如何建设现代化的选煤厂（中）

天涯豆 2016-05-24

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合理确定产品定位是设计的必要前提

产品结构定位的重要意义

产品结构定位的目的是使选后产品能适销对路，能够适应市场的多元化需求。在市场经济日趋发达的今天，这项工作的重要性就更加突出了。

从道理上讲，产品结构本应是原煤经洗选加工之后产生的结果，而现在反而要提到选煤工艺设计之前来预先敲定，似乎有点矛盾，不合逻辑。其实不难理解。用辩证的观点看，产品既是分选的结果，也是选前应该预定的加工目标。所以在工艺设计之前，先通过对产品结构进行多方案比选、论证，找到洗选加工可能达到的最佳结果，预先锁定选后产品结构，以便使工艺设计做到有的放矢，目标明确。

产品结构定位必须以原

煤本身煤质特性为基础

煤质特性是煤炭与生俱来的天然品质。如果天然成煤条件不好，比如在成煤过程中，有些粘土矿物质和黄铁矿微粒被散布在凝胶化基质中或充填在植物的胞腔内，则会造成煤炭内灰升高，硫分难以脱除，无论如何洗选加工，也不可能选出低灰、低硫的优质高档煤炭产品来。所以，我们说煤质本身的优劣是产品定位的基础，是第一位的。不能脱离这个基础去妄定产品的档次。这就叫做“量体裁衣”、“因才适用”。

产品结构定位要以市场

需求为导向

随着国家能源结构的改变和生态环境保护要求日益严格，煤炭市场的需求正处在深刻变化之中。为了适应煤炭市场的不断发展和变化，目前全国各大矿区都在着手搞产品结构调整，调整的重点就是增加产品结构的灵活性。以适应市场多元化需求。其中又以动力煤产品结构的调整最具代表性。

动力煤由于用途不同或用户炉型等技术条件上的差异，往往对动力煤灰分或发热量的要求变化幅度较大。如出口动力煤，高炉喷吹用煤，水煤浆原料煤，国内优质动力煤和普通动力发电用煤等，其灰分要求的差别大约在10%-20%之间。这就要求我们设计的选煤工艺系统应具有足够的灵活性，以保证产品灰分能在大范围内实现随意调节的要求。就像汽车无级变速一样，我们把它称作“无级调灰”。这种形式就是在市场经济条件下应运而生的灵活的煤炭产品新结构，是现代化选煤厂应具的特征。近几年来，首先在淮南矿区张集选煤厂设计中推广运用，后又在多部选煤厂设计中实现了“无级调灰”的产品结构模式，为企业占领市场，增强市场竞争力提供了有利条件。

值得指出的是，由于环保部门对煤炭产品的硫分要求越来越严，一般都要求硫分＜1%，甚至更低。但是，在设计中往往会出现这样的矛盾情况，即经过洗选后在满足了硫分＜1%的同时，产品灰分却太低了，很难实现“无级调灰”。这就需要设计者做深入细致的分析工作，寻求恰当的解决办法。在西山官地矿选煤厂设计中就遇到了这样的问题，通过对5层煤不同煤质的深入分析，找到了巧妙的两全解决办法，实现了降硫、调灰的双重要求。

正确选择选煤方法是设计的核心

对现代化选煤厂不能

简单地理解为一种固定的

工艺模式

　　现代化的选煤厂应该具有兼收并蓄，多样化的工艺特点。对不同的选煤方法不能简单地用“先进”或“落后”去划分，这样不科学，它们各有所长，只是适用条件和范围不同而已。现代化选煤厂最主要的特点是效率高，这首先应该体现在选煤工艺是否合理上，也就是说要体现在选煤工艺是否适合入选原煤的煤质特性，是否能实现用户所要求的产品结构上。

与选煤方法相关的因素是多方面的，它们包括：原煤粒度组成特性（含粒度组成）、密度特性（含可选性）；硫分构成及其赋存嵌布特性；产品结构（含市场需求）；分选效率；洗选加工费；相关的基建投资费用；综合经济效益等因素。所以选煤方法的确定必须作全面的技术经济多方案比选，择优选用，才是科学合理的思路。以前按照《设计规范》规定，基本上只根据可选性难易一个条件简单地划分选煤方法适用范围的做法不全面，目前我国的旧规范也正在修改中。

下面仅列举几点实例，对上述观点作进一步说明：

（1）当原煤中块矸含量很多，特别是矸石的岩性又属于易泥化的泥岩或炭质泥岩时，则宜采用动筛跳汰机代替人工拣矸，将大块泥岩矸石尽早地从系统中排除，这样对后续主选工艺十分有利。动筛跳汰机允许入料上限可达300-400mm，且具有处理量大、排矸精度高、循环水量少、洗水自成闭环、生产成本低廉等优势。在排除大块矸石的条件下，上述优势可得以充分发挥。比用浅槽等重介块煤分选设备要合理得多。动筛跳汰机的弱点是分选下限只能达30mm，所以在使用范围上受到一定限制。

（2）跳汰机对易选煤的分选精度并不亚于重介选。另外当排矸分选密度大于1.8Kg/L时，重介悬浮液难以配制。这时采用单段跳汰机的优势就比较突出，可不受分选密度高的限制。但是，在选择跳汰法分选不同性质的原煤时，建议慎重考虑以下几点意见：

①从总体上讲，跳汰机在分选难选煤时的分选效率与重介选相比有一定差距，特别是有关研究表明，跳汰机对2-3mm以下粉煤的分选精度明显变差，精煤损失大。所以对3mm以下粉煤含量大的原煤采用跳汰选时更要格外慎重。

②在要求出低灰精煤产品的条件下，若分选密度低于1.4Kg/L时，跳汰机难以操控，无法保证正常分选效果。

③双段跳汰机所需循环水量较大，约为重介选的一倍，所以洗水系统较重介选负荷量大，增加了投资。

（3）当要求出块煤产品时，有压入料重介旋流器分选工艺就不利于保护块煤。

（4）当原煤中黄铁矿嵌布比较细时，采用重介旋流器分选，脱硫效果就比较好，有时还需配套煤泥重介旋流器或螺旋分选机分选才能有效脱除更细的黄铁矿微粒。

但是，当原煤中所含矸石为泥岩时，因其遇水极易泥化的性质，在采用重介法分选，特别是采用有压入料重介旋流器分选时，应格外慎重。主要考虑到泥岩矸石经混合桶悬浮液浸泡后，再经入料离心泵叶片强烈撞击，高压搅动，泥岩会大量被泥化。高灰泥质会大大增加悬浮液中非磁性物含量，将引起工作悬浮液的密度、粘度等特性参数的改变，导致分选效果变坏，而且也会给脱介和介质系统带来一系列麻烦。

（5）在西北严重干旱缺水地区，干法分选则独具优势。干法分选不用洗水便可分选煤炭。它比较适用于褐煤、易泥化煤、劣质煤、易选煤的排矸分选。我国自行研发的空气重介选、复式干法选煤都是可供采用的新型干法分选方法。

关于重介旋流器分选工艺

若干原则问题的思考

近年来，随着我国自行研发的各种类型重介旋流器工艺技术的日趋成熟，以及澳大利亚先进的模块式重介选煤厂的引进，使重介旋流器分选工艺不论在简化工艺环节、降低工程造价，提高介质系统调控水平、易于操作管理方面，还是在减少介耗、电耗，降低生产成本方面都取得了长足的进步，技术日臻完善，备受业主青睐，在我国已被广泛采用。但是，目前在重介选煤工艺设计中常常围绕几个原则问题进行争论，成为当前选煤界和设计单位关注的热点。几个主要的热点问题如下：

（1）关于重介旋流器有压入料和无压入料方式的选择。

（2）关于两产品重介旋流器和三产品重介旋流器的选择。

（3）关于大直径重介旋流器或小直径旋流器组的选择。

（4）关于选前脱泥与不脱泥的选择。

有关以上几个工艺原则，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。这里要特别推荐我国自行研制的无压入料三产品重介旋流器分选工艺，它已经在我国大量推广应用。实践证明，分选效果并不亚于有压入料两产品重介旋流器。而且在减少矸石泥化、简化工艺流程环节方面具有明显优势，它为现代化选煤厂设计提供了更多的选择余地。

对煤泥分选方法的选择

目前世界上选煤厂发展的方向，从整体格局上看，除继续向系统简化、设备大型化、高度自动化方向发展外，选煤技术开发的重点仍放在以脱硫、降灰为宗旨的细粒和极细粒煤（煤泥）高性能分选设备的研制上。目前美、英、德、澳、日、中等国已经开发和正在开发的这类设备有以下六类：

（1）强化重力设备。

（2）微细介质旋流器。

（3）微泡和离心浮选设备。

（4）异形波跳汰机。

（5）美国杨氏充填式跳汰机。

（6）选择性油团选。

它们都是很有前途的煤泥分选、脱硫设备。但是这些新工艺设备除少数项目外大多还处在研发阶段，还未达到大规模工业应用的程度。所以现阶段在我国选煤厂设计中，比较现实的、有效的煤泥分选设备，主要有以下三种：

（1）螺旋分选机。

（2）煤泥重介旋流器。

（3）各类微泡浮选柱。