洗煤廠技術改造考察報告

　　 在分公司領導安排下，根據洗煤廠入洗11#原煤需對主洗工藝進行改造的要求，由關澤龍總工帶隊，於200X年12月3日對省內外的重介洗煤廠及科研機構進行了考察調研，主要任務是：
　　1、瞭解重介選煤的發展動態及主要設備的應用；
　　2、瞭解重介選煤廠的特點及應用情況；
　　3、瞭解重介選煤廠的現場管理及籌建的前期準備工作；
　　 通過聽介紹、現場考察，並和選煤設計院的有關專家座談，對重介技術的發展及洗煤廠主洗工藝改造的可行性有了初步的認識。
　　 現將考察結果彙報如下：
　　
　　 第一部分 考察選煤廠的情況介紹
　　一、各洗煤廠情況調查：
　　 ㈠、西山煤電集團，**選煤廠
　　1、設計單位：**選煤設計院設計
　　2、施工單位：**煤電集團
　　3、實施時間：
　　4、規 模：入洗300萬噸/年，投資1400萬元
　　5、改造工藝及主要設備：將原來跳汰主選-中煤重介再洗-煤泥浮選工藝改造為無壓三產品重介旋流器-煤泥小直徑旋流器-浮選工藝
　　 主要設備唐山產3GDMG1000/700三產品重介旋流器和澳大利亞BRVI-360/610型香焦脱介篩，唐山產的GPJ96型加壓過濾機
　　6、設計特點：新增建皮帶走廊用於三產品的給料，採用二組無壓重介旋流器，脱介篩大型化，粗煤泥用煤泥旋流器和高頻篩把關回收。
　　7、存在問題：煤泥旋流器分級效果不好，介質消耗較高2~3kg/噸原煤。
　　 ㈡、開灤煤業集團，呂家坨選煤廠
　　1、設計單位：唐山煤科分院設計
　　2、施工單位：開灤煤業集團建安公司施工
　　3、實施時間：2000年3月~10月
　　4、規
　　模：入洗125萬噸/年，投資1500萬噸
　　5、流程及主要設備：該廠在廠房外新建末煤重介車間，重介改造系統的主要設備，都採用國內設備，有唐山產NWZX1000/700三產品無壓給料旋流器，鞍山產USL－3645及USL－3045大型脱介篩，馬鞍山產ZXCTN－1030及ZXCTN－1024兩段永磁筒式磁選機，唐山產DZS1525電磁振動煤泥篩，並配備了唐山煤科分院的介質配製自控系統。
　　 該廠採用三產品無壓給料大直徑旋流器在國內屬先例，而且脱介篩採用國產大型振動篩，廠房佈置仿模塊選煤廠，很有特色。
　　 ㈢、蘭花集團，伯方選煤廠
　　1、設計單位：平頂山選煤設計院
　　2、施工單位：平頂山中平公司
　　3、實施時間：1999年10月~2000年8月，設計、施工
　　4、規 模：60萬噸/年，總投資3000萬元(其中模塊1400萬元)
　　5、流程及主要設備：工藝流程為原煤預選脱泥，三產品有壓旋流器分選，浮精、煤泥高效濃縮，壓濾回收。設備重介改造系統的主要設備，採用國內設備，有唐山煤科院產3NWE710/5000三產品有壓給料旋流器，鞍山產EK2460型脱介篩，泰安煤礦機械廠產TLL1000A離心機和XJX-TA12型浮選機，湖南三匠製造有限責任公司產的XKEG150精煤壓濾機和無錫洗遷設備廠產的MEG150/1070型尾煤泥壓濾機。
　　6、設計特點：模塊設計集洗煤、浮選、壓濾於一體，整個建築體積小、廠房高度低，工藝簡單、設備少，設備選型先進、合理，除介質密度調節控制系統外，全部為國產設備、投資少；工藝靈活可靠，自動化程度高，用人少效率高，設備檢修維護方便，共用一台起重檢修設備。
　　7、存在問題：煤泥水系統能力考慮不足，特別是精煤脱水處理量不能滿足生產的要求；高交濃縮機選型不準，使用效果不好；現場管理經驗不足，技術力量不強，不能充分發揮設備、設計的優勢，生產效率及經濟效益沒有體現出來。
　　8、使用情況：入洗量1000噸/月；分選效果Ad=8.00%時，Ep1=0.03
　　3、Ep2=0.035；介耗1.5~2kg/噸原煤；洗水濃度10g/L，浮精水分24.55%。
　　
　　 第二部分 考察體會
　　一、 重介選煤技術發展動態
　　 通過對相關選煤廠的參觀學習及與有關專家座談，普遍認為近幾年來，國內重介選煤技術發展較快，該工藝是一種技術先進、投資較少、適應性強、分選效率高、經濟效益好、有一定技術含量的選煤方法，特別是重介旋流器與傳統的重介分選技術（立輪、斜輪相比）有工藝簡單，介質回收容易，成本低的優勢，是近期國內處理難選煤的首選方法。
　　 從重介旋流器工藝的發展趨勢來看，在國內採用無壓入料重介旋流器洗選難選煤的實例越來越多，旋流器直徑越來越大，分選效果也越來越好，尤其是分選煉焦煤時，多數採用三產品無壓重介質旋流器。從考察的選煤廠來看，對難選煤及極難選煤，都採用重介選，充分利用其分選精度高、效率高、產品質量穩定的特點。該工藝運行可靠，技術指標均能達到洗煤廠質量標準化的要求，工藝成熟可靠，分選效果好。
　　二、 重介工藝技術特點
　　 在重介旋流器分選工藝中，應用較為普遍有無壓入料和有壓入料兩種方式，其區別主要在於給料方式的不同，其中：
　　 無壓入料方式優點在於實現無壓給料，原煤無需脱泥，減少工藝環節，減少次生煤泥量，基建投資少；缺點在於介質分流量大，增加磁選設備台數。
　　 有壓入料方式優點原煤脱泥重介、分選效果好，分流量減少，可減少磁選設備台數；可降低廠房高度；缺點在於增加脱泥系統、工藝系統複雜；採用有壓入料，增加次生煤泥量；總體來説，增加基建投資費用。
　　三、 重介技術改造的關鍵問題
　　1、煤質資料的代表性
　　 在技術改造時，提供的煤質資料一定要切合實際，要充分考慮煤層地質條件及開採過程中出現的煤質波動情況，對煤質情況要進行認真的分析，這樣有助於設計時工藝流程的確定和設備的選型。
　　2、重介分選工藝的幾個原則，包括：關於重介旋流器有壓入料和無壓入料方式的選擇；關於二產品重介旋流器和三產品重介旋流器的選擇；關於大直徑重介旋流器或小直徑旋流器組的選擇與配合；關於選前脱泥與不脱泥的選擇。這幾個工藝原則，應根據不同的煤質條件合理選用，絕不能用其中一種固定的工藝方式，隨意套用。
　　3、煤泥回收系統把關不可缺少
　　 對精煤、中煤脱介，一定要有可靠的粗煤泥把關回收系統，防止煤泥含量過高，系統能力不足，生產造成被動。
　　4、重視解決重介入料的除雜問題
　　 重介入料中混有雜物，對系統危害非常嚴重，後果是造成管理設備堵塞，危及生產，在改造設計時應充分考慮除雜問題。
　　5、重介中心工藝與原煤準備及煤泥水系統要匹配
　　6、重要設備選型的考慮
　　 在各選煤廠考察中，各廠均反映設備選型一定要慎重，否則，後患無窮。
　　 a. 介旋器經考察調研，目前國內採用無壓給料的工藝方式，較為成熟，應用普遍的是石家莊煤礦研究院選煤分院，即唐山國華科技有限公司生產的系列重介質旋流器，目前有31家選煤廠均採用該廠的產品。
　　 b. 脱泥脱介篩的調研，目前重介選煤廠篩子脱泥脱介選型有兩種趨熱，一種是全部採用進口篩子，如澳大利亞生產的篩分機，該篩分機性能優越，篩分效率高，處理量大，設備佈置安裝，維修，使用非常方便，篩子呈大型化，系列化，但投資相對較大，一般為國內產品價格的3~5倍。另一種是國內設備，由於受材質、加工精度的限制，篩分機的處理量較小，性能相對不如進口篩子，影響設計安裝，使用效果，特別是在工藝佈置時要考慮其檢修空間，佔地面積較大，影響總體投資。建議儘量使用單層脱泥脱介篩。
　　 d. 介質密度調節控制系統調研的各選煤廠均引進國外的控制系統，以保證合格介質的密度和磁性物含量的控制，建議引進澳大利亞朗艾道公司或美國通用公司控制系統。
　　 e. 泵類從各重介選煤廠選用石家莊工業泵廠生產的渣漿泵的使用情況來看，該泵引進澳大利亞WOM公司技術，耐磨耐腐蝕性能優越，效率高，設計時要考慮使用變頻調速給料，適應生產需要。耐磨管道選擇衡水耐磨廠生產的管道，彎頭採用球形彎頭，現場效果都比較好。
　　 f. 磁選機和離心機可選擇國內成熟產品，馬鞍山ZXGTN型磁選機和泰安煤機廠生產的TLL1000A型離心機。
　　7、自動化控制中，除了必須將介質系統的各項自動化調控全部納入全廠順序集中控制以外，還應把包括所有介質泵類、相關的管路閥門及其它系統儘可能地全部納入順序控制自動開停，真正做到把傳統的由崗位司機操控設備的方式改為巡檢方式，以節省生產人員，實現高度自動化、高度集中控制、高效率的現代化選煤工藝。
　　8、對**煤電集團公司考察後認為：精煤加壓過濾機使用效果好、經濟效益可觀，但投資較多，每台投資近300萬元，處理量為800~1100公斤/小時.平方米，比真空過濾機大3~5倍，它可代替洗煤廠目前使用的圓盤過濾機。建議集團公司在綜合折舊費用上統籌考慮浮精降水的設備投入。
　　9、從本次考察的重介選煤廠來看，現場管理對技術管理的依賴性較強，必須有一支素質較高、技能較強的職工隊伍。建議在實施該項目前，要充分考慮生產人員的培訓工作，同時要求設計施工單位要在包設計包投資、包工期、包指標的基礎上增加包培訓、包管理、包新舊系統銜接、包正常生產，使新建的重介系統從開始投產就有一個較好的管理模式
　　
　　 綜上所述，通過這次考察，瞭解了我國選煤界的現狀及發展趨勢，對重介旋流器工藝的優缺點、生產運行效果及現場管理有了初步的認識，為下一步我廠即將進行的改造，提供了一定的借鑑
　　
　　 第三部分 **洗煤廠技術改造建議
　　一、技術改造的必要性
　　1、現狀
　　 洗煤廠設計年入洗能力180萬噸，主要入洗本礦井原煤與集團公司內部團柏礦原煤。原設計工藝為選前脱泥、50~0.5mm混合跳汰、中煤重介再選、煤泥濃縮浮選、尾煤壓濾回收，生產產品為1#、2#精煤及中煤。後經多次技術改造，現生產工藝採用混合跳汰、煤泥濃縮浮選的工藝流程，生產8~11級精煤和4800~4500大卡的中煤產品。
　　 近年來，由於井下地質條件的變化，礦井生產能力受到制約，入洗煤源發生了極大的變化，本礦井資源不足，入洗原煤需大量調入，年調入量近100萬噸，且入洗煤種多，性質差異大，特別是近期將入洗下組煤11#原煤，這就對洗煤廠現行主洗工藝的適應性提出了新的要求。
　　2、煤質分析
　　 有關資料表明，11#原煤灰分在29~35%範圍內，屬較高灰分，-13mm級原煤含量近60%，説明原煤易碎。煤泥含量達15%左右，含量適中，其中浮沉煤泥佔本級含量2~3%，説明原煤不易泥化；-1.40密度級含量39~41%，灰分9.65%~9.90%，矸石含量20~30%，矸石含量較高。從其可選性來看，11#煤精煤灰分10.5%時，δp±0.1=48.3%，理論回收率為58.83%，屬極難選煤。
　　3、目前存在的主要問題
　　 從生產技術指標、產品指標，結合精煤最大產率原則及最大經濟效益的取得的角度考慮，現行生產工藝存在以下問題：
　　 ⑴ 目前入洗原煤煤質變化大，末煤含量大大增加，跳汰機分選效果變差，從近幾年的生產指標來看，中煤帶煤損失較高22~30%，矸石污染8~10%，精煤損失大，嚴重影響了選煤廠的經濟效益。
　　 ⑵ 11#原煤極難選的可選性來看，現跳汰工藝很難生產9~11級精煤，精煤產率無法保障，若單獨入洗11#原煤，則精煤產率僅為28~33%，產率極低；若與2#、10#原煤混合入洗，則由於煤質性質的不同，影響精煤最大產率的取得和產品質量的穩定。
　　 另外，我廠生產1/3焦煤和部分肥煤，煤種較為單一，煤炭銷售市場較窄。而11#原煤單獨入洗生產出的精煤產品，其煤種為主焦煤，煤炭市場較好，因此，針對11#原煤入洗的問題進行主洗工藝技術改造是必要的。
　　二、技術改造建議
　　 通過考察，分析現有重介洗煤廠工藝的得失，結合分公司洗煤廠現場實際及設計研究部門的建議，根據“煤炭工業選煤廠設計規範（MT5007-94）”第5.2.2條：“極難選煤，應採用重介質選煤法”，的規定，建議洗煤廠主洗工藝技術改造選擇重介工藝。
　　1、技術改造要求
　　 工藝能適應市場多級別多品種生產；有利於產品質量穩定；遵循最大效益原則，儘量提高精煤產率，減少副產品；生產工藝先進、靈活、可靠、簡化；充分利用現有設施，儘量降低改造投資；工藝設備選型技術先進，運行可靠；改造不影響生產。
　　2、生產工藝選擇
　　 按照技術改造要求及入洗原煤煤質特徵，建議採用不分級不脱泥全入洗方案，即原煤全部進入無壓給料三產品重介質旋流器分選，粗選精煤泥將粗粒級回收後，細煤泥再進入現有的浮選系統分選。
　　 工藝流程的特點：
　　 ⑴ 原煤採用無壓給料方式，不但分選精度高，而且排矸能力強，次生煤泥和精煤損失量明顯減少，生產故障降低。
　　 ⑵ 工藝流程簡單可靠，操作系統方便靈活。系統採用單台重介質旋流器，以單一低密度懸浮液系統一次分選出精煤、中煤、矸石三種產品，並採用不脱泥分級選煤工藝，與傳統的重介質選煤工藝相比，大大減少了生產環節。
　　 ⑶ 對原煤的適應性非常強，產品結構靈活、質量穩定。兩段分選密度均可方便靈活地在線無級調節，精煤和中煤的質量都能得到保證。
　　 ⑷ 有效分選下限可達0.25mm，可減少浮選入料量，並降低浮選入料灰分。
　　 該工藝原則流程圖見附圖
　　3、改造方案
　　 建議考慮兩種改造方案
　　 第一種方案：保留原跳汰工藝，在原中煤重介系統的基礎上改造增建90萬噸重介系統，用於11#原煤的入洗，也可用於其他原煤的配煤入洗，改造只需增加部分設備，相應地改造給料環節及產品運輸環節等，估算投資690萬元
　　 第二種方案：仍然保留原跳汰工藝，在原中煤重介系統的基礎上改造增建180萬噸重介系統，可選用單台大型旋流器單系統，年入洗能力180萬噸，估算投資1400萬元。
　　 也可一期改造為90萬噸，二期改造為180萬噸。
　　4、設備選型
　　 為最大限度地降低投資，應儘量利用現有設備，只有無法利用的設備才考慮拆除或停用，新增主要設備不僅技術上國際領先，而且要運行可靠，如：
　　 重介質分選旋流器，可選用3GDMC1000/700A型無壓給料旋流器(分選上限50mm，可達80mm，下限0.25mm)。該設備具有入料上限高、處理量大的特點。只用一種低密度介質即能達到兩種介質密度分選三種產品的效果。另外，該設備耐磨性好，使用壽命長，維護方便。
　　 脱介篩可考慮引進香焦篩，其處理量大，脱介效果好，性能均優於國內設備
　　 精煤離心機可選用卧式振動離心機，該設備處理能力大，產品水分低。
　　 煤泥離心機可選用卧式振動離心機，該設備處理能力大，產品水分低，有效截留粒度可達0.1mm，適用於煤泥產品脱水、回收。
　　三、改造的意義
　　1、採用無壓三產品重介旋流器工藝在原料煤質量波動時，適應性強，更易穩定產品質量，分選效果好，精煤產率明顯提高。
　　2、改造後，可具備生產多品種精煤產品的能力，既能生產1/3焦煤又能生產主焦煤，給洗煤廠的持續發展提供了動力，同時中煤產品也可滿足不同熱值的需求，解決現中煤灰分低，庫存多，無場地貯存，制約生產的現狀。
　　3、通過技術改造，能夠有效地降低精煤產品中的雜物和副產品中的精煤損失，有利於最大限度地回收資源。
　　4、從我廠現工藝情況來看，改造存在以下有利條件：可充分利用原設計中煤重介系統，新建一個獨立的重介系統，在原有基礎上進行改造，不需另建廠房，不影響生產。可利用現有的供配電系統、運輸系統、集控系統等設施。
　　5、該項目投資少，工期短，具有顯著的經濟效益和社會效益，可實現當年建設，當年投產，當年度回收投資。