煤炭質(zhì)量檢測(cè)和工藝優(yōu)化研究

鐘聞

濟(jì)南市第二產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)院 山東濟(jì)南 271100

近年來(lái)，隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的應(yīng)運(yùn)而生，選煤工藝得到進(jìn)一步優(yōu)化，尤其是重介質(zhì)選煤工藝在煤炭篩選流程中的應(yīng)用，不僅給減少了煤炭燃燒對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的污染，同時(shí)，也給煤炭生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 煤炭質(zhì)量檢測(cè)方法

1.1 檢測(cè)指標(biāo)

目前，煤炭質(zhì)量檢測(cè)分析系統(tǒng)已經(jīng)在煤炭檢測(cè)領(lǐng)域得到普遍推廣和應(yīng)用，該系統(tǒng)具有智能化分析、識(shí)別、篩選功能，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出煤炭當(dāng)中的含水量、煤的粒度組成、篩板與篩孔形狀、篩面長(zhǎng)度、寬度、拋射角以及振幅等多項(xiàng)指標(biāo)。

1.2 煤炭質(zhì)量檢測(cè)分析系統(tǒng)的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)

在檢測(cè)煤炭質(zhì)量時(shí)，煤炭質(zhì)量檢測(cè)分析系統(tǒng)主要具有三大優(yōu)勢(shì)，第一，在檢測(cè)過(guò)程中，將形成大量的文件數(shù)據(jù)信息，該系統(tǒng)強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能可以確保這些數(shù)據(jù)安全性，使檢測(cè)過(guò)程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。第二，一旦檢測(cè)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障，維修人員能夠第一時(shí)間制訂維修措施，并及時(shí)排除故障隱患，使設(shè)備能夠始終保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。第三，設(shè)備內(nèi)部的智能分析運(yùn)算系統(tǒng)能夠隨時(shí)對(duì)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)具有真實(shí)性、可靠性特點(diǎn)，這就為煤炭質(zhì)量檢測(cè)工作提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐[1]。

1.3 煤炭質(zhì)量檢測(cè)原理

在檢測(cè)煤炭質(zhì)量過(guò)程中，首先對(duì)煤炭進(jìn)行篩分處理，這時(shí)，需要考慮篩板與篩孔的形狀、煤的粒度組成、篩面的長(zhǎng)度、寬度以及傾角等指標(biāo)，如果逐一考慮單獨(dú)的指標(biāo)，將嚴(yán)重影響工作效率。而煤炭質(zhì)量檢測(cè)分析系統(tǒng)恰恰可以整合多項(xiàng)指標(biāo)，能夠一次性完成煤炭的篩分工序，對(duì)企業(yè)而言，將節(jié)省大量的投入成本。

煤炭質(zhì)量檢測(cè)分析系統(tǒng)的檢測(cè)原理如下：系統(tǒng)當(dāng)中事先植入智能分析軟件以及計(jì)算與運(yùn)算指令、公式，然后對(duì)出井煤、存?zhèn)}煤、銷售煤、進(jìn)廠煤、入爐煤等煤種的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算與處理，其處理過(guò)程實(shí)際上是數(shù)據(jù)采集、加工、分析、傳遞的過(guò)程，當(dāng)系統(tǒng)將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸出以后，銷售部門可以結(jié)合這些數(shù)據(jù)制訂煤炭銷售計(jì)劃。由于該質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)形成了檢測(cè)數(shù)據(jù)完全參照于行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠保障數(shù)據(jù)的權(quán)威性，因此，在煤炭自檢、送檢或者抽檢時(shí)，無(wú)需考慮數(shù)據(jù)檢測(cè)誤差，這就節(jié)省了大量的二次檢測(cè)時(shí)間。

2 洗煤選煤工藝優(yōu)化措施實(shí)例

2.1 重介質(zhì)選煤工藝原理

重介質(zhì)選煤工藝主要借助于物理學(xué)中的阿基米德浮力原理，選取的介質(zhì)密度在凈煤與煤矸石之間，這樣能夠有效分離煤矸石與凈煤，其主要工藝類型包括末煤重介質(zhì)旋流器分選工藝、跳汰粗選工藝以及塊煤跳汰工藝。其中塊煤重介質(zhì)旅游器分選工藝主要利用塊煤重介質(zhì)分選機(jī)將待處理的塊煤與末煤分別置于重介質(zhì)當(dāng)中進(jìn)行分選，由于這種分選工敢分離精度高、分離效果好，因此，往往適用于大型選煤場(chǎng)。利用該工藝進(jìn)行分選操作時(shí)將產(chǎn)生大量的煤泥以及廢棄的煤矸石，僅僅處理這些廢棄物就需要大量的時(shí)間，同時(shí)，工藝流程也較為復(fù)雜，投入成本也相對(duì)較高。

跳汰粗選是在重介質(zhì)旋流分選工藝當(dāng)中增加跳汰排矸工序，排出的矸石密度約為1180kg/L，隨著塊煤中矸石含量的下降，矸石對(duì)重介質(zhì)旋流器的干擾值也會(huì)隨之下降，進(jìn)而延長(zhǎng)重介質(zhì)旋流器的使用壽命，因此，跳汰粗選工藝適用于處理煤質(zhì)波動(dòng)幅度大，含矸率高的塊煤。而塊煤跳汰工藝主要利用跳汰機(jī)對(duì)塊煤進(jìn)行分選，這種工藝投入成本低、單位時(shí)間內(nèi)的塊煤處理量較大，同時(shí)，能夠大幅提升精選煤的質(zhì)量，多適用于處理對(duì)末煤質(zhì)量要求較高的塊煤。

2.2 塊煤產(chǎn)品指標(biāo)

洗煤與選煤工藝主要采用塊煤重介質(zhì)淺槽工藝，利用煤泥離心機(jī)對(duì)粗煤泥進(jìn)行脫水回收處理，在洗煤過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)煤泥主要利用加壓過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水回收。然后遴選出大塊煤、中塊煤與末煤三種產(chǎn)品，確定塊煤的粒度指標(biāo)后，將矸石排除在外。遴選出的塊煤產(chǎn)品指標(biāo)及用途如下：大塊煤的粒度介于50-200mm 之間，發(fā)熱量大于500kcal/kg，主要供應(yīng)給煤化工企業(yè)使用。中塊煤的粒度介于25-50mm 之間，主要通過(guò)本地銷售或者火車外運(yùn)的方式供應(yīng)給煤化工企業(yè)使用?；烀旱牧６冉橛?-25/50mm 之間，主要用于當(dāng)?shù)氐碾娏ζ髽I(yè)使用。而洗煤過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄煤矸石，粒度一般介于25-200mm 之間，排放地點(diǎn)主要是當(dāng)?shù)氐捻肥瘓?chǎng)[2]。

2.3 塊煤分選工藝優(yōu)化措施與實(shí)施效果

首先更換分選塊煤的篩板，將篩板的孔徑由原來(lái)的50mm 增加至80mm，同時(shí)引入多品種、多粒度煤形，增加粒度在13-25mm 之間的籽煤，8-13mm 的小粒煤以及5-8mm 的牙煤，使終端煤炭產(chǎn)品質(zhì)量能夠滿足用戶需求。在塊煤分選過(guò)程中，選煤廠應(yīng)當(dāng)設(shè)立專門的煤質(zhì)管理體系，主要用于控制煤炭質(zhì)量，并以洗煤以及選煤流程進(jìn)行有效監(jiān)控，隨時(shí)掌握洗煤與選煤工藝指標(biāo)，以發(fā)揮煤炭資源的最大化價(jià)值。

通過(guò)更換篩孔，調(diào)整塊煤粒度，塊煤分選前后的數(shù)量發(fā)生了改變。其中粒度為50-200mm 的大塊煤，25-50mm 的中塊煤，其粒度分別調(diào)整為80-200mm 以及25-80mm。更換篩孔與調(diào)整塊煤粒度后，矸石產(chǎn)量由原來(lái)的13785 噸變?yōu)楝F(xiàn)在的8523 噸，而大塊煤與中塊煤的比值由原來(lái)的55：45 變?yōu)?5：65，由此可見，通過(guò)對(duì)分選工藝流程的優(yōu)化和調(diào)整，中塊煤數(shù)量較原來(lái)增加了近20%。而從經(jīng)濟(jì)效益方面看，如果按照當(dāng)時(shí)市場(chǎng)塊煤228 元/t 的平均市價(jià)計(jì)算，以一個(gè)月的經(jīng)濟(jì)效益增收情況為例，大約為企業(yè)創(chuàng)造了50 萬(wàn)以上的收益。因此，洗煤與選煤工藝優(yōu)化以后，不僅提高了煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，也促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著分選設(shè)備效率的提高以及選煤廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大，選煤設(shè)備的自動(dòng)化、智能化水平也逐年提升，在這一利好形勢(shì)下，選煤企業(yè)應(yīng)當(dāng)始終秉持與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度，在洗煤與選煤過(guò)程中，積極應(yīng)用新設(shè)備、新技術(shù)與新工藝，并不斷借鑒成功的選煤工藝方法與經(jīng)驗(yàn)，提高選煤效率，生產(chǎn)出更多的優(yōu)質(zhì)煤炭。另外，低碳環(huán)保是促進(jìn)整個(gè)社會(huì)健康可持續(xù)發(fā)展的一條有效路徑，因此，煤炭生產(chǎn)行業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷提高煤炭的燃燒效率與利用率，不斷對(duì)潔煤技術(shù)、凈煤技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使人與自然能夠和諧相處，協(xié)同共進(jìn)。