洗煤厂技术改造考察报告

洗煤厂技术改造考察报告

在分公司领导安排下，根据洗煤厂入洗11#原煤需对主洗工艺进行改造的要求，由关泽龙总工带队，于2002年12月3日对省内外的重介洗煤厂及科研机构进行了考察调研，主要任务是： 1、了解重介选煤的发展动态及主要设备的应用； 2、了解重介选煤厂的特点及应用情况； 3、了解重介选煤厂的现场管理及筹建的前期准备工作； 通过听介绍、现场考察，并和选煤设计院的有关专家座谈，对重介技术的发展及洗煤厂主洗工艺改造的可行性有了初步的认识。 现将考察结果汇报如下：   第一部分  考察选煤厂的情况介绍 一、各洗煤厂情况调查： ㈠、西山煤电集团，**选煤厂 1、设计单位：**选煤设计院设计 2、施工单位：**煤电集团 3、实施时间： 4、规    模：入洗300万吨/年，投资1400万元 5、改造工艺及主要设备：将原来跳汰主选-中煤重介再洗-煤泥浮选工艺改造为无压三产品重介旋流器-煤泥小直径旋流器-浮选工艺 主要设备唐山产3GDMG1000/700三产品重介旋流器和澳大利亚BRVI-360/610型香焦脱介筛，唐山产的GPJ96型加压过滤机 6、设计特点：新增建皮带走廊用于三产品的给料，采用二组无压重介旋流器，脱介筛大型化，粗煤泥用煤泥旋流器和高频筛把关回收。 7、存在问题：煤泥旋流器分级效果不好，介质消耗较高2~3kg/吨原煤。 ㈡、开滦煤业集团，吕家坨选煤厂 1、设计单位：唐山煤科分院设计 2、施工单位：开滦煤业集团建安公司施工 3、实施时间：2000年3月~10月 4、规　　模：入洗125万吨/年，投资1500万吨 5、流程及主要设备：该厂在厂房外新建末煤重介车间，重介改造系统的主要设备，都采用国内设备，有唐山产NWZX1000/700三产品无压给料旋流器，鞍山产USL－3645及USL－3045大型脱介筛，马鞍山产ZXCTN－1030及ZXCTN－1024两段永磁筒式磁选机，唐山产DZS1525电磁振动煤泥筛，并配备了唐山煤科分院的介质配制自控系统。 该厂采用三产品无压给料大直径旋流器在国内属先例，而且脱介筛采用国产大型振动筛，厂房布置仿模块选煤厂，很有特色。 ㈢、兰花集团，伯方选煤厂 1、设计单位：平顶山选煤设计院 2、施工单位：平顶山中平公司 3、实施时间：1999年10月~2000年8月，设计、施工 4、规   模：60万吨/年，总投资3000万元(其中模块1400万元) 5、流程及主要设备：工艺流程为原煤预选脱泥，三产品有压旋流器分选，浮精、煤泥高效浓缩，压滤回收。设备重介改造系统的主要设备，采用国内设备，有唐山煤科院产3NWE710/5000三产品有压给料旋流器，鞍山产EK2460型脱介筛，泰安煤矿机械厂产TLL1000A离心机和XJX-TA12型浮选机，湖南三匠制造有限责任公司产的XKEG150精煤压滤机和无锡洗迁设备厂产的MEG150/1070型尾煤泥压滤机。 6、设计特点：模块设计集洗煤、浮选、压滤于一体，整个建筑体积小、厂房高度低，工艺简单、设备少，设备选型先进、合理，除介质密度调节控制系统外，全部为国产设备、投资少；工艺灵活可靠，自动化程度高，用人少效率高，设备检修维护方便，共用一台起重检修设备。 7、存在问题：煤泥水系统能力考虑不足，特别是精煤脱水处理量不能满足生产的要求；高交浓缩机选型不准，使用效果不好；现场管理经验不足，技术力量不强，不能充分发挥设备、设计的优势，生产效率及经济效益没有体现出来。 8、使用情况：入洗量1000吨/月；分选效果Ad=8.00%时，Ep1=0.033、Ep2=0.035；介耗1.5~2kg/吨原煤；洗水浓度10g/L，浮精水分24.55%。   第二部分  考察体会 一、  重介选煤技术发展动态 通过对相关选煤厂的参观学习及与有关专家座谈，普遍认为近几年来，国内重介选煤技术发展较快，该工艺是一种技术先进、投资较少、适应性强、分选效率高、经济效益好、有一定技术含量的选煤方法，特别是重介旋流器与传统的重介分选技术（立轮、斜轮相比）有工艺简单，介质回收容易，成本低的优势，是近期国内处理难选煤的首选方法。 从重介旋流器工艺的发展趋势来看，在国内采用无压入料重介旋流器洗选难选煤的实例越来越多，旋流器直径越来越大，分选效果也越来越好，尤其是分选炼焦煤时，多数采用三产品无压重介质旋流器。从考察的选煤厂来看，对难选煤及极难选煤，都采用重介选，充分利用其分选精度高、效率高、产品质量稳定的特点。该工艺运行可靠，技术指标均能达到洗煤厂质量标准化的要求，工艺成熟可靠，分选效果好。 二、  重介工艺技术特点 在重介旋流器分选工艺中，应用较为普遍有无压入料和有压入料两种方式，其区别主要在于给料方式的不同，其中： 无压入料方式优点在于实现无压给料，原煤无需脱泥，减少工艺环节，减少次生煤泥量，基建投资少；缺点在于介质分流量大，增加磁选设备台数。 有压入料方式优点原煤脱泥重介、分选效果好，分流量减少，可减少磁选设备台数；可降低厂房高度；缺点在于增加脱泥系统、工艺系统复杂；采用有压入料，增加次生煤泥量；总体来说，增加基建投资费用。 三、  重介技术改造的关键问题 1、煤质资料的代表性 在技术改造时，提供的煤质资料一定要切合实际，要充分考虑煤层地质条件及开采过程中出现的煤质波动情况，对煤质情况要进行认真的分析，这样有助于设计时工艺流程的确定和设备的选型。 2、重介分选工艺的几个原则，包括：关于重介旋流器有压入料和无压入料方式的选择；关于二产品重介旋流器和三产品重介旋流器的选择；关于大直径重介旋流器或小直径旋流器组的选择与配合；关于选前脱泥与不脱泥的选择。这几个工艺原则，应根据不同的煤质条件合理选用，绝不能用其中一种固定的工艺方式，随意套用。 3、煤泥回收系统把关不可缺少 对精煤、中煤脱介，一定要有可靠的粗煤泥把关回收系统，防止煤泥含量过高，系统能力不足，生产造成被动。 4、重视解决重介入料的除杂问题 重介入料中混有杂物，对系统危害非常严重，后果是造成管理设备堵塞，危及生产，在改造设计时应充分考虑除杂问题。 5、重介中心工艺与原煤准备及煤泥水系统要匹配 6、重要设备选型的考虑 在各选煤厂考察中，各厂均反映设备选型一定要慎重，否则，后患无穷。 a. 介旋器经考察调研，目前国内采用无压给料的工艺方式，较为成熟，应用普遍的是石家庄煤矿研究院选煤分院，即唐山国华科技有限公司生产的系列重介质旋流器，目前有31家选煤厂均采用该厂的产品。 b. 脱泥脱介筛的调研，目前重介选煤厂筛子脱泥脱介选型有两种趋热，一种是全部采用进口筛子，如澳大利亚生产的筛分机，该筛分机性能优越，筛分效率高，处理量大，设备布置安装，维修，使用非常方便，筛子呈大型化，系列化，但投资相对较大，一般为国内产品价格的3~5倍。另一种是国内设备，由于受材质、加工精度的限制，筛分机的处理量较小，性能相对不如进口筛子，影响设计安装，使用效果，特别是在工艺布置时要考虑其检修空间，占地面积较大，影响总体投资。建议尽量使用单层脱泥脱介筛。 d. 介质密度调节控制系统调研的各选煤厂均引进国外的控制系统，以保证合格介质的密度和磁性物含量的控制，建议引进澳大利亚朗艾道公司或美国通用公司控制系统。 e. 泵类从各重介选煤厂选用石家庄工业泵厂生产的渣浆泵的使用情况来看，该泵引进澳大利亚WOM公司技术，耐磨耐腐蚀性能优越，效率高，设计时要考虑使用变频调速给料，适应生产需要。耐磨管道选择衡水耐磨厂生产的管道，弯头采用球形弯头，现场效果都比较好。 f. 磁选机和离心机可选择国内成熟产品，马鞍山ZXGTN型磁选机和泰安煤机厂生产的TLL1000A型离心机。 7、自动化控制中，除了必须将介质系统的各项自动化调控全部纳入全厂顺序集中控制以外，还应把包括所有介质泵类、相关的管路阀门及其它系统尽可能地全部纳入顺序控制自动开停，真正做到把传统的由岗位司机操控设备的方式改为巡检方式，以节省生产人员，实现高度自动化、高度集中控制、高效率的现代化选煤工艺。 8、对**煤电集团公司考察后认为：精煤加压过滤机使用效果好、经济效益可观，但投资较多，每台投资近300万元，处理量为800~1100公斤/小时.平方米，比真空过滤机大3~5倍，它可代替洗煤厂目前使用的圆盘过滤机。建议集团公司在综合折旧费用上统筹考虑浮精降水的设备投入。 9、从本次考察的重介选煤厂来看，现场管理对技术管理的依赖性较强，必须有一支素质较高、技能较强的职工队伍。建议在实施该项目前，要充分考虑生产人员的培训工作，同时要求设计施工单位要在包设计包投资、包工期、包指标的基础上增加包培训、包管理、包新旧系统衔接、包正常生产，使新建的重介系统从开始投产就有一个较好的管理模式   综上所述，通过这次考察，了解了我国选煤界的现状及发展趋势，对重介旋流器工艺的优缺点、生产运行效果及现场管理有了初步的认识，为下一步我厂即将进行的改造，提供了一定的借鉴   第三部分   **洗煤厂技术改造建议 一、技术改造的必要性 1、现状 洗煤厂设计年入洗能力180万吨，主要入洗本矿井原煤与集团公司内部团柏矿原煤。原设计工艺为选前脱泥、50~0.5mm混合跳汰、中煤重介再选、煤泥浓缩浮选、尾煤压滤回收，生产产品为1#、2#精煤及中煤。后经多次技术改造，现生产工艺采用混合跳汰、煤泥浓缩浮选的工艺流程，生产8~11级精煤和4800~4500大卡的中煤产品。 近年来，由于井下地质条件的变化，矿井生产能力受到制约，入洗煤源发生了极大的变化，本矿井资源不足，入洗原煤需大量调入，年调入量近100万吨，且入洗煤种多，性质差异大，特别是近期将入洗下组煤11#原煤，这就对洗煤厂现行主洗工艺的适应性提出了新的要求。 2、煤质分析 有关资料表明，11#原煤灰分在29~35%范围内，属较高灰分，-13mm级原煤含量近60%，说明原煤易碎。煤泥含量达15%左右，含量适中，其中浮沉煤泥占本级含量2~3%，说明原煤不易泥化；-1.40密度级含量39~41%，灰分9.65%~9.90%，矸石含量20~30%，矸石含量较高。从其可选性来看，11#煤精煤灰分10.5%时，δp±0.1=48.3%，理论回收率为58.83%，属极难选煤。 3、目前存在的主要问题 从生产技术指标、产品指标，结合精煤最大产率原则及最大经济效益的取得的角度考虑，现行生产工艺存在以下问题： ⑴ 目前入洗原煤煤质变化大，末煤含量大大增加，跳汰机分选效果变差，从近几年的生产指标来看，中煤带煤损失较高22~30%，矸石污染8~10%，精煤损失大，严重影响了选煤厂的经济效益。 ⑵ 11#原煤极难选的可选性来看，现跳汰工艺很难生产9~11级精煤，精煤产率无法保障，若单独入洗11#原煤，则精煤产率仅为28~33%，产率极低；若与2#、10#原煤混合入洗，则由于煤质性质的不同，影响精煤最大产率的取得和产品质量的稳定。 另外，我厂生产1/3焦煤和部分肥煤，煤种较为单一，煤炭销售市场较窄。而11#原煤单独入洗生产出的精煤产品，其煤种为主焦煤，煤炭市场较好，因此，针对11#原煤入洗的问题进行主洗工艺技术改造是必要的。 二、技术改造建议 通过考察，分析现有重介洗煤厂工艺的得失，结合分公司洗煤厂现场实际及设计研究部门的建议，根据“煤炭工业选煤厂设计规范（MT5007-94）”第5.2.2条：“极难选煤，应采用重介质选煤法”，的规定，建议洗煤厂主洗工艺技术改造选择重介工艺。 1、技术改造要求 工艺能适应市场多级别多品种生产；有利于产品质量稳定；遵循最大效益原则，尽量提高精煤产率，减少副产品；生产工艺先进、灵活、可靠、简化；充分利用现有设施，尽量降低改造投资；工艺设备选型技术先进，运行可靠；改造不影响生产。 2、生产工艺选择 按照技术改造要求及入洗原煤煤质特征，建议采用不分级不脱泥全入洗方案，即原煤全部进入无压给料三产品重介质旋流器分选，粗选精煤泥将粗粒级回收后，细煤泥再进入现有的浮选系统分选。 工艺流程的特点： ⑴ 原煤采用无压给料方式，不但分选精度高，而且排矸能力强，次生煤泥和精煤损失量明显减少，生产故障降低。 ⑵ 工艺流程简单可靠，操作系统方便灵活。系统采用单台重介质旋流器，以单一低密度悬浮液系统一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品，并采用不脱泥分级选煤工艺，与传统的重介质选煤工艺相比，大大减少了生产环节。 ⑶ 对原煤的适应性非常强，产品结构灵活、质量稳定。两段分选密度均可方便灵活地在线无级调节，精煤和中煤的质量都能得到保证。 ⑷ 有效分选下限可达0.25mm，可减少浮选入料量，并降低浮选入料灰分。 该工艺原则流程图见附图 3、改造方案 建议考虑两种改造方案 第一种方案：保留原跳汰工艺，在原中煤重介系统的基础上改造增建90万吨重介系统，用于11#原煤的入洗，也可用于其他原煤的配煤入洗，改造只需增加部分设备，相应地改造给料环节及产品运输环节等，估算投资690万元 第二种方案：仍然保留原跳汰工艺，在原中煤重介系统的基础上改造增建180万吨重介系统，可选用单台大型旋流器单系统，年入洗能力180万吨，估算投资1400万元。 也可一期改造为90万吨，二期改造为180万吨。 4、设备选型 为最大限度地降低投资，应尽量利用现有设备，只有无法利用的设备才考虑拆除或停用，新增主要设备不仅技术上国际领先，而且要运行可靠，如： 重介质分选旋流器，可选用3GDMC1000/700A型无压给料旋流器(分选上限50mm，可达80mm，下限0.25mm)。该设备具有入料上限高、处理量大的特点。只用一种低密度介质即能达到两种介质密度分选三种产品的效果。另外，该设备耐磨性好，使用寿命长，维护方便。 脱介筛可考虑引进香焦筛，其处理量大，脱介效果好，性能均优于国内设备 精煤离心机可选用卧式振动离心机，该设备处理能力大，产品水分低。 煤泥离心机可选用卧式振动离心机，该设备处理能力大，产品水分低，有效截留粒度可达0.1mm，适用于煤泥产品脱水、回收。 三、改造的意义 1、采用无压三产品重介旋流器工艺在原料煤质量波动时，适应性强，更易稳定产品质量，分选效果好，精煤产率明显提高。 2、改造后，可具备生产多品种精煤产品的能力，既能生产1/3焦煤又能生产主焦煤，给洗煤厂的持续发展提供了动力，同时中煤产品也可满足不同热值的需求，解决现中煤灰分低，库存多，无场地贮存，制约生产的现状。 3、通过技术改造，能够有效地降低精煤产品中的杂物和副产品中的精煤损失，有利于最大限度地回收资源。 4、从我厂现工艺情况来看，改造存在以下有利条件：可充分利用原设计中煤重介系统，新建一个独立的重介系统，在原有基础上进行改造，不需另建厂房，不影响生产。可利用现有的供配电系统、运输系统、集控系统等设施。 5、该项目投资少，工期短，具有显著的经济效益和社会效益，可实现当年建设，当年投产，当年度回收投资。  
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