动力煤选煤厂的选煤工艺设计

2012年1月煤炭工程设计技术动力煤选煤厂的选煤工艺设计建瑞革(中国煤炭科工集团北京华字工程有限公司,北京100120)摘要:文章结合国内动力煤选煤厂发展的实际情况,简要总结了动力煤选煤厂的发展历程。结合宁东洗煤厂梅花并分厂的案例,介绍了动力煤选煤厂的工艺设计思路和方法,总结了工艺设计中应着重注意的方面,为我国选煤厂选煤工艺设计人员在确定动力堞选煤厂的的工艺设计方面提供了较强的理论依据和实践经验。关镳词:选煤工艺;动力煤选煤厂;重介质分选;煤泥水处理中图分类号:TD948.1文献标识码:B文章编号:1671-0959(2012)S140033403随着国家西部大开发战略的逐步实施,我国煤炭资源免出现不良的闭路;④能分选出满足用户要求的不同质量的开发将逐步西移。在十二五期间甚至以后很长的一段时规格的产品;⑤在满足产品质量的前提下,应能获得最大间之内,我国煤炭的建设将集中在西北部地区,主要包括精煤产率,力求最高经济效益和社会效益。陕西、内蒙古、宁夏、新疆等地,这些地区的选煤厂大多宁东洗煤厂梅花井分厂属于动力煤选煤厂,其原煤处数属于动力煤选煤厂。理能力为1200MU/a,分两期进行建设,一期的建设规模为动力煤选煤厂的发展大致可以分为以下几个阶段:简40M/a,二期的建设规模为80Ma,一期工程已经投产易储装运系统,厂型小;筛分破碎系统,厂型适中;块煤目前二期工程正在试生产中。选煤厂要求生产三种产品洗选系统,厂型大;全人选系统,块煤和末煤系统分别入①00-50mm的洗大块产品;②50~25mm的洗中块产品;选,为了煤质的稳定。③25~0mm的混煤产品。选煤工艺是选煤厂的灵魂,它决定了选煤厂的生产规根据该厂原煤的煤质特点,宁东洗煤厂梅花井分厂的模、生产方式、生产成本、产品结构和经济效益。选煤工洗选工艺的确定应着重注意以下三个环节艺的设计应结合原煤的特性、用户对产品煤的质量要求1)原煤分级。该厂原煤水分大,煤质较软,原煤最大产率和最高经济效益以及选煤厂的建设规模、工艺环13mm分级将是工艺设计的一个重要环节。结合该矿区其节设置等多个方面综合考虑,应根据每个厂的具体情况进它选煤厂的实际使用经验,设计推荐选用的原煤分级筛为行设计,做到工艺先进、合理、适应性强,系统设置应前高振幅多段圆运动博后筛,该筛子对该区原煤的分级具有后协调、相互照应,选煤厂的工艺设计应具有前瞻性,应很强的适应性。有发展的眼光。将来动力煤选煤厂的发展一般情况下以大2)重介分选系统。宁东洗煤厂梅花井分厂位于宁夏鸳型化为主,选煤厂的设计应有多个生产方式,选煤厂生产鸯湖矿区,矿区内原煤的内在灰分较低,原煤只需要经过能够根据煤质波动的情况灵活组织生产。洗选排矸,其产品的灰分就可以降至15%以下。但是,该1工艺流程的制定矿区各主要可采煤层的伪顶、伪底、夹矸的岩性多为极易泥化的泥岩,选煤方法的选择应特别注意减少次生煤泥量。在制定选煤工艺流程时,首先必须确定入选工艺原则因此该选煤媒厂采用重介质浅槽分选机分选。及入选方式,一般包括以下内容:入选粒度上下限的确定3)煤泥水系统。煤泥水系统对整个选煤厂的有效运转混合入选与分组入选方式的确定,分级与不分级入选方式至关重要,并且将是制约选煤厂能力有效发挥的最重要的的确定。工艺流程的制定,关键是原煤煤质资料的选取和环节之一,特别是对于入选原煤泥化严重的选煤厂,煤泥分析、产品煤种类的确定,但还应遵循以下几个基本原则:水系统的设计应引起每一位选煤工艺设计人员的重祝。在①采用与原煤性质相适应,技术先进、生产可靠的选煤方设计中,煤泥水系统工艺设计及其设备选型应加以特别考法和分选作业环节,原煤煤质资料的分析应贯彻工艺环节虑,如果有条件,应考虑适当的富裕能力。的始终,是工艺设计的灵魂;②作业环节设置合理,避免宁东洗煤厂梅花井分厂原煤存在较强的泥化现象。设计作业环节功能重复;③煤、水、介质流程简单、高效,避过程中,需特别注意原煤的这二株,并实地考察了鸳鸯湖中国煤化工收稿日期:2011-10-25CNMHG作者简介:建瑞革(1979-),男,河南灵宝人,工程师,2003年毕业于中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业,现任北京华宇工程有限公司选煤工程三所副所长。设计技术煤炭工程2012年1月矿区其他多个选煤厂(包括羊场湾分厂、枣泉分厂、清水营分离彻底的特点,使煤泥水良性循环,达到清水或低浓度分厂)的煤泥水系统设计情况,认真总结经验教训,确定该洗水的目的。选煤厂的煤泥水系统应该采用两段浓缩、两段回收工艺综上所述,宁东洗煤厂梅花井分厂的选煤工艺是200煤泥水两段浓缩、两段回收煤泥水处理工艺的实质是13mm块煤采用重介浅槽分选、13~0mm末煤不分选。煤泥利用第一段浓缩设备和粗煤泥脱水设备最大限度的回收大回收采用两段回收工艺,一段采用沉降离心机脱水回收于0.045mm粒级为主的煤泥,做到物尽其用,并大幅度减段采用压滤机回收。选煤厂块煤洗选系统的原则工艺流小压滤机的入料量,让其充分发挥善于回收细煤泥、固液程图如图1所示。循环水池补充清水预先↓筛分准备↓筛分浅槽↓分选民矿↓碎脱泥次↓脱介次↓脱介浓缩↓旋流弧形↓筛脱水二次↓脱介分↓流次↓脱介弧形筛↓脱沉降↓过滤筛分↓离心脱水离心脱水磁↓选补加浓介质合格↓介质桶混末煤洗屮块洗大块矸石图1原则工艺流程图2主要工艺设备选型留有一定的富裕能力,最好留有一定的扩建余地。工艺设计选型应从以下几个方面进行把握:设备本身设备选型和计算是选煤厂工艺设计的重要步骤,它将的性能及其处理能力;进入设备的物料量或流量;设备使直接影响到选煤厂建成投产后的生产运行情况,一部好的用的相关工艺条件;入料的相关煤质特性;工艺布置方面设计不论工艺多么先进、完善,最终要靠设备的正常运行的要求;建厂的其他客观条件。才能体现出来。选煤厂建成投产后暴露出来的很多问题宁东洗煤厂梅花井分厂原煤处理能力为12.00M∥a,分其实大多数都是因为设备选型失误或者设备工艺参数选择两期进行建设,一期的建设规模为40MLa,二期的建没规不当造成的。对于动力煤选煤厂来说,设备的处理能力和模为80M/a。主要工艺设备一览表见表1工艺参数显得尤为重要。设备选型应注意以下原则:3工艺布置1)所选设备的型号和台数,应与所设计的厂型相匹配,优先选择技术先进、处理量大,性能可靠、高效低耗选煤工艺流程和工艺设备选型确定之后,工艺布置是选煤厂设计水平的高度体现。工艺布置应从生产管理和生的设备,减少每个工艺环节的设备台数和并行的生产系统的数量操作的方便性入手,对工艺设备进行系统规划,是选煤2)所选设备的类型应适合入选矿区煤质特征和产品质工艺灵魂的客观实现。选煤厂直观效果是选煤工艺布置的量要求。好坏简单评判,优秀的工艺布置可以大大节省选煤厂的建3)尽可能选择同类型、同系列、同规格的设备,以便设投资。于设备维护及零配件的备用。在保证设备性能的前提下,3.1地面工艺总布置其规格型号、制造厂家和技术特征的选型时应尽量考虑其工艺总平面布置必须在完成主要生产建筑物和构筑物通用性和一致性的单体工艺布置的基础上进行。选煤厂工艺煤流走向应满4)各环节的处理能力和不均衡系数应按各厂的实际情足有关原媒入汽可性及品结求定,产品走向应况要求和《煤炭洗选工程设计规范》(GB50359-2005)能灵活满足选确定流简捷、顺畅CNMHG布置好坏的重另外,在生产实际中,煤泥水系统的处理能力对全厂要原则。工艺布置应充分考虑选煤厂将来发展的余地。工的生产影响甚大,建议设计人员应对煤泥水系统设备选型业场地总平面布置应以工艺总平面布置为核心,厂区功能2012年1月煤炭工程设计技术应分区明确,便于生产和管理。4结语衰1主要工艺设备一览表选用台数动力煤选煤厂的设计应充分考虑各种工艺设备和工艺设备名称主要技术特征期二期环节的要求,达到生产系统中各个环节的相互配套和协调预先分级筛博后筛3.0×4.8,中=200mm并实现全系统的高效生产。梅花井选煤厂的工艺设计具有MMD50加长型,排料粒度块原煤破碎机以下特点:200mm1)采釆用重介分选,工艺成熟、先进,精煤回收率高,原煤分级筛博后筛4.6×10.0,中=13mm1煤流灵活多样,对市场多元化需求适应性强。块原煤脱泥筛直线筛3.0×4.8,=6mm2)采用200~13mm重介浅槽分选工艺,选后块煤既重介浅槽分选机槽宽B=5.5m,刮板宽1.37m香蕉筛3.0×61,中1=25mm,可单独作为洗块煤产品,也可破碎至25mm以下掺入末原精煤脱介筛煤一起供煤化工。选煤工艺灵活简单、适应性强,便于操矸石脱介筛直线筛1.8×48,φ=2mm作管理、运营费用低。块煤磁选机◆14×29723)选煤厂设计统一规划,分期建设。选煤厂一期工程建设一套40M/a块煤重介浅槽分选系统,二期工程再建洗大块破碎机人料粒度:200mm,出料粒度设两套4.0MU&块煤重介浅槽分选系统,块煤系统形成整末煤离心机Q=110h·台体模块化,并为后期末煤系统预留了充分的位置和接口煤泥浓缩旋流器组Fx80x4,Q=410m3/h组能够实现多种生产方式的灵活转换。煤泥离心机LL200×650B,Q=50/h·台4)厂房设计中有便捷的检修通道,生产操作和检修方快开式压滤机KC250-1500-U,F=250m230便、灵活性强、投资有效利用率高沉降离心机直径1100mm,长300mm5)根据梅花井的煤质特点,特别是该厂原煤易泥化的特点,结合宁东洗煤厂羊场湾分厂、枣泉分厂、清水营分3.2主厂房布置厂等周边地区的多个选煤厂的设计经验教训以及梅花井分厂房布置是选煤工艺设计的重要组成部分,它是根据厂现有系统的生产实际情况,制订了适合该厂的重介块煤工艺总平面布置、工艺流程图、设备选型资料以及生产经分选工艺和煤泥水两段处理工艺,并对末煤系统的工艺进营管理要求等,将厂房和设备综合而合理地在厂房(设施)行了预留的平面及剖面上进行布置。随着选煤工艺技术的不断发展,6)设备选型具有技术先进、性能可靠、整体配套、高模块式主厂房布置成为现阶段主厂房工艺布置的潮流和导效低耗、可操作性强的特点,主要设备或其关键部位选择向,它具有以下特点:设备大型化、作业环节单机化、全世界知名的选煤设备供货商提供的产品。厂系统化;系统模块化、单层厂房大厅式布置,方便了设◆考文献:备检修;布置紧凑,厂房体积小,节省投资。宁东洗煤厂梅花井分厂的主厂房布置结合工艺布置的[1]郝凤印,李文林,王祖讷,等.选煤手册(工艺与设备[M].北京:煤炭工业出版社,1993总体要求和分期建设以及后期末煤系统扩建的需要,按照[2]戴少康.选煤工艺设计的思路与方法[M].北京:煤炭工模块化的系统进行布置业出版社,2003主厂房为模块化布置方式,既整齐美观又便于扩建。[3]戴少康.选煤工艺设计实用技术手册[M].北京:煤炭工主要包括原煤分级模块,重介浅槽分选模块,粗细煤泥回业出版社,2010.收模块。主厂房重介浅槽系统总体布置为三套模块,单套[4]建瑞革.梅花井煤矿选煤厂初步设计说明书[Z],2007模块的处理能力为400M/a。(責任编辑赵巧芝)(上接算32页)各非标井筒设施装备的设计上,都有其独到之处。版社,19982)主井井架采用两侧提升A型双斜架钢井架,是一种[2]GB50385-2006,矿山井架设计规范[S]受力合理、稳定性好的结构形式。3]MTT5031-2003,煤矿提升井架设计规范[S][4]GB50191-9,构筑物抗震设计规范「S]参考文献:[5 JGJ 11中国煤化工计规范[s]1]于载泽.矿井生产系统设计手册[M].北京:中国经济出CNMHG蝙辑张宝优)5