中國神華金烽煤炭分公司

1、中國神華金烽煤炭分公司萬利一礦韓家村選煤廠裝配式干法選煤車間分析報告中煤國際工程武漢設(shè)計研究院2007年11月學(xué)習(xí)文檔 僅供參考目 錄一 項目概況1二 在萬利一礦選煤廠設(shè)計中解決的問題2三 干選車間的設(shè)計目標(biāo)4四 萬利一礦選煤廠驗收情況7五 干選車間的效果分析8學(xué)習(xí)文檔 僅供參考一 項目概況中國神華金烽煤炭分公司萬利一礦韓家村煤礦選煤廠是我院設(shè)計的一座年處理原煤1000萬噸的特大型動力煤選煤廠，其中水洗車間處理+50mm的大塊煤，年處理能為300萬噸；風(fēng)選車間處理50-0mm的混煤，年處理能為700萬噸。選煤廠從2004年開始項目運(yùn)作，2006年正式啟動，同年5月開工。2006年7月，我院通過

2、競標(biāo)獲得風(fēng)選車間的EPC總承包工程，總承包合同于2006年11月1日在萬利公司簽訂。風(fēng)選車間工程于2006年11月4日正式開工，至12月底進(jìn)入冬季停工。2007年3月2日恢復(fù)開工，至2007年8月22日歷時7個多月工程竣工，具備帶煤試運(yùn)轉(zhuǎn)條件，并一次帶煤成功。經(jīng)過一個月的帶煤試運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)選車間各項指標(biāo)均到達(dá)設(shè)計要求，金峰公司于9月29日組織并通過驗收。工程質(zhì)量被質(zhì)量監(jiān)督站評級為優(yōu)良。年處理原煤700萬噸的神華集團(tuán)金烽煤炭分公司萬利一礦選煤廠圖1 裝配式干法選煤車間 風(fēng)選車間EPC總包工程順利通過驗收，標(biāo)志著中煤國際工程集團(tuán)武漢設(shè)計研究院在干法選煤工藝設(shè)計和EPC工程總承包領(lǐng)域到達(dá)了行業(yè)領(lǐng)先水平，

3、并為特殊煤質(zhì)的大型動力煤選煤廠設(shè)計探明了新思路。標(biāo)志著唐山神州機(jī)械大型干法選煤設(shè)備到達(dá)了世界領(lǐng)先水平。萬利一礦選煤廠風(fēng)選車間是我國第一個特大型裝配式干法選煤車間，采用了世界最先進(jìn)的風(fēng)選技術(shù)和一流的設(shè)計，首次解決了風(fēng)選機(jī)室內(nèi)布置的粉塵污染和通風(fēng)供暖問題，使干法選煤走出了露天簡易布置的局限性，為裝配式干法選煤廠走向大型化、集約化探明了方向。二 在萬利一礦選煤廠設(shè)計中解決的問題設(shè)計中，我們對萬利一礦的原煤進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的分析，礦井原煤具有變質(zhì)程度低，吸水性強(qiáng)、發(fā)熱量低、易風(fēng)化、矸石易泥化等特點。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，原煤必須分選加工，但吸水性強(qiáng)和矸石泥化卻給水洗帶來很大困難。同時，由于萬利一礦地處干旱缺水

4、地區(qū)，生活用水都比較困難，生產(chǎn)用水更加困難。針對萬利一礦的具體情況，我們與萬利公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，尤其是王占勇總經(jīng)理多次溝通、協(xié)商，擬采用干法選煤工藝處理萬利一礦的原煤，提出了初步設(shè)計方案，并得到股份公司副總裁王金力、生產(chǎn)裝備部經(jīng)理楊漢宏等同志的肯定和支持。鑒于萬利一礦選煤廠規(guī)模大、環(huán)保要求高等特點，我院與萬利煤炭分公司領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)一步提出了四個需要解決的問題：1設(shè)備大型化、2粉塵處理、3通風(fēng)與供暖4設(shè)備封閉。2004年，隨著萬利一礦選煤廠的項目運(yùn)作，我院在吳嘉林院長的關(guān)心和支持下，與唐山神州機(jī)械進(jìn)行了初步技術(shù)交流，隨后達(dá)成技術(shù)合作協(xié)議，就大型復(fù)合式干法選煤設(shè)備的技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行廣泛技術(shù)合作，分別從設(shè)備結(jié)構(gòu)

5、、配套設(shè)備等工藝系統(tǒng)進(jìn)行研究，旨在提高設(shè)備的單機(jī)處理能力和配套系統(tǒng)完善，為干法圖2 精煤產(chǎn)品帶式輸送機(jī) 選煤在特大型動力煤選煤廠的應(yīng)用創(chuàng)造條件。在設(shè)備制造方面，解決了設(shè)備大型化、設(shè)備封閉問題；在設(shè)計方面解決了配套設(shè)備及其它工藝環(huán)節(jié)的粉塵治理、通風(fēng)和供暖問題，并初次實現(xiàn)了集約化控制。1、設(shè)備大型化當(dāng)時的干法分選機(jī)最大處理量是240t/h，萬利一礦選煤廠的生產(chǎn)能力是1894t/h，需要10臺，廠房和占地都很大，而萬利一礦主井工業(yè)場地在一條狹窄的溝內(nèi)，場地有限。因此，設(shè)備大型化成為必須解決的問題之一。為配合萬利一礦選煤廠的設(shè)計，神州公司在萬利煤炭分公司的支持下，開始設(shè)計制造FGX-48A型干選機(jī)，單

6、機(jī)處理能力480t/h。該課題在2005年4月，被科學(xué)技術(shù)部列入863計劃。2006設(shè)備研制成功，在萬利煤炭分公司柳塔煤礦進(jìn)行了工業(yè)性試驗并取得成功。2006年10月由中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織并通過了技術(shù)鑒定。這一成果為萬利一礦選煤廠風(fēng)選車間的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。2、粉塵治理干法選煤不用水，原煤和產(chǎn)品在轉(zhuǎn)運(yùn)、分選過程中產(chǎn)生大量粉塵。此前的配套系統(tǒng)設(shè)計很不完善，造成粉塵飛揚(yáng)，嚴(yán)重污染環(huán)境。給人的印象是設(shè)備簡單，生產(chǎn)效果差，環(huán)境污染嚴(yán)重。典型的案例是烏蘭礦選煤廠，生產(chǎn)時車間內(nèi)粉塵很大，操作人員不能在室內(nèi)工作。冬季門窗關(guān)不住，冷空氣進(jìn)入室內(nèi)，供暖設(shè)施失效。圖3 矸石帶式輸送機(jī) 雖然這不是干選設(shè)備本身的問題，

7、但業(yè)主看到的是，風(fēng)選車間無法正常工作，工作環(huán)境惡劣的現(xiàn)狀。這一案例嚴(yán)重影響了干法選煤在當(dāng)?shù)氐耐茝V應(yīng)用。我們在設(shè)計中，充分考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點，對系統(tǒng)與設(shè)備的接口、轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了防塵處理，對運(yùn)輸設(shè)備本身也采取了防塵措施，有效控制了粉塵污染。3、通風(fēng)、供暖對于水洗車間來說，通風(fēng)和供暖是很簡單的問題，常規(guī)設(shè)計足以到達(dá)要求。但干法選煤需要大量的風(fēng)，風(fēng)源取自設(shè)備周邊環(huán)境，也就是取自車間內(nèi)，并通過除塵系統(tǒng)排出車間外，F(xiàn)GX-48A型干選機(jī)每小時排到室外的風(fēng)量高達(dá)80000m3/h 。大量的空氣向車間內(nèi)補(bǔ)充，必然造成門窗不能關(guān)閉。冬季室外寒冷的空氣進(jìn)入室內(nèi)，導(dǎo)致供暖設(shè)施形同虛設(shè)。在萬利一礦選煤廠的設(shè)計中，我們

8、設(shè)計了專門的供風(fēng)設(shè)施，保證冷空氣直接進(jìn)入干選設(shè)備，盡量減少與室內(nèi)空氣接觸，使室內(nèi)熱空氣損失降低到最小。設(shè)備供風(fēng)問題解決了，室內(nèi)供熱問題也就迎刃而解了。4、封閉問題在此之前，干選設(shè)備基本是開放式的，設(shè)備只對產(chǎn)品的進(jìn)出部位進(jìn)行了局部處理，保證設(shè)備本身的粉塵污染指標(biāo)。但設(shè)備用風(fēng)取自設(shè)備周圍的環(huán)境，室內(nèi)布置時風(fēng)源實際是取自室內(nèi)，導(dǎo)致冬季室內(nèi)保暖問題無法解決。在萬利一礦選煤廠的設(shè)計中，我們汲取了烏蘭礦選煤廠的教訓(xùn)，就設(shè)備供風(fēng)和采暖問題進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的研究，提出了解決方案，并與神州機(jī)械進(jìn)行了充分溝通。神州機(jī)械為配合我院的工藝設(shè)計，對設(shè)備進(jìn)行了改造，采取了全封閉設(shè)計，實現(xiàn)了設(shè)備定向取風(fēng)，與我院設(shè)計的通風(fēng)系統(tǒng)

9、配合，基本解決了補(bǔ)充冷空氣對室內(nèi)溫度的影響。干法選煤從最初的單機(jī)處理能力不足10噸/小時，到目前的480噸/小時，唐山神州機(jī)械付出了艱辛的勞動和智慧。在應(yīng)用方面，經(jīng)歷了室外簡易布置到室內(nèi)集約化設(shè)計的飛躍，則表達(dá)了中煤國際工程集團(tuán)武漢設(shè)計研究院對新工藝、新技術(shù)的探索精神和進(jìn)取心，以及對業(yè)主高度負(fù)責(zé)的責(zé)任感。三 干選車間的設(shè)計目標(biāo)1、設(shè)計目標(biāo)根據(jù)標(biāo)書要求，在設(shè)計資料的基礎(chǔ)上，干法選煤的產(chǎn)品灰份要求在12以下，對產(chǎn)品發(fā)熱量沒有提出要求。2、萬利一礦選煤廠入洗原煤設(shè)計資料萬利一礦選煤廠入洗原煤設(shè)計資料采用內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局科研所2005年5月提交的神華能源股份萬利煤炭分公司萬利一礦5-1煤層可選性試驗報

10、告。 篩分浮沉資料見表34。萬利一礦原煤屬低煤化程度的煙煤，是以低灰為主，特低磷、低硫的長焰煤和不粘煤。煤質(zhì)差、發(fā)熱量低，并具有易泥化、吸水性強(qiáng)等特點，水洗產(chǎn)品脫水困難，粒度越小脫水效果越差，選后產(chǎn)品水分顯著提高，不能得到理想的產(chǎn)品。萬利一礦選煤廠入選原煤篩分試驗結(jié)果表表1粒級(mm)產(chǎn)率Mad Ad St，d Qgr,d MJ/kg>50mm39.1415.099.770.4127.93502516.0713.714.651.3226.4925139.9115.1613.581.1626.931369.1413.0612.351.7127.286311.5512.4610.840.83

11、27.5830.59.5412.6111.150.6827.320.504.6511.9814.490.7326.3總 計1001411.640.8427.373 014.1912.25從篩分資料來看，+50mm大塊含量很大，占選煤廠總量的40左右，灰份較低，為9.77。原煤灰份主要集中在506mm三各粒度級，灰份1315，產(chǎn)率分別為16.07、9.91和9.14，累計35左右。6mm以下占25.74，灰份較低，在12左右。尤其是3mm以下的含量少，只有14.19。干法選煤的有效分選范圍是803mm，最正確分選范圍是506mm，本選煤廠-50mm的混煤很適合干法選煤的條件。從浮沉資料看，密度在

12、-1.4以下的精煤產(chǎn)率為82.5，灰份為7.7，說明原煤精煤含量高，且灰份很低。密度大于2.00的矸石含量為7.31，灰份67.28，說明矸石含量少。密度在1.42.0的中煤產(chǎn)率很少，只有10.2，灰份為28.57。這部分中煤產(chǎn)率低，灰份比較高，單獨做為產(chǎn)品基本沒有銷路，可以摻入精煤。因此，選煤廠分選密度可以定在1.92.0，此時分選密度的±0.1含量在5以下，屬于極易選煤。采用簡單的選煤方法就可以進(jìn)行有效分選，符合干法選煤工藝處理易選煤的特點。學(xué)習(xí)文檔 僅供參考入選原煤500.5mm級浮沉資料綜合表表2篩分500.5mm累計分選密度±0.1浮物沉物密度Kg/l產(chǎn)率密度(k

13、gLr灰分產(chǎn)率灰分產(chǎn)率灰分<1.3036.9220.526.7336.926.7310014.181.382.51.301.4045.5825.338.4982.57.763.0818.541.450.841.401.505.262.9215.7887.768.1817.544.731.56.581.501.601.330.7426.7189.088.4612.2457.171.62.171.601.700.840.4734.2289.938.710.9260.871.71.441.701.800.60.3342.0990.528.9210.0763.11.81.921.801.901.

14、330.7452.3191.859.559.4864.431.92.171.902.000.840.4758.7292.699.998.1566.3924.5>2.007.314.0667.2810014.187.3167.28小計10055.5814.18煤泥1.120.6314.68總計10056.2114.19學(xué)習(xí)文檔 僅供參考我院對煤質(zhì)資料進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地分析，通過反復(fù)論證，并與萬利煤炭分公司充分溝通，提出了塊煤水洗混煤干選的聯(lián)合工藝，采用泥化程度最低的重介淺槽分選機(jī)處理+50mm的大塊煤，采用不用水的干法分選機(jī)處理-50mm的混煤，充分發(fā)揮不同設(shè)備對不同粒度原煤的適應(yīng)性，合理地

15、解決了原煤的分選問題。四 萬利一礦選煤廠驗收情況萬利一礦選煤廠水洗車間2007年4月建成，8月分進(jìn)入試生產(chǎn)階段；干選車間2007年8月建成并進(jìn)入試生產(chǎn)階段。統(tǒng)計資料顯示，雖然入洗原煤煤質(zhì)與設(shè)計資料差異較大，末煤量增加、原煤灰份提高，但各項指標(biāo)基本到達(dá)了設(shè)計要求，于9月29日順利通過驗收，生產(chǎn)結(jié)果見下表：水洗部分統(tǒng)計結(jié)果表表3產(chǎn) 品名 稱產(chǎn)率水分灰份全硫發(fā)熱量kcal/kg)洗塊煤30.0027.806.480.344664煤 泥2.0032.0020.004.583300小 計32.0028.067.330.614579洗矸石8.0012.3074.350.58總 計40.0025.4018.

16、140.604127干選部分統(tǒng)計結(jié)果表表4產(chǎn)品名稱產(chǎn)率灰份全硫發(fā)熱量kcal/kg)風(fēng)選精煤54.0012.340.794340風(fēng)選矸石6.0069.605.28風(fēng)選原煤60.0017.191.254137從統(tǒng)計結(jié)果可以看到，水洗大幅度降低了產(chǎn)品的灰份，由18.14降低到了7.33；同時水分由25.4%提高到了28.06，提高了2.66，其中煤泥水分高達(dá)32，提高了6.6。抵消水分因素后，產(chǎn)品發(fā)熱量提高了452kcal/kg。干選產(chǎn)品灰份由選前的17.19降低到了12.34，降低了4.85，產(chǎn)品發(fā)熱量提高了203kcal/kg。生產(chǎn)效果良好。萬利一礦選煤廠順利通過驗收后，我院與神州機(jī)械又簽署了

17、更為廣泛的合作協(xié)議，從技術(shù)、市場、總承包各方面進(jìn)行更為廣泛地合作，旨在進(jìn)一步做好干法選煤技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，為特殊煤質(zhì)以及干旱缺水地區(qū)的動力煤分選提供簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠的選煤工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。五 干選車間的效果分析設(shè)計資料中，入選原煤的灰份為14.19，-3mm的粉煤占原煤總量的14.19，占干選原煤的23.32?；曳?2.25。實際生產(chǎn)中，由于采煤方法的變化，塊煤含量顯著降低，+50mm以上的塊煤只有25，粉煤量大量增加，-3mm的粉煤占干選原煤總量的32，灰份17.19。也就是說未參與分選的粉煤量增加了10，灰份提高了4.94。在干選效果不變的情況下，產(chǎn)品灰份將會有所提高。設(shè)

18、計資料中精煤的理論產(chǎn)率為92.69，灰份為9.99。實際生產(chǎn)原煤灰份比設(shè)計資料提高3，資料調(diào)整后矸石含量增加到12.55，增加了5.24。也就是說，實際生產(chǎn)中，精煤的理論產(chǎn)率只有87.45。統(tǒng)計結(jié)果所表達(dá)的是產(chǎn)品煤的質(zhì)量，而干法選煤的有效分選下限是3mm，30mm的粉煤是不參與分選的，這部分煤的灰份變化，直接影響產(chǎn)品煤的質(zhì)量，看不出干選產(chǎn)品的實際效果。為了確切地分析干選的生產(chǎn)效果，我們將不參與分選的-3mm的粉煤分開，結(jié)果見表5。風(fēng)選精煤產(chǎn)品分解表表5產(chǎn)品名稱產(chǎn)率灰份風(fēng)選塊煤+3mm34.8085.299.66風(fēng)選粉煤-3mm19.2017.19風(fēng) 選 精 煤54.0012.34根據(jù)粉煤所占比例和灰份，計算得到了經(jīng)過分選的塊煤產(chǎn)率和灰份。分選后塊煤產(chǎn)率為34.80，本級產(chǎn)率85.29，灰份9.66?；曳菖c理論灰份基本一致，產(chǎn)率比理論產(chǎn)率少2.16。也就是說有2.16的夾矸混入到矸石中。設(shè)計要求的矸石帶煤指標(biāo)為5左右，生產(chǎn)結(jié)果說明，到達(dá)了設(shè)計指標(biāo)。+3mm的塊煤灰份在9.66，比入選原煤灰份降低了7.53，每降低1的灰份可以提高發(fā)熱量60kcal/kg，實際參與分選的產(chǎn)品發(fā)熱量提高幅度應(yīng)該在451kcal/kg左右。參與水洗部分的產(chǎn)品灰份是7.33，降低了10.81