選煤廠節(jié)能降耗對策初探

1、第3期 山西焦煤科技 N o.3 2008年3月 Shanx i Cok i n g Coa l Science&Techno logy M ar.2008 專題綜述選煤廠節(jié)能降耗對策初探李壽榮(山西焦煤西山煤電集團公司屯蘭礦選煤廠摘 要 在社會全力倡導(dǎo)節(jié)能降耗的情況下,針對我國目前選煤行業(yè) 四耗 (水耗、電耗、油耗、介耗展開深入研究,探尋選煤廠節(jié)能降耗的措施及方法。關(guān)鍵詞 選煤廠;降耗;對策能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是社會發(fā)展、文明進步的戰(zhàn)略性資源。我國地大物博,各種資源齊備,但人口眾多,人均能源不到世界平均水平一半,遠遠落后于西方發(fā)達國家。同時能源利用率低下,能源消耗比例很高,

2、煤炭資源作為我國主要能源,不能充分利用其熱能效應(yīng),造成資源的浪費。作為煤炭洗選加工行業(yè),在提高煤炭綜合利用、保護煤炭資源方面有著極其重要的作用?？墒敲禾肯催x加工本身需不斷地消耗其它能源來支撐煤炭洗選過程。如何在減小煤炭浪費的同時,降低煤炭洗選加工本身噸煤能耗,在選煤廠節(jié)能降耗方面有著十分重要的意義。本文針對目前選煤工業(yè) 四耗 水耗、電耗、油耗、介耗進行分析。1 節(jié)水降耗我國水資源總量約為2.8億m3,人均水資源不到2200m3,約為世界人均水資源量的1/4,屬于資源短缺型國家。但我國水資源屬粗放性利用,用水效率低下。萬元GDP用水量2006年為281m3,萬元工業(yè)增加值用水量為156m3,遠超

3、過世界平均水平。同時工業(yè)水資源復(fù)用率為60%,而發(fā)達國家為85%左右。煤炭洗選行業(yè)的選煤過程需用大量的水,雖然大多數(shù)選煤廠實現(xiàn)了洗水閉路循環(huán),但每年仍然要使用大量的清水。目前我國的選煤行業(yè)噸原煤耗水量保持在0.10.2m3,有個別選煤廠噸原煤水耗控在0.1m3以下,卻只是局部的現(xiàn)象,不能代表全部?？蓮膫?cè)面也反映出水耗控制的可行性。按每年入洗原煤量10億t計算,選煤廠每年消耗清水量為2億t 左右。因此,選煤行業(yè)節(jié)水降耗,有利于保護水資源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,還能降低生產(chǎn)成本、提高選煤廠經(jīng)濟效益。筆者認(rèn)為選煤廠可以從以下幾方面降低水耗。1.1 完善煤泥回收系統(tǒng)目前,我國選煤廠洗煤工藝多為濕法選煤,因此

4、,選煤廠洗水系統(tǒng)平衡是選煤用水關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著采煤工作面機械化程度不斷提高,原煤中粉煤量急劇增加,年原煤處理能力在400萬t的選煤廠,每h就要產(chǎn)生幾千m3的煤泥水。這就要求有相配套的回收工藝來將煤泥水中的煤泥回收,使凈化后的煤泥水再進入系統(tǒng)循環(huán)。如果煤泥回收工藝不完善或不合理,煤泥會在系統(tǒng)中積聚,造成洗水濃度增高,在未實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)的選煤廠,就會采用外排煤泥水,補加清水來降低洗水濃度,滿足煤炭分選的要求。1.2 注重產(chǎn)品脫水環(huán)節(jié)控制要達到洗水系統(tǒng)平衡(即生產(chǎn)系統(tǒng)中加入的清水量等于洗選產(chǎn)品帶走的水量,就要在選后產(chǎn)品脫水上下功夫。采用先進的脫水設(shè)備,提高產(chǎn)品脫水能力,完善相應(yīng)的煤泥水凈化回收工藝,

5、強化產(chǎn)品脫水過程控制,定期對脫水設(shè)備的篩籃、濾網(wǎng)、篩板等設(shè)施沖洗和清雜,提高脫水設(shè)備的脫水效率。對產(chǎn)品倉儲后外運的選煤廠,產(chǎn)品倉壁上要設(shè)置相應(yīng)的泄水孔,將泄除后的水,及時返回洗水系統(tǒng)。注重降低末煤水分,由于末煤表面積比塊煤大,水分較多地附著在末作者簡介:李壽榮 男 1963年出生 1988年畢業(yè)于山西煤炭職工聯(lián)合大學(xué) 工程師 古交 030206煤產(chǎn)品上,所以,注重末煤水分的降低,顯得尤為重要。1.3 實現(xiàn)煤泥水泥系統(tǒng)全程監(jiān)控、自動處理隨著測壓、測流技術(shù)不斷成熟,煤泥水系統(tǒng)可以實現(xiàn)全程監(jiān)控,對煤泥水流量、濃度等指標(biāo)進行監(jiān)控,能夠?qū)崿F(xiàn)水壓、水位自動控制;對輸送流體用泵進行變頻調(diào)速,自動調(diào)整泵的工況

6、,保證洗選用水合理高效。同時可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反映,為提高用水效率提供可靠的數(shù)據(jù)分析。1.4 加強水系統(tǒng)的日常管理如果疏于水系統(tǒng)日常管理,清掃水、滴漏水及未預(yù)見水量向系統(tǒng)的添加也使得循環(huán)水量過大。再加上檢修、停車放水流失等,使得水系統(tǒng)中水量波動較大,結(jié)果使得進入系統(tǒng)的水量大于產(chǎn)品從系統(tǒng)中帶走的水量,水系統(tǒng)平衡被打破。當(dāng)系統(tǒng)水量增加超過系統(tǒng)容量后,就必須向外排放多余的水,造成對環(huán)境的污染和水資源的浪費。因此,要嚴(yán)格控制生產(chǎn)用水,并保證生產(chǎn)用水的質(zhì)量。生活用水和生產(chǎn)用水必須分開,生活用水可用生產(chǎn)清水,但生活廢水要排至生活污水系統(tǒng),不能混入生產(chǎn)廢水中。合理補加清水,設(shè)置洗水緩沖池,一方面起平衡緩沖作用

7、,另一方面可對設(shè)備做深度凈化,廠房內(nèi)所有生產(chǎn)廢水、滴水、沖刷水、事故檢修放水等都要匯集到集中水池回收。其中粒度大的煤泥送至有關(guān)作業(yè)處,洗水則返回生產(chǎn)系統(tǒng)。節(jié)水降耗工作復(fù)雜,涉及到煤質(zhì)、水質(zhì)以及工藝設(shè)備等因素。只要在生產(chǎn)中嚴(yán)格洗水管理制度,搞好洗水平衡,就能達到節(jié)水降耗的目的。2 節(jié)電降耗在我國選煤行業(yè),選煤廠往往電能耗較大,噸原煤耗電量在512度之間,對一個年入洗原煤量5M t 選煤廠,年電耗達25006000萬度,電費約為1000 2400萬元之間,巨額電費支出,無疑是選煤廠生產(chǎn)成本的主要組成部分。當(dāng)前,由于選煤廠工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜,單臺大功率設(shè)備較多。改進生產(chǎn)工藝和提高工作效率,使選煤廠電氣設(shè)備

8、合理運行,節(jié)約電能消耗大有潛力可挖。2.1 選擇合理的選煤工藝根據(jù)相關(guān)部門對煉焦煤選煤廠中各個工藝作業(yè)所需的電能測定,按總需要量的百分?jǐn)?shù)統(tǒng)計,比例分配如下:煤的分級5.1%6.1%,重力選煤11.6% 13.6%,產(chǎn)品脫水13.0%15.5%,產(chǎn)品運輸6.9% 9.6%,浮游選煤17.4%23.0%,產(chǎn)品干燥11.5%13.2%,煤泥水設(shè)備14.5%18.4%,輔助車間6.9%,照明4.5%5.2%。其中,用電量最大的幾個基本工藝作業(yè)是重力選煤、浮選、脫水和干燥等。因此,在考慮整個選煤廠的節(jié)能降耗措施時,應(yīng)著重注意這些工藝環(huán)節(jié),改造落后的生產(chǎn)工藝和設(shè)備,簡化生產(chǎn)流程,使用性能可靠的設(shè)備。如原有

9、跳汰 重介 浮選聯(lián)合流程,改造為全重介工藝,尤其是對本身無動能消耗的無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的應(yīng)用,可有效降低電能消耗。2.2 加強生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié),提高產(chǎn)品臺時量正常生產(chǎn)狀態(tài)下,電能消耗趨于平穩(wěn)。而實際生產(chǎn)當(dāng)中,經(jīng)常由于設(shè)備問題,造成生產(chǎn)中斷,這種瞬時起、停車,特別是帶負(fù)荷起車,會造成很大的電能損耗。因此,降低單位產(chǎn)品用電量是提高選煤廠生產(chǎn)效率的重要措施。這就要提高設(shè)備可靠性能,保證質(zhì)量。2.3 采用先進技術(shù)裝備降低電能消耗對用泵較多的選煤廠來說,由于其高耗低效,其效率只有60%左右,因此,針對泵類設(shè)備開展技術(shù)改造很有必要?？筛鶕?jù)不同工作要求和運行狀況,進行改造。例如,對大功率泵可采用變頻調(diào)速的方

10、法來實現(xiàn)節(jié)能,推廣高效能設(shè)備的應(yīng)用,采用調(diào)速裝置和微機自動控制系統(tǒng),達到設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟運行。同時,還可應(yīng)用國內(nèi)外先進的節(jié)電儀器來降低電能消耗,如英福特節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用,可降低諧波和瞬流帶來的畸變功耗以及由于瞬變使電感性負(fù)載電流損失和溫度升高造成的大量銅損和鐵損,同時通過抑制瞬流可以有效地防止接觸電阻的增大而帶來的能量損耗,可節(jié)約5%20%的電能。2.4 提高選煤自動化程度實現(xiàn)選煤工藝的自動調(diào)節(jié)與控制,對工藝流程中重要的設(shè)備進行自動集中控制;加強對原料煤、產(chǎn)品運輸環(huán)節(jié)的改造,通過有效計量與調(diào)速結(jié)合,建立經(jīng)濟運行自動控制系統(tǒng)。并將原來由人工完成的擋板、閘板、閥門等的開、關(guān)均采用自動操作,減少因人為操作

11、帶來影響電能消耗的負(fù)面影響,同時對生產(chǎn)車間、生活辦公場所用電實行與實際情況吻合的集中控制,72008年第3期李壽榮:選煤廠節(jié)能降耗對策初探由此來有效降低電能消耗?？傊?為提高選煤廠的生產(chǎn)效率,必須消除機械設(shè)備聯(lián)系系統(tǒng)中影響生產(chǎn)能力的薄弱環(huán)節(jié),采用先進的工藝或改進現(xiàn)有工藝,合理與優(yōu)化工藝系統(tǒng)。3 降低藥耗選煤廠的藥劑消耗主要是浮選工藝和煤泥水濃縮澄清環(huán)節(jié)。目前,浮選工藝是回收-0.5mm煤泥較為廣泛應(yīng)用的方法。浮選藥劑耗量多少與藥劑自身性能和煤的性質(zhì)有關(guān),而要降低藥耗就需要根據(jù)煤質(zhì)情況合理確定藥劑的種類、配比添加量;改變加藥地點和加藥方式;使藥效得以充分發(fā)揮,從而在改善浮選效果的同時,顯著降低藥

12、劑耗量。3.1 強化入浮前環(huán)節(jié)控制強化入浮前工藝環(huán)節(jié)控制,充分發(fā)揮浮選設(shè)備的潛能是降低藥耗的關(guān)鍵。這就要求分選設(shè)備的分選效率高或工藝流程較為完善,有獨立的粗煤泥回收工藝,可實現(xiàn)浮選最佳濃度的自動調(diào)整。在工藝指標(biāo)允許的條件下應(yīng)采用較高的礦漿濃度,有利于提高浮選機處理能力和降低藥劑耗量。同時將生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)控制好,無+0.5mm超限粒度進入浮選系統(tǒng)。3.2 浮選藥劑使用選擇適宜的浮選藥劑對提高浮精產(chǎn)率、降低浮選藥耗有著十分重要的作用。由于煤質(zhì)特性不同,不同性質(zhì)的浮選藥劑會產(chǎn)生不同的效果。藥劑比大小與煤的可浮性和所用流程有關(guān),需根據(jù)浮選機工業(yè)性試驗選擇合理的用藥比例。對表面疏水性強,可浮性好,細泥含

13、量少和平均粒度較粗的煤,藥劑比可小于5 1。相反,可浮性差的煤,藥劑比會增大。同時還要有針對性地選擇高灰細泥的抑止劑,降低藥劑耗量。3.3 運用新型浮選設(shè)備降低藥劑耗量浮游選煤設(shè)備的不斷推陳出新,為降低浮洗藥劑消耗提拱更為廣闊的空間。如高選擇性浮選機和浮選柱選煤技術(shù),可有效降低精煤灰分;XJ M-S系列浮選機處理量大、能耗低、分選效果好,最大容積達20m3。運用TBS煤泥分選機處理煤泥,無需添加任何藥劑。因此,在我國煤泥水系統(tǒng)改造當(dāng)中,使用新型浮選設(shè)備,為降低藥劑耗量奠定了基礎(chǔ)。4 降低重介質(zhì)損失,減少介耗目前,重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展在我國選煤廠中得到廣泛應(yīng)用,隨之而來的介耗高,污染產(chǎn)品等問題嚴(yán)

14、重困擾著的選煤廠行業(yè)。設(shè)計規(guī)范中明確規(guī)定:在重介質(zhì)選煤中,噸原煤介質(zhì)耗量為:塊煤系統(tǒng)為0.2 0.3kg;末煤系統(tǒng)為0.51.0kg。但值得注意的是,重介質(zhì)損失的塊煤中介質(zhì)損耗,大部分是隨著煤泥和磁選尾礦損失。盡管有關(guān)資料分析了重介質(zhì)損失原因,但筆者認(rèn)為,降低介質(zhì)損失關(guān)鍵在于介質(zhì)本身、工藝管理和回收工藝設(shè)備。4.1 加強介質(zhì)粉性質(zhì)測定眾所周知,如果介質(zhì)粉的粒度較粗,在分選末煤時,由于脫介沖水壓力不足會隨著選后物料一同進入產(chǎn)品中。這就要求購進介質(zhì)時對介質(zhì)粒度和水分雜質(zhì)一定嚴(yán)格把關(guān)。通常在選擇介質(zhì)粉時,要求介質(zhì)磁性物含量必須大于95%,小于325網(wǎng)目的必須在90%以上。4.2 注重介質(zhì)循環(huán)工藝管理

15、在實際生產(chǎn)中,如分選原煤粒度變化大,會造成介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)紊亂;分流量的較大波動,容易造成磁選尾礦中重介質(zhì)流失過多;介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)跑冒滴露嚴(yán)重,還會造成介質(zhì)損耗等。針對上述情況,根據(jù)原料煤粒度組成,實現(xiàn)粒度搭配入洗。借鑒成熟的密度自控系統(tǒng),根據(jù)磁性物含量的高低,決定分流量的大小、實現(xiàn)介質(zhì)系統(tǒng)介質(zhì)平衡,保持介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。因此,注重介質(zhì)循環(huán)工藝的管理,是降低介耗的有效辦法。4.3 優(yōu)化完善介質(zhì)回收工藝由于介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定或介質(zhì)添加工藝不合理,造成磁選機入料大小不均,降低磁選機回收效率,使得大量介質(zhì)損耗在磁選尾礦中。只有實行一段掃選,二段精選流程,才能使得磁選精礦品位提高和介質(zhì)耗量下降。運用磁

16、選尾礦機對磁選尾礦進行回收,同樣可以減少介質(zhì)損耗。還可以根據(jù)篩上物料層薄厚程度和粒度組成,實現(xiàn)沖水壓力的自動調(diào)節(jié)。并定期對介質(zhì)回收系統(tǒng)設(shè)備進行檢查,改善脫介篩工作效果。如果原煤中煤泥含量較大,可選用預(yù)先脫泥入選,去除原煤中的煤泥,降低因煤泥含量大造成的介耗高等問題。5 結(jié)束語在選煤行業(yè), 四耗 問題是困擾企業(yè)發(fā)展壯大的難題,同時降耗節(jié)能不僅是企業(yè)(下轉(zhuǎn)第11頁8山西焦煤科技2008第3期調(diào)整漸入佳境,保證了全省煤炭工業(yè)產(chǎn)銷兩旺,工業(yè)增加值持續(xù)攀升。2國內(nèi)外市場需求兩旺。受國家積極財政政策的影響,國內(nèi)生產(chǎn)資料市場全面復(fù)蘇,國際煤炭市場價格持續(xù)攀升,煤炭需求總量迅速增加,客觀上為山西省煤炭提供了廣

17、闊的銷售市場。3電力需求高速增長。中國煤炭50%以上用于發(fā)電,據(jù)測算,近兩年,國內(nèi)煤炭需求主要是電力用煤的增長。隨著新一輪經(jīng)濟增長期的到來,電力市場升溫必然帶動煤炭需求量的持續(xù)增長。4隨著南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送、三峽大壩等一系列 鋼鐵,水泥 型重大基礎(chǔ)設(shè)施項目的推進以及房地產(chǎn)、工程機械、汽車等企業(yè)的快速發(fā)展,激活了鋼鐵及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動了國內(nèi)冶金用煤和焦炭市場的強勁需求,焦炭價格持續(xù)上揚,最終使煉焦煤供不應(yīng)求。4 山西煤炭企業(yè)的威脅1隨著煤炭市場的好轉(zhuǎn),價格的回升刺激煤礦、尤其是小煤礦的生產(chǎn),使煤炭生產(chǎn)出現(xiàn)了大幅增長的發(fā)展勢頭,對煤炭供求關(guān)系將產(chǎn)生較大的影響,同時也會加劇沿海城市煤炭

18、用戶增加煤炭進口。2國內(nèi)外煤炭市場價格倒掛將對國內(nèi)煤炭市場造成一定的影響。近幾年,由于國際煤炭市場整體上處于供大于求的局面,再加上部分國家為了搶占國際煤炭市場份額,從2007年初就開始采用 低價促銷 策略,致使國際煤炭市場的競爭將日趨激烈。據(jù)測算,若比照目前印尼、澳大利亞、俄羅斯等國家出口動力煤的國際市場價格,我國2007年度出口煤炭價格將比2005年度下降10%左右。目前,反映亞洲動力煤市場價格水平BJ 指數(shù)比年初已下降4.5美元。因外貿(mào)煤炭價格將嚴(yán)重倒掛,有可能使國內(nèi)煤炭企業(yè)出口的積極性受到打擊,從而影響煤炭出口。收稿日期 2008-01-16Anal ysis on Shanxi Coa

19、l Enterprise by S WOT M ethodsCao L iAbst ract W ith the rap i d gro w th of Shanx i coa l en ter prises ,a series of pr oble m s are resu lting .W e w ill atte m pt to use S WOT analysis ,to provide reference of the developm ent o f theory and the basis for Shanx i coa l enterpr i s es .K ey w ordsStrategy ;Strategy m anage m en;t Shanx i coal enterprises ;S WOT analysis(上接第8頁自身的需求,更是時代發(fā)展的需求。如何有效克服這一問題,成了許多選煤行業(yè)管理者關(guān)注的焦點。這就要求在注重提升產(chǎn)品質(zhì)量,增強市場競爭力的同時,把節(jié)能降耗列入企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,用科學(xué)的眼光看待問題,充分運用新技術(shù)、新工藝、新的發(fā)明創(chuàng)造來提高選煤行業(yè)降耗節(jié)能水平。收稿日期 2007-12-20D iscussion on Counter m easure to Save Energy and LowerEner