动力煤选煤厂设计中应注意的有关问题.pdf

1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2000年第5期 煤炭加工与综合利用 COAL PROCESSI N G 电话 0351- 7244516。 动力煤选煤厂设计中应注意的有关问题 黄 静1,徐延枫2 1. 山西省煤炭转化技术中心,太原 030001; 2.太原煤矿设计研究院,山西 030001 摘 要针对动力煤选煤厂普遍遇到的提高筛分效率、 稳定末煤灰分和块煤入洗量、 增加系 统灵活性和完善煤泥水系统等问题提出了一些见解。 关键词动力煤选煤厂;筛分效率;防碎措施;煤泥特性;生产灵活性 中图分类号 TD948 文献标识码 A 文章编号 10052839720000520013203 随着我国能源结构的调整和对环保工作的日 益重视,今后,对于动力煤的洗选加工力度将进一 步加大。 增加动力用煤的入洗量,提高洗选深度将 成为动力煤洗选加工的主要方向。为了用较低的 成本达到此目的,必须要在工艺设计和生产管理 中紧紧围绕动力煤的洗选加工特点和煤质特性来 确定合理的生产工艺,本文仅对一般动力煤洗选 加工设计中应注意的一些问题进行探讨。 1 动力煤选煤厂工艺特点 从现有的动力煤选煤厂洗选工艺来看,主要 的工艺特点、 发展趋势及存在的问题如下 1 主要采用的方法为块煤排矸工艺,分级下 限一般为25 mm、13 mm两种,随着末煤量的增 多,洗选下限将有进一步降低的趋势,如10 mm、 8 mm等,这样才能稳定最终产品质量,但分选下 限的降低将增加准备筛分作业和煤泥水处理系统 的负担。 2 块煤入选,末煤不入选,要生产出满足用 户的产品,末煤灰分的稳定、 工艺的灵活性、 块煤 量的稳定等因素是非常重要的,但这些因素在实 际生产中比较难控制。 3 与炼焦煤选煤厂不同,由于动力煤产品用 途广,不同用户对质量要求也不相同,且市场需求 变化大,这必然要求动力煤选煤厂的产品结构在 立足于主导产品的同时,应做到结构多样化,生产 过程灵活可调。 4 煤泥水处理和洗水平衡是较难解决的问 题。 2 设计过程应注意的问题和建议 211 筛分效率问题和解决措施 鉴于动力煤选煤厂排矸工艺的特点,如何提 高准备筛分的筛分效率是首要解决的问题,特别 对采用重介分选工艺时或分选下限较低时尤为重 要。 从理论上讲,筛分效率高低主要取决下列因 素 1原煤水分 ; 2 原煤粒度组成 ; 3 分级粒 度大小 ; 4 采用的筛分方法和设备 ; 5 选取的筛 分面积。 一般而言,原煤水分在8～14 ,粒度组成 中接近筛孔的物料含量大,或要求分级粒度较小 时,要达到较高的筛分效率是相当困难的。 许多选 煤厂的生产实践表明当分级粒度为13 mm 25 mm时,采用等厚筛或等厚筛分机组等设备,一 般只要有足够的筛分面积就可满足正常生产要 求,但在13 mm左右仍存在堵筛孔现象,特别是 末煤含量大、 水分高时更严重。 如将筛板改用条缝 筛,透筛效果要好于编织筛。 而分级粒度进一步降 低时,或原煤中含有粘土类矿物时,筛孔极易堵 塞,甚至影响正常生产,此时采取上述措施效果不 明显,因此如何解决筛孔堵塞及糊筛板问题是提 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 高筛分效率的关键。 经多次研究和实践证明,采取 下面两种方法可有效地提高筛分效率。 一是采用概率筛分方式,或对筛板进行改进。 主要采用的设备有梯流筛、 琴弦筛、 概率筛、 弛张 筛和多自由度筛板等,这些设备都是根据概率筛 分原理并利用筛板的二次振动,起到清理筛面的 目的。以梯流筛为例,一般筛机为双层,上层采用 梯流杆棒条 , 下层采用钢丝制成的琴弦筛网,当 煤给入筛面时,上层的棒条和下层的琴弦网在煤 流运动过程中产生二次振动,一方面起到松散物 料的作用;另一方面也起到清理筛孔的作用,使筛 孔不易堵塞,这样筛分效率就得以提高,即使在 10 mm分级时,水分在7～14之间,粘度相对 较大时,效率一般也可达到80左右,这是常规 筛分方法难以达到的。这种筛分方法在淮南矿务 局、 阳泉矿务局等所属选煤厂使用时均取得了较 好的效果,而且单位处理能力比常规筛分方法高, 是值得推广的筛分手段。 不足之处是限上率较高, 选用时需结合后续作业实际情况综合考虑。 二是采用湿法筛分。该方法是提高筛分效率 的有效手段,但增加了生产过程中的用水量和煤 泥水处理负荷,一般常见于重介分选工艺。 可有效 解决由于筛分效率低,大量煤泥进入分选系统,造 成悬浮液粘度过高、 分选过程难以控制的问题。 但 采取湿法筛分,投资和生产成本均相应增加,应慎 重选取。 总之,无论选取何种筛分方法,都必须结合煤 质和工艺特点,不能盲目套用。 212 设计中采取必要的防碎措施 许多动力煤选煤厂的主导产品为电煤,确保 电煤发热量的手段是通过块煤洗选后,经破碎与 末原煤掺混。因此块煤入选量的多少以及末原煤 灰分的高低将对最终产品质量有较大影响。 就煤的灰分而言,除本身的内在灰分外,混入 末煤的矸石和夹矸量越大,其灰分越高,对确保最 终产品质量越不利,这些矸石一部分是开采过程 中直接混入的;还有相当一部分是在煤的仓储环 节中经二次破碎混入的,而且所占比例较大。另 外,对动力煤而言,块煤产品的限下率也是一个重 要指标。 因此,在生产环节中如何防碎也是一个重 要问题。 近几年来防碎问题已得到广泛重视,尤其是 在设计中从仓储环节上作了许多改进。 1 “筒中筒” 型的530m圆筒仓主要特点是 中间设有一个 58 m的内筒溢流仓,外设 530 m 的外筒,仓上设有旋转卸料胶带机,内筒壁内侧设 有外螺旋,原煤或块煤首先沿内筒给入,并沿外螺 旋送入仓底,这样可有效地降低破碎率。 在内筒侧 壁不同高度还设有溢流口,从而使煤可沿自然坡 角堆入外筒,待内筒堆满时,再通过旋转胶带机将 煤沿周边堆入,可使仓容量得到有效利用。 这一设 计已获得国家建筑设计 “二等奖”,在实际应用中 也取得了理想的效果。 2 块煤斜板方仓。利用斜板顶部卸入煤炭, 待堆到一定程度时逐渐沿煤的堆积坡度方向渐 进,直至装满,可有效防止块煤产品的破碎。 3 在仓内设防碎阶梯板。采用这种方式可以 解决斜板方仓占地面积大、 仓容量利用率低的缺 点。在开始给料端,沿高度方向交替设防碎板,将 块煤送至底部,待装到一定程度后,后续作业与斜 板方仓相同。 除仓储防碎外,还有其它一些防碎措施,可因 地制宜地选择。 213 注意生产系统的灵活性 动力煤选煤厂与炼焦煤选煤厂不同的是,用 户种类较多,且对产品要求各有不同,各产品的市 场需求量变化也较大。 以淮南矿务局为例,其块煤 可以作为蒸汽机车用煤、 造气用煤等,末煤则作为 电煤外销,块、 末煤均有一定市场,但块煤市场的 用量变化较大,且用户也较分散。为适应这一特 点,设计时块煤的洗选和储装环节就必须灵活,当 块煤市场有限时,可将多余的部分块煤洗选破碎 后掺入末煤中外销,通过对作业环节进行简单调 节就可以达到这一目的。 虽然前期投资略有增加, 但可提高产品的市场竞争能力。 另外,设计中对煤 泥是否掺混到产品煤中应留有灵活的通道。 214 煤泥水处理系统的设计必须结合煤质特点 一般来说,煤泥水处理系统的设置往往是动 力煤选煤厂的一个薄弱环节,主要问题往往是对 进入系统的煤泥量和特性分析不够。在设计时通 常认为动力煤只进行块煤入洗,进入系统的煤泥 41 煤炭加工与综合利用2000年第5期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 量较少,但在投产后实际的煤泥量往往比设计时 多。 因此,建议在动力煤选煤厂煤泥水系统设计时 应考虑以下主要因素 1 最终进入系统的煤泥由三部分组成,即原 生煤泥、 运输及破碎洗选等环节的次生煤泥、 矸石 泥化产生的高灰细泥,这三部分煤泥最终决定了 系统处理的煤泥特性,它们所占比例和粒度组成 也决定了系统煤泥处理的难易程度。 2 原生煤泥量一般在原始资料中有据可查, 但是最终进入洗选系统的量与原煤的水分关系密 切,水分大时,特别是水分在9～14时或煤中 粘土类矿物含量大时,即使筛分效率较高,进入系 统的煤泥量也较多。 3 次生煤泥的选取除与系统复杂程度有关 外,与煤的牌号、 硬度也有一定关系,必须综合考 虑,经验数据往往有一个区间范围,取上限还是下 限要认真分析。 4 矸石的泥化程度往往决定了系统中高灰 细泥含量的多少,设计时对煤泥的分析,一般是基 于原生煤泥小筛分报告,却忽略了这部分高灰细 泥的特点,而实际生产中正是这部分煤泥的存在, 对分级、 澄清等作业造成困难,也对煤泥回收设备 的单位处理能力影响较大。 因此,设计时要结合原煤牌号、 硬度、 水分、 矸 石泥化程度等因素,对进入系统的煤泥量认真选 取,而不能盲目按手册或规范套用。 在确定量的基 础上,以煤泥特性的不同来选择合理的设备单位 处理量,而不能以单台设备标定的处理量来选择。 例如压滤机的单位处理能力按规范为01012～ 0102 tm 2, 范围较大,按单台设备标定的处理量, 反算其单位处理量一般在01018 tm 2, 但在实际 生产中往往难以达到,这主要是因为各厂的煤泥 特性不同。 一般来说,煤泥设备的处理量与高灰细 泥含量成反比,对于高灰细泥含量大的煤泥采用 较高的指标,往往造成投产后设备处理能力不足, 而这个不足不仅影响煤泥回收作业的正常运转, 而且最终造成整个选煤厂生产的被动。 3 结 论 提高筛分效率,加强防碎措施,采取必要的生 产灵活性和改善煤泥水处理系统的设计和管理, 应是每个动力煤选煤厂设计中应注意的问题。要 真正解决好这些问题,还需在生产实践中进一步 结合各自的生产实际探索出更合理、 更有效的办 法。 我国制定新能源产业发展规划 国家经贸委最近制定了 2000年至2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点,提出了中国新能源和可再生能源 发展的战略目标。 规划提出,到2015年,中国新能源和可再生能源的年开发量将达到43M t标准煤,占中国当时能源消费总量的2 ,这 等于每年少用60M t煤炭,可减少排放二氧化碳近30M t吨,二氧化硫、 氮氧化物和烟尘2110M t。 目前,中国新能源和可再 生能源年利用量大约为3100M t标准煤,占中国商品能源消费总量的012。 中国是世界上最大的能源生产和消费国之一,也是少数几个以煤为主要能源的国家之一,在能源生产和消费中,煤炭 能源占到75 ,由其带来的环境问题日趋严重。 中国政府已经决定在保持经济发展的基础上采取有力措施来解决环境与能 源问题。志 文 荣昌选煤厂上半年节约电费三十多万元 荣昌选煤厂强化电力成本管理,狠抓电力谷区生产的科学运行和洗煤工艺改造, 2000年1至6月电力成本为3111 元t精煤,比学邯钢计划指标下降0169元t精煤,比1999年同期下降1179元t精煤,节约电力成本32163104元。 该厂采取的主要措施一是完成了精煤压滤机改造,减少设备容量328 kW ,节电33104kW h, 价值9104元。二是 优化工艺流程,取消再洗环节,强化主洗设备运行质量和洗煤司机操作质量,保证了产品质量,减少设备容量330 kW ,节电 28104kW h, 价值716104元。 三是坚持以生产量合理组织洗煤生产,全部实行错峰洗煤,提高夜班洗煤运行时间。2000 年1至6月夜班有效运行时间比1999年同期提高21 ,节约电费11104元。 四是合理组织生产,缩短洗煤准备时间,提高 有效洗煤生产时间,洗煤、 浮选同步运行,减少浮选设备不必要的运行时间,降低了电耗。彭贤仪 512000年第5期黄 静等 动力煤选煤厂设计中应注意的有关问题 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ● EN GL ISH ABSTRACT ● EN GL ISH ABSTRACT ● Special Features of CFBC with Inverted Cyclone Separator Operated on Co-f iring of Coal Sludge Slurry special fea2 tures of its general arrangement and structure; research results of main elements; and the influence of slurry characteristics on boiler design. Keywordsinverted cyclone separator; combustion in CFB; co2firing of coal sludge slurry and inferior fuel Related Problem s to be Considered in Preparation PlantDesign for Thermal Coal H uang J ing 1, X u Yan2f eng 2 1. S hanx i T ech.Center f or Coal Conversion, T aiyuan,S hanx i 030001,China; 2.T aiyuan D esign Inst.f or CoalM ines, T aiyuan,S hanx i 030001,China AbstractOpinions are given specifically on problem s gener2 ally confronted in coal preparation plant for thermal coal such as screening efficiency, ash stabilization of fines and quantity of lump coal to be cleaned; process flexibility, and replenishment of slime2 water circuit, etc. Keywordsscreening efficiency; measures for anti2degrada2 tion; characteristics of coal slime; production flexibility Research on the AshM on itoring System in Coal Flotation Yang X iao2p ing,X u D e2p ing,W u Cui2p ing et al. D ep t.Chem. ash sensor; multi2stream ash moni2 toring system Drying of Filtering Cake from Press Filter by Utilization of Waste Heat from Power Plant X iW en2x iu T angshan B ranch,Gen.R es. Inst.f or Coal S c. , T anshan,H ebei 063012,China AbstractFlue gas and waste steam from the Third Power Plant of Yangquan Coal Group Corp are used for drying of coal cake from press filter. Drying capacity is 40 th; moisture of dried product, 10; annual econom ic profit, 3. 8 m illion Yuan.The disposal and selling of coal slime is thus relatively well solved. Keywordsdrying of coal slime; flue gas; waste steam; moisture of coal fines; econom ic profit Effective Separation of Fossil Resin from Coal by Flotation Zhu S hao2qing 1, X ie H ua2 1. S hanhejian Coal P rep.P lant,X uzhou Coal B ureau, X uzhou,J iansu 221613,China; 2.U niv.M ining fossil resin; flotation Research on Sulfur Removal of D izhong Coal by Electro-Chem icalM ethod Zhang J ing2dong,L iu J ia2long,L iu D ong2m ei et al. L uoyang B ranch,H enan R es.Inst.f or Coal S c. , L uoyang,H e’nan 471003,China AbstractTaking high2sulfur coal from Dizhong coalM ine as sample,experiments conducted for sulfur removal by electro2 chem ical, in which brom ide system under acidic condition was employed. Good perance obtained both organic and inor2 ganic sulfur were concurrently reduced; total sulfur reduction was 44. 81 and organic efficiency, 93. 63. Keywordshigh2sulfur coal; sulfurremoval by electro2 chem istry; perance