大柳塔選煤廠提質(zhì)增效研究與應(yīng)用

向伯濤 賈艷陽

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，陜西 西安221000）

大柳塔選煤廠是一座群礦型選煤廠，位于陜西省神木縣大柳塔鎮(zhèn)，生產(chǎn)能力為34.00Mt/a。

大柳塔選煤廠入洗大柳塔煤礦以及活雞兔煤礦原煤，選煤廠分為兩套洗選系統(tǒng)，分別為大井系統(tǒng)17.00Mt/a，活井系統(tǒng)17.00Mt/a。大柳塔礦井原煤屬于低灰、中高水分、中高揮發(fā)分、低硫、低磷、中高發(fā)熱量，低灰熔點(diǎn)，無粘結(jié)性與結(jié)焦性，可磨性差，中等熱穩(wěn)定性，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)的不粘煤。

活雞兔礦井原煤屬于特低灰、中高水分、中高揮發(fā)分、中高硫、低磷、中高發(fā)熱量，低灰熔點(diǎn)，無粘結(jié)性與結(jié)焦性，可磨性差，中等熱穩(wěn)定性，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)的不粘煤。

目前大井系統(tǒng)只分選塊煤，末精煤產(chǎn)率不足；活井系統(tǒng)全入洗，經(jīng)濟(jì)效益未達(dá)最大化，若通過一定的工藝改造，完全能夠在末精煤與經(jīng)濟(jì)效益最大化之前達(dá)到平衡點(diǎn)，符合企業(yè)的提質(zhì)增效要求。

1 選煤廠生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問題

1.1 洗選工藝現(xiàn)狀

大井系統(tǒng)采用200～13mm 塊煤淺槽分選?，F(xiàn)階段，末煤直接旁路，入洗率低，僅僅約57.41%；

活井系統(tǒng)采用80～13mm 塊煤跳汰分選，末煤13～0mm 旋流器分選，煤泥水系統(tǒng)負(fù)荷較大，生產(chǎn)成本高。

1.2 主要分級、洗選及煤泥水處理設(shè)備現(xiàn)狀

大井系統(tǒng)與活井系統(tǒng)現(xiàn)有原煤分級粒度均為13mm，均能正常使用。大井+13mm 塊煤量約2290t/h，現(xiàn)有3 套B=7.9m 淺槽分選機(jī)全開，可以滿足塊煤洗選要求；活井+13mm 塊煤量約1301t/h，僅需3 臺(tái)跳汰機(jī)分選即可滿足塊煤洗選要求，與現(xiàn)場使用情況一致（一臺(tái)空閑）?；罹┟合到y(tǒng)入料量為2394t/h，現(xiàn)有4 臺(tái)旋流器組需全開才能滿足末煤洗選要求。

大柳塔選煤廠生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為塊精煤、末精煤（特低灰）及混煤。

1.3 存在問題

選煤廠目前存在以下問題：（1） 大井系統(tǒng)入洗率僅為57.41%，難以保證煤炭產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；（2）活井系統(tǒng)末煤洗選量大，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益未達(dá)到最大化。

2 工藝改造

2.1 產(chǎn)品方案

大柳塔選煤廠產(chǎn)品分為以下幾種：

大井塊精煤：粒度200～25mm、Ad≤7%、水分Mt≤15%、發(fā)熱量Qnet，ar≥5900kcal/kg，可達(dá)到神華精塊4 級標(biāo)準(zhǔn)，可用作氣化用煤、液化用煤、民用煤，塊精煤也可以破碎后作為末煤特低灰。

大井混煤：粒度25～0mm 灰分Ad≤12%、水分Mt≤20%、發(fā)熱量Qnet，ar≥5200kcal/kg，可達(dá)到神華混煤5200 標(biāo)準(zhǔn)，作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。

大井末精煤（特低灰）：Ad≤6.5%、水分Mt≤15%、發(fā)熱量Qnet,ar≥5900kcal/kg，可達(dá)到神華特低灰標(biāo)準(zhǔn)，作為高爐噴吹配煤及化工用煤。（改造后新增）

活井塊精煤：粒度80～25mm、Ad≤7.5%、水分Mt≤15%、發(fā)熱量Qnet,ar≥5900kcal/kg，可達(dá)到神華精塊4 級標(biāo)準(zhǔn)，可用作氣化用煤、液化用煤、民用煤，塊精煤也可以破碎后摻入混煤產(chǎn)品中作為動(dòng)力煤。

活井混煤：粒度25～0mm，灰分Ad≤13%、水分Mt≤19%、發(fā)熱量Qnet，ar≥5200kcal/kg，可達(dá)到神華混煤5200 標(biāo)準(zhǔn)，作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。

活井特低灰：Ad≤6.5%、水分Mt≤15%、發(fā)熱量Qnet,ar≥5900kcal/kg，可達(dá)到神華特低灰標(biāo)準(zhǔn)，作為高爐噴吹配煤及化工用煤。

2.2 改造方案

2.2.1 塊煤、末煤選煤方法的確定

考慮利用原有設(shè)備。大井系統(tǒng)現(xiàn)布置有塊煤淺槽分選系統(tǒng)，本次改造保持塊煤分選系統(tǒng)洗選設(shè)備不變?；罹到y(tǒng)現(xiàn)布置有跳汰分選系統(tǒng)，重介旋流器分選系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，分選精度高。本次改造保持塊煤、末煤分選系統(tǒng)洗選設(shè)備不變。

2.2.2 分選上下限的確定

大柳塔選煤廠屬于動(dòng)力煤選煤廠，塊煤產(chǎn)品上限可達(dá)200mm，結(jié)合淺槽設(shè)備的入洗粒度，確定改造后選煤廠分選上限為200mm?；罹到y(tǒng)上限與現(xiàn)有保持一致，為80mm，若考慮盡可能多的生產(chǎn)塊煤，并結(jié)合跳汰分選上限，生產(chǎn)中可以將塊煤上限提升至100mm。

在保證末煤“特低灰”情況下，盡量減少煤泥水系統(tǒng)負(fù)荷，降低生產(chǎn)成本，小粒度末煤通過洗選加降灰提升的發(fā)熱量被增加的水分抵消，同時(shí)造成煤泥水系統(tǒng)負(fù)擔(dān)重，故該部分末煤盡量少進(jìn)入洗選系統(tǒng)。同時(shí)考慮現(xiàn)有分級設(shè)備性能，選用弛張篩，將分選下限降至6mm。

2.3 煤泥分選工藝

末煤主廠房目前配置有螺旋分選機(jī)進(jìn)行粗煤泥分選，本次改造不改變粗煤泥分選工藝。當(dāng)采用脫粉入洗時(shí)，粗煤泥直接回收，當(dāng)活井末煤需要全入洗降低硫份時(shí)，開啟粗煤泥分選系統(tǒng)。

2.4 細(xì)煤泥回收工藝

選煤廠目前配置有加壓過濾機(jī)與快開隔膜壓濾機(jī)對煤泥進(jìn)行回收，本次改造不改變煤泥回收工藝。

2.5 改造后工藝流程

改造后，大井系統(tǒng)工藝流程為：200～6mm 塊煤重介淺槽分選，6～0mm 粉煤不洗選，3～0.5mm 粗煤泥由煤泥離心機(jī)回收，-0.5mm 細(xì)煤泥采用加壓過濾機(jī)回收。見圖5.3-1。

活井系統(tǒng)工藝流程為：80-13mm 塊煤跳汰分選，13-6（0）mm 末煤重介旋流器分選，3-0.5mm 粗煤泥由煤泥離心機(jī)回收，-0.5mm 細(xì)煤泥采用加壓過濾機(jī)與壓濾機(jī)聯(lián)合回收。

2.6 改造前后產(chǎn)品及效益對比

大井系統(tǒng)改造前后產(chǎn)品對比如下表1?；罹到y(tǒng)改造前后產(chǎn)品對比見表2。

表1 大井系統(tǒng)改造前后末煤產(chǎn)品對比表

大井系統(tǒng)入洗率%末精煤混煤總銷售收入

產(chǎn)量發(fā)熱量(大卡)售價(jià)產(chǎn)量發(fā)熱量(大卡)售價(jià)（萬元/年）

（萬噸）（元/噸）（萬噸）（元/噸）

改造前57.410.000.000.001082.835518.76178.55342884.42

改造后75.21477.625983.78220.20585.525226.17161.643493 57.34

表2 活井系統(tǒng)改造前后末煤產(chǎn)品對比表

洗選方式末煤產(chǎn)品總銷售收入

末精煤混煤

產(chǎn)量發(fā)熱量售價(jià)產(chǎn)量發(fā)熱量售價(jià)

改造前994.295946.09220.20304.574376.09112.50316204.51

改造后632.935930.56220.20716.135204.39160.38317221.54

在末精煤全部作為特低灰銷售的情況下，對比改造前，收入增加約7500 萬元/年（大井系統(tǒng)與活井系統(tǒng)合計(jì)）?？紤]到洗選成本變化，選煤廠改造后效益增加約4537 萬元/年。

3 結(jié)論

大井系統(tǒng)入洗率由57.41%提升至75.21%。活井改為脫粉入洗，入洗率67.05%，需脫硫時(shí)最高能達(dá)到100%，降低了無效入洗率（煤泥部分），降低了末煤洗選成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外，活井系統(tǒng)與大井系統(tǒng)保留了全入洗的靈活性（不能同時(shí)全入洗），可以根據(jù)市場需求進(jìn)行工藝調(diào)整。本次改造，選煤廠停產(chǎn)時(shí)間較短，影響時(shí)間主要為延長運(yùn)輸設(shè)備，改造后有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益，穩(wěn)定生產(chǎn)，建議盡快實(shí)施，盡早發(fā)揮作用。

作者簡介：向伯濤（1988-），男，漢族，湖南省常德人，20010年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，大學(xué)本科學(xué)歷，目前就職于中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，工程師，主要從事選煤廠設(shè)計(jì)工作。