赵庄选煤厂的工艺设计及工程实践.pdf

第3期 山 西 焦 煤 科 技 No. 3 2007年3月 Shanxi Coking Coal Science 赵 庄选煤厂选用的设备先进、 高效,为国内选煤厂设备大型化提供了借鉴。 关键词 重介质选煤;分级入洗;模块化选煤厂;工艺设计 1 系统概况 赵庄选煤厂设计年处理原煤600万t,分两期建 设。洗选工艺为块煤重介分选槽末煤重介旋流 器煤泥螺旋分选细煤泥压滤回收,选煤厂的 主要产品有洗块煤、 洗末煤、 优末煤和标末煤。洗选 系统采用钢结构的联合建筑形式,应用模块化理念进 行设计。 按双系统布置的模块如下 两个块煤重介浅槽分选模块,其主要功能为原煤 分级、 块煤分选、 块煤产品脱介和脱水;两个末煤脱泥 和煤泥分选模块,其主要功能为末煤脱泥,煤泥分级、 分选、 浓缩和脱水;两个末煤重介旋流器分选模块,其 主要功能为末煤重介旋流器分选、 末煤产品脱介和脱 水;两个细煤泥压滤模块,其主要功能为回收细煤泥。 以上四类模块中,块煤重介浅槽分选模块一期全部建 成;其他三类模块一期建成一套模块,二期再建一套 模块。 按单系统布置的系统如下 一个块矸石脱介模块;一个煤泥水浓缩系统。上 述两个系统和洗选系统的全部厂房一期建成。 2 主厂房设备布置及工艺系统技术特点 赵庄模块选煤厂采用的工艺齐全,而且具有非常 灵活的配煤功能。整个选煤厂不仅包含中国已建模 块选煤厂的优点,而且具有与其厂型和功能相配套的 鲜明特点,其主要特点如下 1 产品多样化。其产品有洗块煤在仓上可以 进一步分级为洗中块和洗小块、 洗末煤、 优末煤、 标 末煤和地销煤泥。 2 工艺先进。赵庄模块选煤厂洗选工艺为块 煤重介分选槽末煤重介旋流器煤泥螺旋分选 细煤泥压滤回收。该工艺的分选精度高,而且能 够满足赵庄选煤厂产品多样化的要求。 3 设备先进、 整体配置高。模块选煤厂内除泵、 皮带和刮板输送机等设备国产外,其他主要设备全部 进口,不仅能够满足设备高产高效的要求,而且设备 可靠性高、 噪音低。 整个选煤厂的机械设备、 电气设备、 非标设备和 设备支架都可以代表世界选煤工业的最高标准。 4 系统对煤质适应性强。原煤分级系统对原煤 筛分性质的适应性强 原煤分级筛选用2台4. 3 m9. 0 m单层香蕉型 分级筛筛孔为13 mm ,该筛分机分为干法和湿法 两段筛分,干法部分的主要功能是保证旁路末原煤的 煤量,湿法部分可以保证筛分效率。设计按原煤分级 筛的干法段的筛分效率低至70 最不利的情形下 选择2台2. 4 m4. 8 m的单层水平筛筛缝为1. 5 mm作为末原煤脱水筛。也就是说 ,在原煤难筛的状 况下,一方面系统可以通过湿法段的高强力喷水来保 证13 mm的分级效率,另一方面可以通过充足的末 ①作者简介张峻彦 男 1968年出生 2006年毕业于太原理大学硕士 高级工程师 晋城 048007 原煤脱水筛的选型来与干法段筛分效率配套。 块原煤分选系统对块煤比例变化的适应性强 块原煤分选选用2台DAN I ALST12048浅槽式重 介分选机,其处理能力可以适用块末煤比例变化时, 块煤比例可能提高的入选需要。 末煤分选系统对煤泥变化的适应性强 末原煤脱泥筛选用2台4. 3 m6. 1 m单层香 蕉型分级筛,在入料量为1 080 t/h的条件下,其处理 能力可以满足筛缝在1. 5～0. 5 mm之间调整的同时 保证脱泥效率。 粗煤泥螺旋分选系统的设备选型考虑了在煤泥 比例最大时1. 5～0. 1 mm粗煤泥全部入选。 末原煤分选重介旋流器选用2台 Φ300 mm型, 在重介旋流器分选下限的下调时,其处理能力仍能满 足要求。 正因为上面的设置,一方面可以下调重介旋流器 分选下限,以提高整个系统的分选精度;另一方面为 煤质中煤泥比例变化时,通过分选下限的调整来平衡 末原煤和粗煤泥两个分选系统的入料量。 5 自动化程度高、 生产检修方便。块煤、 末煤、 煤泥分选系统、 煤泥浓缩、 压滤系统的所有桶位、 压力 和分选密度等均为自动控制,场景控制系统将不间断 地监控桶位、 旋流器入料压力和分选密度。为方便维 护,在联合建筑各车间的上方均有天车,其中压滤车 间天车为5 t,共1台,其它车间天车为20 t,共3台。 系统内的各主要设备的维修都可借助天车来完成。 在每个车间中均设有设备整台吊装及维修的空间,十 分方便。 6 采用模块理念设计。所有洗选系统均采用模 块化结构进行布置,共分为原煤分级模块、 末精煤模 块、 末矸石模块、 螺旋分选模块、 块煤分选模块、 泵模 块和压滤模块等子模块。所有模块都将在工厂预先 制作,预组装,并运至施工现场进行最后装配。模块 化结构设计的主要特点在工厂预制的钢结构模块制 作效率高、 质量好、 现场组装快、 整体施工周期短、 生 产期维修拆装方便。 采用模块化设计有利于分期建设,在整体布局的 基础上,一期工程预留好二期建设的末煤分选和煤泥 分选系统所需厂房空间和接口。在实施二期工程时, 不仅不会影响已建系统的生产,而且二期工程建成 后,一、 二期生产系统将有机的融为一体。 7 配煤工艺灵活。为了满足实际生产中可能需 要的灵活性,赵庄模块选煤厂设计了全面的配煤工 艺,能够适应今后选煤厂生产市场所需产品的配煤要 求。 整个工艺满足了以下要求 可以根据市场和煤质的变化要求,决定块原煤或 末原煤是否洗选,而且可以实现末原煤按任意比例洗 选。 在筛末煤产品的质量不能直接满足市场要求时, 可以掺入一定比例的末精煤,以调整其灰分指标,直 至满足市场要求。 在筛末煤的质量高于市场所需时,可以在筛末煤 中掺入部分末矸石,以获取最大的企业效益。 无论任何时候,在不影响产品外观质量和控制产 品水分的前提下,可以按任意比例将煤泥掺入筛末 煤。由于煤泥灰分较低,故尽可能的将煤泥掺入筛末 煤,可以提高经济效益。 3 试生产技术指标分析及系统评价 3. 1 试生产技术指标分析及系统评价 1 生产技术指标。试生产运行阶段,原煤质量 指标平均水平为灰分27. 50、 水分9. 50。洗选加 工后,各产品指标数据来源于不同密度条件下所有 子样的平均灰分情况见表1,表2,表3。 表1 浅漕分选机质量指标 密度g/cm3 灰分 3105块精煤3205块精煤3003矸石 1. 57～1. 6011. 9313. 9761. 42 1. 60～1. 6313. 3612. 5472. 68 1. 63～1. 6512. 6412. 5873. 65 1. 65～1. 6814. 0513. 5873. 73 1. 68～1. 7214. 5713. 1272. 42 表2 末煤重介旋流器和螺旋分选机指标情况 密度 g/cm3 灰分 3308 末精煤 3311 末矸石 3031 精煤泥 3329 煤泥矸 1. 47～1. 5011. 7849. 3112. 7650. 96 1. 52～1. 5311. 9060. 5313. 7164. 92 1. 54～1. 5711. 8557. 3817. 3379. 43 82山 西 焦 煤 科 技2007第3期 表3 浓缩旋流器和产品旋流器指标情况 33173322 331733223317332233173322 溢流浓度 g/L 48. 835. 0 27. 425. 641. 6632. 041. 3965. 66 溢流粒度 0. 2 mm 13. 60 8. 40 13. 50 6. 0011. 907. 0011. 366. 12 底流浓度 g/L 400780320840510840101. 8 1 054. 85 底流粒度 0. 2 mm 86. 40 91. 6086. 50 94. 00 88. 10 93. 00 88. 6493. 88 注压滤机滤饼平均灰分 20. 38;平均水分 23. 00。 3. 2 系统评价 从两个多月的试运行结果可以看出,由于赵庄选 煤厂为动力煤选煤厂,系统总的来讲运行稳定,基本 达到了设计能力,洗出的产品基本合格。经综合测 算,具体技术指标初步完成情况见表4。 表4 选煤厂技术指标初步完成情况 技术保证项值单位完成效果 1 选煤厂小时原煤 处理能力 1 650t/h91. 67 块煤入洗能力450t/h100 末煤入洗能力450t/h90. 00 末煤入选能力750t/h88. 23 2水耗100 kg/t入料 原煤 100 3工作电耗 9597. 90 5介质密度控制精度0. 05相关密度单位基本实现 6介质消耗 2. 5kg/t入料原煤 超66. 67 4 系统存在的问题及改进措施 赵庄选煤厂工程是针对赵庄选煤厂的煤质状况, 合理进行市场分析并充分考虑增强企业发展后劲等 前提下,经过科学的分析,充分的调研和多方的论证, 进行的一次大型工程建设,从设计、 施工到工程实践 来看,基本上达到了预期的目的。 但是,由于受原煤质量的影响,系统处理能力还 有待检验,一些隐性的问题还没有显现出来。就运行 实际以及技术指标初步完成情况来分析,在设计和施 工到工程实践过程中以及在工艺、 设备和管理方面还 存在着一些亟待改进的问题。 4. 1 工艺设计方面 1 选用的3103、3203 SLO4390型原煤分级筛分 为干、 湿法两段筛分,由于湿法段漏斗的宽度达4. 3 m,底部又是平底,易造成物料堆积,喷筛水量小时易 发生堵管;同时, 3103、3203喷筛水又容易进入干法 段漏斗,进而影响末煤水分。因此,需要分别进行进 一步的改进。 2 3314磁选机精矿管常发生管堵,需要从系统 中查找原因并予以改进。 3 3328矸石旋流器溢流积料箱,压力大的时侯 水流不畅,往外溢流; 3322浓缩旋流器能力显现不 足,是否能够满足长时间生产要求还有待检验。 4 3308末精煤脱介筛选用的为1台SLO3661 型香蕉筛,从使用情况来看,由于赵庄煤- 13 mm末 煤量比例大,筛面上煤层厚度大,脱介喷水即便开到 最大,脱介效果仍较差,使一部分介质直接进入了末 煤离心机,增加了介质损耗。 4. 2 设备使用及系统管理方面 从以上的技术指标完成情况来看,电耗、 介耗两 大指标超标严重,这和设备的合理使用以及生产管理 水平直接有关。 1 赵庄选煤厂的主要和关键设备均引进于国 外,因此,必须要从提高设备检修保养水平以及正确 操作使用设备着手,同时要选用优质可靠的配件和材 料,保证设备的可靠性,减少事故影响,最大限度地使 设备能够满负荷运转,提高开车效率,降低电耗指标。 2 系统的管理要着眼于全局,发现和寻找制约 运行的真正原因,进而从根本上解决问题,保证系统 的正常。 例如,在运行中频频出现的3104、3204浅槽分 选机卡链停机问题。表面看来是日常开车过程中进 入浅槽的原料煤中夹杂的铁器诸如螺丝帽、 螺栓 等沉到浅槽底部,夹入底板与链板之间,造成链条 卡阻,若就事论事,取掉铁器继续运行就可以了。但 要深层次处理问题,就必须从源头上、 从除铁器的使 用效果上下工夫,找出问题,解决问题。 另外,磁选机是关系到介质损耗的把关设备,但 介质损耗的降低不能仅仅只依靠磁选机。本工艺的 设计中,由于磁选机的入料来自煤泥旋流器,从而带 922007年第3期张峻彦赵庄选煤厂的工艺设计及工程实践 来了处理量的匹配问题,因为要想保证磁选机的回收 率,它所要求的操作条件必须满足,如入溢流面的高 度、 磁选机尾矿的出料口的大小等。 因此,在生产管理中要严格管理,系统开车时各 喷筛水量要稳定,避免因稀介桶抽空而造成磁选机的 上料不正常;开车时应注意以下3个问题,第一,脱介 筛的喷水应保证够用,以喷出雾状为宜;第二,稀介桶 尽量不要抽空;第三,磁选机的入料应保持稳定,避免 忽大忽小,以保证磁选机的回收效果,从而有效降低 成本。 5 结 论 1 块煤重介浅槽、 末煤重介旋流器选煤工艺作 为一种高效的选煤方法,在赵庄动力煤选煤厂的实践 应用证明是可靠的、 先进的。 2 分级入洗对赵庄煤种较为适宜,但由于煤较 软,要进一步采取保护块率措施。 3 赵庄选煤厂选用的设备先进、 高效,尤其大量 选用了处理量大的大型设备,如4390的筛分机、 直径 26 m的高效浓缩机等设备,在国内均属先例,为国内 选煤厂设备走大型化提供了借鉴经验。 4 运行实践证明,赵庄选煤厂从设计、 设备制造 到安装,是国内第一座真正意义上处理能力最大、 功 能最全、 自动化程度最高的的模块化选煤厂。 5 尽管还存在一些问题需要改进和提高,但事 实证明,赵庄选煤厂的工艺设计和工程实践是较为成 功的。 收稿日期 2007 - 02 - 18 TechnologicalDesign and Engineeri ng Practice of Zhaozhuang Preparation Plant Zhang Junyan Abstract Zhaozhuang preparation plant is a new mineral preparation plant that the production ability of design is 6. 0 Mt/a. From design,manufacture to installation Zhaozhuang preparation plant is the modularization preparation plant that processing ability is the most complete and the degree of automation is highest - level; chooses the eqiup2 ments of advanced and highly efficient and provides the reference for equpments upsizing of domestic preparation plant . Key words Dense medium preparation; Grade washing; The modularization preparation plant; Technological design 上接第21页 Application on Luokexiu Foam in the Governing ofW i nd Leakage of Goaf i n the CoalM ine Zhang Ha ijun L iu Y i Lu Ha iguang Abstract This text expounds briefly the perance, applied range, function and technology advantage to Lu2 okexiu foam, discusses construction technics, construction equipments and caution, by using Luokexiu foam silting the spaces at corners of air entering and returningway to working face in Chengzhuang coalmine begins to develop experi2 mental investigation. The result shows thatLuokexiu foam gains the better effects in the control ofwind leakage in the goaf of Chengzhuang coalmine. Key words Luokexiu foam; Governing ofwind leakage; Corners over and below;Application 03山 西 焦 煤 科 技2007第3期