的确定上起关
键作用。
重介质浅槽应用在选煤工艺中,以其适应性比较强、工艺也比较简单,同时还容易实现自动化管理等多种特点,能够适应多种原煤。
依据煤质特征的不同,我们选择不同的选煤工艺流程,比如一段浅槽,二段再选浅槽,选前脱泥-重介质浅槽,选前不脱泥-重介质浅槽。
以哈尔乌素选煤厂为例,其洗选系统的煤源主要来自哈尔乌素露天矿。
哈尔乌素露天矿深部面积56.38平方公里,地表面积67045平方公里,露天煤矿开采境界内可采原煤储量为1775.22Mt。
哈尔乌素矿区煤炭资源蕴藏非常丰富,煤质优良且比较均匀,都是低~中硫、特低磷、中灰、高灰熔点、高挥发分的长焰煤,是良好的动力用煤。
因此其洗选系统采用预先脱泥,一段重介质浅槽分选块煤,末煤不如选选,煤泥压滤联合工艺就能够满足选煤生产的工艺质量要求。
对于原煤中的末原煤,我们根据选煤厂对产品质量的要求,部分入洗,选煤厂洗选生产的灵活性有了明显的提高,同时对市场适应能力也有所增强。
2.2 选煤厂洗选系统的工艺流程
哈尔乌素选煤厂与黑岱沟选煤厂同属于一个管理机构。
哈尔乌素选煤厂的矿区位于准格尔煤田中部,是一座大型矿井型选煤厂,它位于东经111°10′~111°22′30″,北纬39°39′45″~39°44′15,与已经建成生产的黑岱沟露天矿毗邻。
哈尔乌素洗选系统包括四个车间,分别为原煤车间、洗洗车间、装车车间、煤质化验室。
其产品煤及矸石分别
采用装火车、汽车外运的方式进行处理。
其工艺流程主要分为筛分破碎系统、洗选系统、浮选系统、煤泥水处理系统,操作具体步骤,如图1所示。
另外,快速装车站为了满足装车能力要求,设计布置了二套独立的KSS型快速定量装车系统和自动化采样系统,二套快速装车系统,装车能力均为Q=5000t/h,既可以单独装车,也可以同时装车。
满足大型选煤厂的装车要求以及销售煤样的自动采制。
但是在实际操作中,选煤厂洗选系统工艺生产中还存在的一些问题,如选煤厂精煤的产率比较低;入洗原煤中末煤的含量普遍较高;矸石的筛处能力不足;循环水系统噪音也很大,在线调节很不方便等缺点。
3 选煤厂洗选系统工艺技术提出的改造对策
3.1 选煤方法的选择
哈尔乌素选煤厂的原煤比较容易泥化,并且其灰分高,因此跳汰和旋流器排矸这两种工艺都不适合作为其选煤工艺方式,我们对煤质极差(灰分含量46%左右)的原煤以及煤质较好(灰分含量33%左右)的原煤进行重介浅槽两种工艺进行比较,前者采用13mm干法分级极限,使用4套系统洗选劣煤。
后者采用13mm分级,使用2套系
统洗选优煤。
3.2 重介质浅槽工艺设计流程的改造
3.2.1 在工艺流程方面的改造
在经改造之后的工艺流程中,采用预先脱泥-重介质浅槽工艺。
采用预先脱泥的主要原因是入洗原煤的煤泥高岭土比较多,生产中有大量的煤泥进入脱介筛,对脱介筛的脱介工作产生了不良影响,产品中的带介现象也比较严重,再加上系统大量分流的媒介造成磁选尾矿带介比较大,给磁选机的工作带来了很大的压力。
而预先脱泥能够减小媒介的分流,同时还减小了进入脱介筛中的煤泥量,降低了产品中的带介量。
合格的悬浮液在槽体中浮动,原煤分选后得到精煤和矸石两种产品,精煤经过固定筛和脱介筛脱介之后进入离心机脱水,作为最终的精煤。
每一个脱介筛的一段筛下水全部都进入合格介质桶作为合格介质回收使用,二段筛下水进入与各自对应的磁选机进行回收使用。
分流出的介质一部分到煤泥重介浅槽进行分选,之后溢流进入精煤磁选机,其中底流进入中矸磁选机进行分选,其尾矿进一步进行浓缩,另外一部分精煤进入合格介质桶。
精煤磁选机的尾矿进入分级旋流器中进行分级,之后溢流入浮选机进行浮选,底流进入粗煤泥回收弧形筛经过煤泥离心机脱水后,即可作为精煤产品。
此种工艺流程的改造与同等条件下跳汰洗煤相比,有效的提高了煤的回收率,提高选煤厂的经济效益;分选精度也比原来的跳汰系统
要高;极大的节约了选煤厂的耗电量和耗油量;同时设备的自动化程度的提高,减少了选煤厂的劳动定员,劳动强度也有所降低。
3.2.2 选煤厂洗选系统洗选设备的改造
在设备的选择方面,首先我们要考虑的是国外以及国内装置一流的先进设备,同时也要关注设备的关键部件也应该是国外或者国内一流的先进产品。
其次要尽可能的选择与选煤厂的系统和规模相适应的大型设备,并且要在对设备进行充分的了解的情况下,对设备进行系统的简化,进而使管理人员的管理工作更加的方便,如果是同一类型的设备和部件,还要考虑制造厂家、设备和部件的技术特征以及规格型号的一致性和通用性,这样可以很好的减少备用设备和部件的种类,同时还能方便设备和部件的维修管理。
再次,选煤厂的生产是一个完整的系统性过程,具有连锁作业的特点,因此,在选择设备的时候,要从整个生产过程出发,进行设备和部件的选型,从而能够实现全厂设备的整体配套性和生产运行的可靠性。
最后,随着煤炭工业的发展的生产消费的逐渐增长,燃煤造成的环境问题也越来越严重,因此,我们在进行设备和部件选择的过程中必须要依据国家环保规定,满足环保对于设备的要求,以及噪音处理等方面,将工业发展的经济效益和社会效益与环境效益有机的统一起来,更好的为社会的发展做贡献。
3.3 在选煤系统中引入高度自动化
通过先进的科学技术实现选煤厂的自动化管理,才能有效的保障其安全、高效的生产,同时还有利于选煤厂的减员增效。
在煤炭系统自动化的设计中,我们要想实现自动化,首先要能够保证设备的可靠性,单机自动化水平以及设备无故障运行。
同时还要配合先进实用的控制技术,增强控制软件的可操作性和可靠性。
为了能够节能投资,有效的简化系统,全厂的控制系统可以运用两级网络,采用先进、可靠的PLC和远程分站作为控制核心的控制主机,进而完成全厂的顺序的控制和回路的控制以及数字量、模拟量检测。
例如,旋流器入料压力调控自动化、浮选自动化、重介质悬浮液密度控制自动化等。
同时在控制室的上位机运用配有强大功能的入机接口软件的计算机系统,通过互联网与下位机PLC连接起来,将全厂设备的运行状态、操作、存储、报警等管理和控制实现一体化。
另外,对胶带输送机配备打滑、堵塞、撕裂等一系列保护措施对系统进行完善的保护。
4 结语
就目前我国的选煤工业的生产和发展来看,浮选是煤泥分选的最为行之有效的方法。
我国在选煤厂的煤炭洗选系统工艺非常的重视,为了能够有效的提高煤炭企业的经济效益和社会效益,国家在煤炭的开采、选美生产以及选煤厂的建设等方面都进行了一系列的改革,在加强煤炭的合理开采和优化生产管理等方面做了很多工作,在保障人们正常的生活的基础上,为实现我国煤炭能源的可持续发展做出了巨
大的贡献。
参考文献
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