内蒙古乌拉特毅腾选煤厂设计.pdf

内蒙古乌拉特毅腾选煤厂设计 刘 辉 煤炭科学研究总院 唐山研究院,河北 唐山063012 摘 要从工艺流程、 工艺布置、 设备选型、 设备布置、 自动化控制及监测等方面,对内蒙古乌拉特毅腾选煤厂设计 思路进行了总结和分析,以期达到对国内外类似选煤厂设计提供设计经验和依据。 关键词选煤厂设计;重介旋流器工艺;设计;自动化控制 中图分类号TD94 文献标识码B 文章编号1008 - 8725200808 - 0104 - 02 Designe of Wulateyiteng Coal - preparation Plant in Inner - Mongalia LIU Hui Tangshan Branch , China Coal Research Institute , Tangshan 063012 , China Abstract From the aspectsof the processflow , process arranage , equipment selection est. summed up the de2 sign idea of Wulateyitang Coal - preparation Plant. Key wordsdesign of coal - preparation plant ; HM cyclone process; design; auto comtrol 0 前言 乌拉特中旗毅腾矿业有限责任公司以下简称毅腾公 司成立于2005年9月,主要从事于煤炭运销、 加工、 进出口 贸易、 仓储服务等业务。自从毅腾公司成立后,除正常的煤 炭经销外,该公司已经开始从乌拉特中旗甘其毛道口岸大量 进口蒙古国焦煤。在中国国内焦煤资源非常短缺的情况下, 毅腾公司非常看好焦煤的市场销售前景,并且为了进一步繁 荣当地经济建设,毅腾公司在乌拉特中旗投资兴建现代化选 煤厂。随着企业的快速发展,必将形成煤炭进口、 洗选精煤、 煤化工为一体的大型产业集团。 1 工艺流程的选择 结合原煤的煤质特征和产品市场定位,确定合理的煤炭 洗选加工方案。 1煤质特征 该煤样干基灰分为19120 ,用114 kgΠl密度液减灰后灰 分为7113 ,无水无灰基挥发分为28150 ,粘结指数为 9210 ,胶质层最大厚度为1610 mm。硫分1122 ,发热量 Qnet 1dM JΠ kg 为28119 M JΠkg。该煤类牌号为1Π3焦煤,代号 为1Π3JM35。粘结指数高,结焦性强,属于中灰、 低中硫、 较高 发热量1Π3焦煤。理论精煤产率最高达85 ,原煤可选性属 极易选煤。结合选煤厂煤层煤质指标特征情况该选煤厂入 洗原煤粘结指数高,结焦性强,属于中灰、 低中硫、 较高发热 量的1Π3焦煤,是冶金等行业优质原料煤。 2市场预测 为了满足产品市场不同的用户需求,工艺选择和设计 时,充分考虑到产品的灵活多样性。选煤厂选后精煤产品作 为炼焦用煤;中煤可以掺入精煤,也可以单独作为动力用煤 外销或作为锅炉用煤;矸石可以作为路基或根据市场作为其 它用途。 3煤炭洗选加工方案 针对该选煤厂煤质特性及产品要求,设计最终确定采用 国家成熟的九五选煤工艺。50～0125 mm采用三产品无压重 介旋流器分选, - 0125 mm煤泥采用浮选压滤工艺。该工艺 具有系统灵活,稳定性高,生产运行成本低,精煤回收率高的 特点。 2 工艺设计和布置的优化 211 工艺流程的选择及特点 针对选煤厂的原煤性质及产品定位,在加工洗选方案确 定之后,如何对系统工艺设计和工艺布置进行优化,是实现 系统简洁,调整灵活,操作方便,管理高效的重要因素。该选 煤厂工艺流程见图1。 5 结论 为了满足国民经济的发展,中国将加快煤炭工业改革和 发展步伐,走新型工业化发展道路。 “十五” 攻关项目中选煤 新工艺研究成果,全方位地推动了中国选煤技术的进步,对 选煤工业的发展已经并正在发挥着重要的作用,也为未来发 展奠定了良好的基础。 在克服了 “九五” 攻关课题中的功耗等问题后,大直径重 介旋流器目前在国际上已应用相当广泛,由于大直径重介旋 流器特别是三产品重介质旋流器的分选效率高,可用以简化 选煤流程,减少选煤厂设备数量和占地面积,从而大大降低 生产成本,故日益受到重视。大直径重介质旋流器的不断发 展对选煤技术的发展,特别是重介质选煤技术的发展与推广 具有深远的意义。多给介质系列产品与同等直径规格旋流 器相比,功耗和磨损大大降低,在不断研制新型耐磨材料的 同时该型号产品也将是今后重点研发的方向。 参考文献 [1] 王祖瑞,等.重介质选煤的理论与实践[M].北京煤炭工业出 版社,1988. [2] 陈建中,等.“九五” 选煤研究成果对中国选煤技术的影响[J ]. 选煤技术,2001 ,1 5 ,9. [3] 刘峰.重介质旋流器选煤新工艺与设备的研究[A].第十届全 国选煤学术会议论文集[C].徐州中国矿业大学出版社,2004. [4] 郭秀军.重介质旋流器的结构参数对分选效果及能耗影响的研 究[D].唐山,硕士学位论文,2005. 收稿日期2008 - 04 - 02;修订日期2008 - 05 - 25 作者简介刘辉1978 - ,女,河北保定人,助理工程师,2003年毕业于安徽理工大学矿物加工工程专业,现在煤科总院唐山研 究院从事选煤厂设计工作,Tel 0315 - 7759040 - 8010。 第27卷第8期 2008年8月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol127 ,No18 Aug ,2008 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图1 选煤厂工艺流程 工艺流程的特点 1主洗设备无压三产品重介旋流器采用大型化,不脱 泥入洗工艺减少了系统的复杂性,同时无压三产品重介旋流 器先进、 可靠,是煤科总院唐山分院的经过多年经验和技术 的总结。 2脱介筛采用 0175 mm的筛孔,这样就提高了脱介筛 的处理能力,降低了脱介筛的脱介面积,减小了脱介筛的数 量,同时也降低了功耗,提高了脱介的效果并降低了介耗。 3中矸脱介筛采用双通道筛,减少了振动筛的数量,便 于主厂房内的设备的合理布置。 4采用以上工艺,降低了介耗和电耗,节省了总投资、 运行成本和加工成本,精煤回收率高,提高了经济效益和抗 风险能力。 212 工艺布置及特点 重介主厂房是包括无压三产品重介旋流器分选、 产品脱 介脱水、 煤泥浮选、 压滤等工艺为一体的联合建筑。 结合该设计所采用的选煤工艺,主厂房采用了传统的钢 筋混凝土多楼层布置模式。按工艺系统布置明确,便于管理 和维修,平面共分4个大的结构层。1层布置各种介质桶、 渣 浆泵、 各类水池、 精煤出厂胶带输送机等。2层布置精煤刮板 运输机、 尾煤刮板运输机、 精煤磁选机、 中矸磁选机、 精煤离 心机、 精煤泥离心机、 中矸产品胶带输送机等。3层布置精煤 压滤机、 尾煤压滤机、 精煤脱介脱水筛、 中矸脱介脱水筛等。 4层布置浮选机、 三产品重介旋流器、 矿浆处理器、 精煤泥脱 水高频筛、 中煤泥脱水高频筛、 浓缩旋流器组等。主厂房局 部5层布置原煤入厂胶带输送机、 清水箱,药剂箱等。主厂 房采用包括重介分选、 粗煤泥回收、 煤泥水处理为一体的的 联合建筑。 主厂房工艺布置的特点如下 1布置合理紧凑,与常规的厂房相比,厂房体积小,上 煤点低。 2按照工艺作业特点,设备分区布置,主要功能区包 括原煤准备作业,重介分选作业区,粗煤泥分选作业区,浮 选压滤作业区。系统分区明确,便于巡视和管理。 3根据工艺特点,各设备采用分层布置方式,使上工序 设备物料以自流的方式给入下一工序设备中,取消中间运输 环节,物料运输路径短,管道省,增加系统可靠性,减少能耗 和管路磨损。 4主要工艺设备的上方留有合理的检修空间、 检修孔, 便于设备部件的检修,起吊。 3 主要工艺设备选型及配置 选用先进、 可靠和大型化设备是确保整个工艺系统稳定 的重要因素。 为确保整个系统的先进、 可靠。该厂主要工艺设备采用 国内先进可靠大型设备,主要包括 1主洗设备如三产品旋流器、 磁选机、 浮选机、 压滤机 等,采用国内知名厂家设备,以保证良好的洗选效果。 2分级筛、 脱水脱介筛等筛分设备采用国内先进设备。 以保证良好的分级、 脱水、 脱介效果。 3其它配套设备包括泵、 板框压滤机、 浓缩机等,均选 用具有成熟使用经验,国内知名厂家产品。 4 自动化控制及监测保护设施 配备先进可靠的设备是建设现代化选煤厂的基础,而配 置简洁、 高效、 实用的自动化监控设施是实现这一目的的关 键组成部分。近年来随着工业自动控制技术和专业检测设 备等基础技术的快速发展,选煤厂集中控制领域也取得突破 性进展。 411 工作方式及控制原则 集控系统控制范围由整个原煤系统到各车间,其中28 台动力设备由集控系统进行集中联锁控制,其余26台非参 控设备运行状态纳入集控系统进行状态监视。在集控系统 中设置6个重要岗位或恶劣工作环境进行工业电视监视。 重介密度控制对合格介质密度、 合质桶液位、 旋流器入 口压力等信号进行在线监控。 集控系统 1集控室设 “集中” 、“就地” 两种工作方式。集中方式 允许系统以集中联锁方式进行设备启Π 停控制;就地方式系 统单台启停,不联锁。 2纳入集中控制的动力设备,按工艺要求设置电气联 锁。非参控动力设备采用人工就地控制。设备运行状态纳 入集控系统进行监视。 3纳入集中控制的设备,按逆煤流方向顺序启车、 顺煤 流方向顺序停车。 4在运行过程中,全厂任意一台设备发生故障,均可就 地紧急停车,自该设备起逆煤流方向所有参控设备均联锁自 动停车,集控室亦设有紧停开关,用于紧急停车全厂所有参 控设备。 412 自动控制系统结构配置 选煤厂自动化系统主要由以下几部分组成 1基于PLC的选煤厂动力设备的启Π 停联锁集中控制 系统包括PLC主站系统和分站系统。 2基于PLC的重介比重测控系统。 3基于PLC主站的上位计算机监控系统,动态显示全 厂工艺流程,设备运行状态信息。 4设置一套进行现场工况监控的工业电视监控系统。 为保证系统的先进性及可靠性,系统选用国外先进系列 的PLC可靠性高、 技术先进、 系统组态灵活、 功能强大、 性能 价格比极高,在我国大、 中型选煤厂控制系统中多有采用。 5 结语 内蒙古乌拉特毅腾选煤厂设计和实践证明 1从自身原煤特性出发确定合理的市场定位和简单 高效的洗选加工方法,是选煤厂实现高产高效和适应不同市 场要求的基础。 2简化优化工艺设计和布置,增加系统灵活性,是选煤 厂建设过程的前提。 3提高设备的可靠性是选煤厂简化生产工艺,降低管 理难度和生产成本的有效途径。 4合理加大控制检测设施投入,提高自动化和综合保 护水平,是选煤厂提高效率和技术升级的有力保障。 参考文献 [1] 陈桂刚.神东矿区选煤厂设计浅析[J ].煤炭工程,北京中煤国 际工程设计研究总院,2005. 第8期 刘 辉内蒙古乌拉特毅腾选煤厂设计 105 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.