高效选煤厂及高效选煤技术

★科技大观.选煤新天地★高效选煤厂及高效选煤技术周少雷邓晓阳(中煤国际工程集团平顶山选煤设计研究院,河南平顶山市,4670021)摘要根据我国煤炭资源的特点，因地制宜、因煤制宜,采用高效选煤技术可以求得选煤效益的最大化。阐述了我国高效选煤技术工艺的特点、成熟高效选煤技术的装备和新型材料及其自动控制系统,并介绍了与高效选煤技术配合的高效选煤厂设计上的创新及其优势。关键词选煤高效选煤技术高效建煤厂 选煤工艺选谋设备 .为了缩短建设工期、降低基建投资,设计上采取“选煤新天地”是《中国煤炭》今年开辟的一了下列措施:简化工艺系统、选用大型设备、降低厂个小专栏，旨在向煤炭及相关行业展示国内外房高度、采用模块化装配结构。为了降低运营成本,先进的洗选技术及设备、选煤厂建设方面的优设计.上达到了下列要求:电力消耗少、材料(介质、药秀设计、领先的洗选工艺、科研成果以及国内选剂)消耗少、设备故障点少、维修工作量少、备品备件煤厂技改成果,以促进我国选煤业的健康发展。少、劳动定员少。为了提高生产效率,通过设计创新,高效选煤厂20世纪90年代以来，随着改革开放的进一步实现下列目标:工艺系统合理、设备运转可靠、管道深人,我国的基本建设体制发生了很大的变化。多溜槽耐磨、系统控制自动化、生产过程稳定。元化投资体系的建立、基建贷款偿还制度的形成项目法人责任制的实施等--系列政策,都促使基本建2高效选煤的工艺 系统设向高技术、少投入、多产出的方向健康发展。“九.高效的概念首先体现在选煤工艺上。狭义地五”期间，国家把“大中型高效选煤厂”列人重点鼓励讲,高效选煤技术特指以重介旋流技术作为主要分发展的产业之一,高效选煤技术因而得到更加迅速选工艺的选煤技术。广义地讲,高效选煤技术泛指的发展。选煤设计研究院集40多年选煤厂设计和结合原煤性质产品要求和其他一些约束条件而确选煤设备研究的经验,在吸收借鉴国外选煤厂设计定的最合理的选煤工艺系统技术。我们主张推广以先进经验的基础上,结合我国原煤煤质和煤炭产品重介旋流技术为主的广义高效选煤技术。市场特点,推出了适合我国国情的新型高效选煤厂。2.1 因地制宜、因煤制宜选择合适的高效选煤工艺高效选煤厂汇集的众多的高效选煤技术,对选煤工我国原煤资源丰富,分布范围广, 煤质差异大,业的发展具有重要影响。市场需求不同。面对不同的煤质和市场,采用同一种选煤工艺显然是无法适应的。选煤工艺的多样.1选煤厂 设计的创新--高效选煤厂化,有利于我们针对不同的煤质和要求来合理地选新型高效选煤厂以“缩短建设工期、降低基建投择相应的工艺,以求选煤效益最高。资、降低运营成本、提高生产效率、提高经济效益”为中国煤化玉、因煤制宜。 该用跳目的,还从系统工程的角度出发,研究、创新和集成G时则用重介选;若重了一系列高效选煤技术,取得了良好效果。;DH.CNMHG选、浮选或其它方法44中国煤炭第28卷第1期2002年1月分选。也就是始终采用最直接、最简单的方法达到高效益,如果千篇一律,必然会导致系统效率降低。.目的。目前,选煤院设计的十几座高效选煤厂,都是量体裁重介旋流分选属于离心力分选,一般用于分选衣量体定做的。那些难选或极难选的末煤或原煤。由于煤层赋存条除分选系统外,高效选煤厂十分注重煤泥水系件复杂、市场要求提高和重介旋流器允许入料上限统介质系统等其它生产环节、配套细节的技术创新提高等原因,采用重介旋流分选工艺的高效选煤厂和可靠运行。因为从大的方面看,选煤厂相互间差越来越多。如兰花伯方选煤厂、邢台东庞选煤厂、西异很小,但在细节处理上却能反映真正的技术水平。山西曲选煤厂、皖北祁东选煤厂等。在满足较高分选精度的前提下,难选或极难选3高效选煤设备和新型材料的煤- -般采用两段重介选(或三产品重介选),仅采选煤工艺技术创新与设备创新往往是密切相关用单段重介旋流器分选可能无法同时满足精煤灰分的。近几年来,大型选煤设备发展较快,如大直径重和矸石灰分的要求,如准格尔黑岱沟选煤厂。介旋流器、大型跳汰机、大型振动筛、香蕉筛、大型离传统的跳汰工艺虽然对难选或极难选煤的分选心机、大型浮选机、加压过滤机等的发展,为工艺系精度低于重介选,但对易选煤却有相当高的分选精统简化和创新提供了有利条件。同时，国产设备的度要求,仍然是极易选或易选煤的首选工艺。如义工艺性能和机械性能都有大幅度提高。马常村选煤厂、西山西铭选煤厂等高效选煤厂就采(1)X系列筛下空气室跳汰机日趋完善,按选煤用跳汰选工艺。工艺分,有混煤、块煤、末煤3个品种,每个品种又依对于只选块煤的动力煤选煤厂来说，块煤排矸据煤质状况分为单段、双段、三段等9种机型,跳汰非常容易,采用跳汰机或重介刮板分选机(俗称浅室宽度从1.5~7m共12种规格,可满足3Mt/a以槽)或重介斜(立)轮分选就足以满足各项生产指标下选煤厂单台设计选型的需要。的要求,且这些设备处理能力大、生产成本低。因(2)重介旋流器的发展更快,直径由500mm向此,没有必要采用高工作压力、高磨蚀性、高粉碎性上扩大到1400mm、向下缩小到200mm,品种分有压的重介旋流器分选。和无压、二产品和三产品,材质分内衬陶瓷片和耐磨合理简化工艺系统是高效选煤厂的主要特色之均质合金钢,因而使用范围日益扩大,可满足2Mt/a一。目前,高效选煤厂基本实现了600t/h以下系统以下选煤厂单台设计选型的需要。单台套配置,基本取消了物料分配系统。这一方面(3)微泡浮选设备的研制成功为我国难浮煤的是设计人员多年经验积累的必然结果,另一方面也分选创造了有利条件。浮选柱的品种规格不断增得益于设备的大型化。如大直径重介旋流器的使多,最大已达6mX 6m,满足了大型选煤厂的需要。用,使重介分选工艺可由传统的分级人选简化为混(4)振动筛的品种规格已形成系列,满足了不同合人选,大大降低了重介工艺系统的基建投资和生厂型和工艺的需求。目前着重解决了大型振动筛的产成本。因此,简化的重介工艺系统易于被大家所.可靠性问题，这- -课题被列为国家“九五”科技攻关接受。项目,并已经通过了验收。.2.2 生产系统的灵活性、适应性(5)TWZ型卧式振动离心机经过不断试验、改生产系统具有较大的灵活性和适应性,是高效进,基本解决了老式卧式振动离心机的机械可靠性选煤厂的又-特点。为了适应市场竞争,选煤厂不低、产品水分高、漏油、噪声大等问题,已在不少选煤得不随时根据市场销售情况组织和调整生产,以求厂使用,得到了用户的好评。直径1400mm的卧式获得较高的经济效益。正在建设的上深润选煤厂工振动离心机也正在研制之中。艺系统就特别灵活。(6)FP型分级破碎机、PLG型强力破碎机在众高效选煤厂主张根据不同的基础条件和用户要多破碎机中最具有特色。该机处理量大,过粉碎性求量体裁衣。同样处理能力的选煤厂,某个设备或小,没有超粒现象，是选煤厂破碎机的更新换代产环节该大则大,该小则小,不强求统- -。 有的煤泥水品。中国煤化工 的欢迎,已广泛应用系统可能比较复杂,而有的却比较简单;有的只要单段选,有的却要多段选。个性化的设置有利于实现MHCNMHG、自动隔膜压滤机的高效选煤厂“及高效选煤技术45研制开发、GPY系列过滤机的不断改进、煤泥离心点是为了保证各层设备能够有效地检修,势必导致机的研制成功,都为煤泥脱水提供了有效设备。厂房高度很高(-般约40m),提升物料所需的电机不容忽视的是,国外先进设备在大型化、工艺性功率很大。因为电机的功率总是与其物料提升高度能和可靠性方面仍然优于国产设备,如大型筛分机成正比。高效选煤厂“从节能角度出发,将多层布置(尤其是香蕉筛)磁选机和离心机等。因此,国外设改成双层或三层布置,并且尽量压缩层高,利用平面备在高效选煤厂中仍具有较强的竞争力。错开的方式保证下层设备的检修空间,使物料提升新型耐磨材料的应用,使高效选煤厂产生了质高度和提升功率大大降低,从而大幅度较低能耗和的飞跃。耐磨泵、耐磨旋流器、耐磨管、耐磨板及耐节约生产成本。磨筛板等耐磨材料的广泛应用,不仅延长了选煤设5.2低层现代化厂房备和相关部件的使用寿命,减少了维修量,而且大大低层化的厂房虽然比高层化厂房本身占地面积延长了选煤厂稳定开车的时间,提高了生产效率。大些,但厂房体积却大幅度减少。而且由于进厂皮可以说,离开耐磨材料,选煤厂很难实现高效。带栈桥高度低,厂房之间的间距可以大大减小,故工业场地总占地面积反而可以减少,土地利用率得以4高效选煤自动控制系统提高,可节省购地费用。高效选煤厂在采用先进合理、实用可靠的控制新的工艺布置方式使厂房高度得以大大降低技术基础上,实现自动化控制,可减少劳动定员,提.(一般都在20m以下),适合采用门式排架结构或大高生产效率。厅式建筑。目前投产或在建的高效选煤F除个别采为简化系统、节省投资,全厂控制系统采用两级用钢筋混凝土排架结构外,大都采用门式轻钢结构网络。控制主机选用先进、可靠的PLC和远程分站厂房。轻钢结构厂房不但具有强度高、重量轻、跨度作为控制核心,以完成全厂的数字量、模拟量检测以大、抗震性能好的特性,而且施工周期短、受气候影及顺序控制和回路控制。如重介质悬浮液密度自动响小,省时省力。厂房围护结构采用双层彩色压型控制,跳汰机数控风阀和自动排料控制,给料机定量钢板夹保温隔音材料,美观新颖、经济实用。给料控制,液位自动控制等。控制系统的上位机选用工业计算机和大屏幕显6高效选煤厂经济效益显薯示器,并配以功能强大的人机接口软件,经通讯网络高效选煤厂与同规模的传统选煤厂相比,经济与下位机PLC相连,完成全厂设备的操作、运行状效益主要集中在以下3个方面。态和参数的显示、报警、储存,以做到真正的控制和(1)降低基建投资约20% ~ 30% ,具体表现为:管理- -体化。泵及阀门的自动控制是高效选煤厂区设备台数减少50% ~ 60%,厂房体积减少50% ~别于传统选煤厂的重要标志之一。传统选煤厂的泵60%,生产管道减少60%~70%,运输溜槽减少类设备和阀门都不纳人集中控制系统。高效选煤厂60% ~ 70% ,建设工期减少50% ~60%。不但将泵和阀门纳人集中控制,而且主要的泵(如旋(2)降低生产成本约50% ~ 60% ,具体表现为:流器人料泵)还配有变频调速装置,使其一直保持良电力消耗减少50%~60%,介质消耗减少40%~好的工况。50% ,维修工作量减少60% ~ 70%，备品备件减少高效选煤厂改选煤厂传统的设备司机制为巡检50% ~ 60% ,人工工资减少60% ~70%。制,大量节省了操作人员,主厂房每班的操作人员仅(3)提高综合效率约10% ~ 20% ,具体表现为:需3~7人,做到了真正的减人提效。分选数量效率提高1% ~ 3%，稳定运行时间延长20%~30%，生产效率提高60%~70%。5高效节 能布置的低层现代厂房我国原煤的人选比例仍比较低,煤炭质量有待5.1 高效节能布置于进--步提高。我国加入WTO以后,煤炭市场将高效选煤厂工艺布置的思路与传统选煤厂有很面临全球化的挑战和机遇,国外优质煤炭必然会占大区别。领国中国煤化二百国内的优质煤炭也传统选煤厂都采用多层布置,其优点是减少物同格~高效选煤技术,实料的提升次数,充分利用自然落差自流运输。其缺现TH.CN MH G的现实意义。46中国煤炭第28卷第1期2002年1月