★科技大觀.選煤新天地★高效選煤廠及高效選煤技術(shù)周少雷鄧曉陽(中煤國際工程集團平頂山選煤設計研究院,河南平頂山市,4670021)摘要根據(jù)我國煤炭資源的特點，因地制宜、因煤制宜,采用高效選煤技術(shù)可以求得選煤效益的最大化。闡述了我國高效選煤技術(shù)工藝的特點、成熟高效選煤技術(shù)的裝備和新型材料及其自動控制系統(tǒng),并介紹了與高效選煤技術(shù)配合的高效選煤廠設計上的創(chuàng)新及其優(yōu)勢。關鍵詞選煤高效選煤技術(shù)高效建煤廠 選煤工藝選謀設備 .為了縮短建設工期、降低基建投資,設計上采取“選煤新天地”是《中國煤炭》今年開辟的一了下列措施:簡化工藝系統(tǒng)、選用大型設備、降低廠個小專欄，旨在向煤炭及相關行業(yè)展示國內(nèi)外房高度、采用模塊化裝配結(jié)構(gòu)。為了降低運營成本,先進的洗選技術(shù)及設備、選煤廠建設方面的優(yōu)設計.上達到了下列要求:電力消耗少、材料(介質(zhì)、藥秀設計、領先的洗選工藝、科研成果以及國內(nèi)選劑)消耗少、設備故障點少、維修工作量少、備品備件煤廠技改成果,以促進我國選煤業(yè)的健康發(fā)展。少、勞動定員少。為了提高生產(chǎn)效率,通過設計創(chuàng)新,高效選煤廠20世紀90年代以來，隨著改革開放的進一步實現(xiàn)下列目標:工藝系統(tǒng)合理、設備運轉(zhuǎn)可靠、管道深人,我國的基本建設體制發(fā)生了很大的變化。多溜槽耐磨、系統(tǒng)控制自動化、生產(chǎn)過程穩(wěn)定。元化投資體系的建立、基建貸款償還制度的形成項目法人責任制的實施等--系列政策,都促使基本建2高效選煤的工藝 系統(tǒng)設向高技術(shù)、少投入、多產(chǎn)出的方向健康發(fā)展?！熬?高效的概念首先體現(xiàn)在選煤工藝上。狹義地五”期間，國家把“大中型高效選煤廠”列人重點鼓勵講,高效選煤技術(shù)特指以重介旋流技術(shù)作為主要分發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一,高效選煤技術(shù)因而得到更加迅速選工藝的選煤技術(shù)。廣義地講,高效選煤技術(shù)泛指的發(fā)展。選煤設計研究院集40多年選煤廠設計和結(jié)合原煤性質(zhì)產(chǎn)品要求和其他一些約束條件而確選煤設備研究的經(jīng)驗,在吸收借鑒國外選煤廠設計定的最合理的選煤工藝系統(tǒng)技術(shù)。我們主張推廣以先進經(jīng)驗的基礎上,結(jié)合我國原煤煤質(zhì)和煤炭產(chǎn)品重介旋流技術(shù)為主的廣義高效選煤技術(shù)。市場特點,推出了適合我國國情的新型高效選煤廠。2.1 因地制宜、因煤制宜選擇合適的高效選煤工藝高效選煤廠匯集的眾多的高效選煤技術(shù),對選煤工我國原煤資源豐富,分布范圍廣, 煤質(zhì)差異大,業(yè)的發(fā)展具有重要影響。市場需求不同。面對不同的煤質(zhì)和市場,采用同一種選煤工藝顯然是無法適應的。選煤工藝的多樣.1選煤廠 設計的創(chuàng)新--高效選煤廠化,有利于我們針對不同的煤質(zhì)和要求來合理地選新型高效選煤廠以“縮短建設工期、降低基建投擇相應的工藝,以求選煤效益最高。資、降低運營成本、提高生產(chǎn)效率、提高經(jīng)濟效益”為中國煤化玉、因煤制宜。 該用跳目的,還從系統(tǒng)工程的角度出發(fā),研究、創(chuàng)新和集成G時則用重介選;若重了一系列高效選煤技術(shù),取得了良好效果。;DH.CNMHG選、浮選或其它方法44中國煤炭第28卷第1期2002年1月分選。也就是始終采用最直接、最簡單的方法達到高效益,如果千篇一律,必然會導致系統(tǒng)效率降低。.目的。目前,選煤院設計的十幾座高效選煤廠,都是量體裁重介旋流分選屬于離心力分選,一般用于分選衣量體定做的。那些難選或極難選的末煤或原煤。由于煤層賦存條除分選系統(tǒng)外,高效選煤廠十分注重煤泥水系件復雜、市場要求提高和重介旋流器允許入料上限統(tǒng)介質(zhì)系統(tǒng)等其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)、配套細節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新提高等原因,采用重介旋流分選工藝的高效選煤廠和可靠運行。因為從大的方面看,選煤廠相互間差越來越多。如蘭花伯方選煤廠、邢臺東龐選煤廠、西異很小,但在細節(jié)處理上卻能反映真正的技術(shù)水平。山西曲選煤廠、皖北祁東選煤廠等。在滿足較高分選精度的前提下,難選或極難選3高效選煤設備和新型材料的煤- -般采用兩段重介選(或三產(chǎn)品重介選),僅采選煤工藝技術(shù)創(chuàng)新與設備創(chuàng)新往往是密切相關用單段重介旋流器分選可能無法同時滿足精煤灰分的。近幾年來,大型選煤設備發(fā)展較快,如大直徑重和矸石灰分的要求,如準格爾黑岱溝選煤廠。介旋流器、大型跳汰機、大型振動篩、香蕉篩、大型離傳統(tǒng)的跳汰工藝雖然對難選或極難選煤的分選心機、大型浮選機、加壓過濾機等的發(fā)展,為工藝系精度低于重介選,但對易選煤卻有相當高的分選精統(tǒng)簡化和創(chuàng)新提供了有利條件。同時，國產(chǎn)設備的度要求,仍然是極易選或易選煤的首選工藝。如義工藝性能和機械性能都有大幅度提高。馬常村選煤廠、西山西銘選煤廠等高效選煤廠就采(1)X系列篩下空氣室跳汰機日趨完善,按選煤用跳汰選工藝。工藝分,有混煤、塊煤、末煤3個品種,每個品種又依對于只選塊煤的動力煤選煤廠來說，塊煤排矸據(jù)煤質(zhì)狀況分為單段、雙段、三段等9種機型,跳汰非常容易,采用跳汰機或重介刮板分選機(俗稱淺室寬度從1.5~7m共12種規(guī)格,可滿足3Mt/a以槽)或重介斜(立)輪分選就足以滿足各項生產(chǎn)指標下選煤廠單臺設計選型的需要。的要求,且這些設備處理能力大、生產(chǎn)成本低。因(2)重介旋流器的發(fā)展更快,直徑由500mm向此,沒有必要采用高工作壓力、高磨蝕性、高粉碎性上擴大到1400mm、向下縮小到200mm,品種分有壓的重介旋流器分選。和無壓、二產(chǎn)品和三產(chǎn)品,材質(zhì)分內(nèi)襯陶瓷片和耐磨合理簡化工藝系統(tǒng)是高效選煤廠的主要特色之均質(zhì)合金鋼,因而使用范圍日益擴大,可滿足2Mt/a一。目前,高效選煤廠基本實現(xiàn)了600t/h以下系統(tǒng)以下選煤廠單臺設計選型的需要。單臺套配置,基本取消了物料分配系統(tǒng)。這一方面(3)微泡浮選設備的研制成功為我國難浮煤的是設計人員多年經(jīng)驗積累的必然結(jié)果,另一方面也分選創(chuàng)造了有利條件。浮選柱的品種規(guī)格不斷增得益于設備的大型化。如大直徑重介旋流器的使多,最大已達6mX 6m,滿足了大型選煤廠的需要。用,使重介分選工藝可由傳統(tǒng)的分級人選簡化為混(4)振動篩的品種規(guī)格已形成系列,滿足了不同合人選,大大降低了重介工藝系統(tǒng)的基建投資和生廠型和工藝的需求。目前著重解決了大型振動篩的產(chǎn)成本。因此,簡化的重介工藝系統(tǒng)易于被大家所.可靠性問題，這- -課題被列為國家“九五”科技攻關接受。項目,并已經(jīng)通過了驗收。.2.2 生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性、適應性(5)TWZ型臥式振動離心機經(jīng)過不斷試驗、改生產(chǎn)系統(tǒng)具有較大的靈活性和適應性,是高效進,基本解決了老式臥式振動離心機的機械可靠性選煤廠的又-特點。為了適應市場競爭,選煤廠不低、產(chǎn)品水分高、漏油、噪聲大等問題,已在不少選煤得不隨時根據(jù)市場銷售情況組織和調(diào)整生產(chǎn),以求廠使用,得到了用戶的好評。直徑1400mm的臥式獲得較高的經(jīng)濟效益。正在建設的上深潤選煤廠工振動離心機也正在研制之中。藝系統(tǒng)就特別靈活。(6)FP型分級破碎機、PLG型強力破碎機在眾高效選煤廠主張根據(jù)不同的基礎條件和用戶要多破碎機中最具有特色。該機處理量大,過粉碎性求量體裁衣。同樣處理能力的選煤廠,某個設備或小,沒有超粒現(xiàn)象，是選煤廠破碎機的更新?lián)Q代產(chǎn)環(huán)節(jié)該大則大,該小則小,不強求統(tǒng)- -。 有的煤泥水品。中國煤化工 的歡迎,已廣泛應用系統(tǒng)可能比較復雜,而有的卻比較簡單;有的只要單段選,有的卻要多段選。個性化的設置有利于實現(xiàn)MHCNMHG、自動隔膜壓濾機的高效選煤廠“及高效選煤技術(shù)45研制開發(fā)、GPY系列過濾機的不斷改進、煤泥離心點是為了保證各層設備能夠有效地檢修,勢必導致機的研制成功,都為煤泥脫水提供了有效設備。廠房高度很高(-般約40m),提升物料所需的電機不容忽視的是,國外先進設備在大型化、工藝性功率很大。因為電機的功率總是與其物料提升高度能和可靠性方面仍然優(yōu)于國產(chǎn)設備,如大型篩分機成正比。高效選煤廠“從節(jié)能角度出發(fā),將多層布置(尤其是香蕉篩)磁選機和離心機等。因此,國外設改成雙層或三層布置,并且盡量壓縮層高,利用平面?zhèn)湓诟咝нx煤廠中仍具有較強的競爭力。錯開的方式保證下層設備的檢修空間,使物料提升新型耐磨材料的應用,使高效選煤廠產(chǎn)生了質(zhì)高度和提升功率大大降低,從而大幅度較低能耗和的飛躍。耐磨泵、耐磨旋流器、耐磨管、耐磨板及耐節(jié)約生產(chǎn)成本。磨篩板等耐磨材料的廣泛應用,不僅延長了選煤設5.2低層現(xiàn)代化廠房備和相關部件的使用壽命,減少了維修量,而且大大低層化的廠房雖然比高層化廠房本身占地面積延長了選煤廠穩(wěn)定開車的時間,提高了生產(chǎn)效率。大些,但廠房體積卻大幅度減少。而且由于進廠皮可以說,離開耐磨材料,選煤廠很難實現(xiàn)高效。帶棧橋高度低,廠房之間的間距可以大大減小,故工業(yè)場地總占地面積反而可以減少,土地利用率得以4高效選煤自動控制系統(tǒng)提高,可節(jié)省購地費用。高效選煤廠在采用先進合理、實用可靠的控制新的工藝布置方式使廠房高度得以大大降低技術(shù)基礎上,實現(xiàn)自動化控制,可減少勞動定員,提.(一般都在20m以下),適合采用門式排架結(jié)構(gòu)或大高生產(chǎn)效率。廳式建筑。目前投產(chǎn)或在建的高效選煤F除個別采為簡化系統(tǒng)、節(jié)省投資,全廠控制系統(tǒng)采用兩級用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)外,大都采用門式輕鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡?？刂浦鳈C選用先進、可靠的PLC和遠程分站廠房。輕鋼結(jié)構(gòu)廠房不但具有強度高、重量輕、跨度作為控制核心,以完成全廠的數(shù)字量、模擬量檢測以大、抗震性能好的特性,而且施工周期短、受氣候影及順序控制和回路控制。如重介質(zhì)懸浮液密度自動響小,省時省力。廠房圍護結(jié)構(gòu)采用雙層彩色壓型控制,跳汰機數(shù)控風閥和自動排料控制,給料機定量鋼板夾保溫隔音材料,美觀新穎、經(jīng)濟實用。給料控制,液位自動控制等?？刂葡到y(tǒng)的上位機選用工業(yè)計算機和大屏幕顯6高效選煤廠經(jīng)濟效益顯薯示器,并配以功能強大的人機接口軟件,經(jīng)通訊網(wǎng)絡高效選煤廠與同規(guī)模的傳統(tǒng)選煤廠相比,經(jīng)濟與下位機PLC相連,完成全廠設備的操作、運行狀效益主要集中在以下3個方面。態(tài)和參數(shù)的顯示、報警、儲存,以做到真正的控制和(1)降低基建投資約20% ~ 30% ,具體表現(xiàn)為:管理- -體化。泵及閥門的自動控制是高效選煤廠區(qū)設備臺數(shù)減少50% ~ 60%,廠房體積減少50% ~別于傳統(tǒng)選煤廠的重要標志之一。傳統(tǒng)選煤廠的泵60%,生產(chǎn)管道減少60%~70%,運輸溜槽減少類設備和閥門都不納人集中控制系統(tǒng)。高效選煤廠60% ~ 70% ,建設工期減少50% ~60%。不但將泵和閥門納人集中控制,而且主要的泵(如旋(2)降低生產(chǎn)成本約50% ~ 60% ,具體表現(xiàn)為:流器人料泵)還配有變頻調(diào)速裝置,使其一直保持良電力消耗減少50%~60%,介質(zhì)消耗減少40%~好的工況。50% ,維修工作量減少60% ~ 70%，備品備件減少高效選煤廠改選煤廠傳統(tǒng)的設備司機制為巡檢50% ~ 60% ,人工工資減少60% ~70%。制,大量節(jié)省了操作人員,主廠房每班的操作人員僅(3)提高綜合效率約10% ~ 20% ,具體表現(xiàn)為:需3~7人,做到了真正的減人提效。分選數(shù)量效率提高1% ~ 3%，穩(wěn)定運行時間延長20%~30%，生產(chǎn)效率提高60%~70%。5高效節(jié) 能布置的低層現(xiàn)代廠房我國原煤的人選比例仍比較低,煤炭質(zhì)量有待5.1 高效節(jié)能布置于進--步提高。我國加入WTO以后,煤炭市場將高效選煤廠工藝布置的思路與傳統(tǒng)選煤廠有很面臨全球化的挑戰(zhàn)和機遇,國外優(yōu)質(zhì)煤炭必然會占大區(qū)別。領國中國煤化二百國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)煤炭也傳統(tǒng)選煤廠都采用多層布置,其優(yōu)點是減少物同格~高效選煤技術(shù),實料的提升次數(shù),充分利用自然落差自流運輸。其缺現(xiàn)TH.CN MH G的現(xiàn)實意義。46中國煤炭第28卷第1期2002年1月