陳強

【摘 要】 中國的煤炭資源豐富，儲藏量大而且分布廣泛，我國是一個煤炭需求大國，居民和工業(yè)用煤的需求量比較大，為了開發(fā)更多的煤炭資源，我國提出了西部大開發(fā)的基本戰(zhàn)略目標，將煤炭開發(fā)重點轉(zhuǎn)移到西部人煙稀少的地區(qū)。本文在依循動力煤選煤廠的發(fā)展歷程中，結(jié)合我國的動力煤的特點，以提高動力煤入選比例為目標，對比分析動力煤分選的關(guān)鍵設(shè)備及其工藝優(yōu)缺點，針對不同質(zhì)量的原煤進行不同的自動化控制和分選精度把握，對我國千萬噸級大型的動力煤選煤工藝進行了展望。

【關(guān)鍵詞】 動力煤；選煤；分選工藝

動力煤在我國的煤炭消費總量占據(jù)比例最大，在中國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的進程當中，能源消耗比例不斷攀升，為了給人們提供煤炭需要的同時，保持干凈環(huán)保的能源環(huán)境，煤炭分選是清潔加工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對煤炭進行分選可以轉(zhuǎn)化為潔凈煤基燃料，可以有效地控制煤煙污染，進行空氣凈化。我國的大型選煤廠正在不斷拓展當中，呈現(xiàn)出一種趨勢，引領(lǐng)資源節(jié)約和環(huán)境保護的我國煤炭業(yè)走上環(huán)保、節(jié)能的高效而經(jīng)濟的軌道上來。

一、闡述動力煤分選的必要性

在我國大型動力煤選煤廠中，大多使用低變質(zhì)的煙煤，這些低質(zhì)煙煤不但黏度極差而且燃燒的火焰極長，污染比較嚴重，它具有低硫和高揮發(fā)的特點，一般用于動力發(fā)電工業(yè)用煤。在我國普遍推行機械化煤層作業(yè)的操作過程中，在地底煤層的原煤開采作業(yè)里，必然有夾矸等雜物混入開采的原煤當中，致使原煤的灰分度有所增加，這些原煤中的灰分摻雜在其中，極大地影響了開采的煤層質(zhì)量，因此，在煤層里開采出來的原煤必須要經(jīng)過分選工藝的過程，通過減少原煤中的灰分，提高開采原煤質(zhì)量水準。

在民用原煤的需求結(jié)構(gòu)中，只需對原煤進行排矸，而沒有過多的精度要求，它只需滿足人們民用的日常用煤需要。因而，在動力煤選煤廠方面，要根據(jù)原煤品種靈活調(diào)整工藝；在原煤企業(yè)銷售方面，要盡量降低動力煤分選成本，通過控制加工成本，才能相對提高噸煤利潤。這就要求在動力煤的分選工藝上要提高自動化控制水平，同時用節(jié)能增效的理念提升動力煤企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

二、判定動力煤分選的上、下限因素

在動力煤分選工藝選擇之前，要對開采出來的原煤的入選粒度進行規(guī)定，只有適合的原煤粒度級別，才能進入動力煤分選工藝流程。那么，對開采出來的原煤粒度如何進行判定呢？究其影響因素，主要有以下幾個因素：

1、居民生活用煤的規(guī)范標準。原煤要進入居民生活當中，成為人們的生活用煤，其使用和標準、規(guī)范和工業(yè)用煤的標準、規(guī)范有所不同，原煤粒度要求在民用中適用《常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤標準》，而工業(yè)用途中適用《發(fā)電煤粉鍋爐用煤技術(shù)條件》，民用原煤的粒度要求規(guī)定在13-100mm，工業(yè)用煤的粒度要求規(guī)定<50mm。

2、考慮原煤的成分。在對開采出來的原煤進行入選之前，由于在機械化開采原煤作業(yè)中不可避免會有夾矸等雜物摻入其中，因此要考慮開采出的原煤的不同成分性質(zhì)，其一是要將夾矸煤的含量在原煤中的比例和破碎的解離度作為重點考慮因素之一，其二是將原煤中的粒度灰分和硫分含量也要作為入選粒度的上、下限考慮因素。

三、動力煤選煤廠的分選工藝選擇

1、洗選塊煤的工藝。在大型動力選煤廠中，由于廠型較大，塊煤在應(yīng)用于煤氣發(fā)生爐，用于造氣的過程中必須要進行分級入選，在開采的原煤含有較多夾矸等雜物時、原煤質(zhì)量變差的前提下，必須首要采取塊煤的洗選措施，以減少煤泥水回收系統(tǒng)的壓力。洗選塊煤工藝要采用不同的分選設(shè)備：

（1）重介淺槽分選機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對簡單，維護和保養(yǎng)都比較方便，尤其是這種分選機的單機處理能力極大，可達800t/h，這種自動化水平較高、分選精度也較高的設(shè)備廣泛應(yīng)用于塊煤分選工藝中，其原理主要是靠設(shè)備中的重介懸浮液對煤和雜質(zhì)矸進行相對靜態(tài)的分層，不同的物質(zhì)有不同的密度，正是根據(jù)這個物理特性，煤和雜質(zhì)矸在其自身密度不同的物理特性之下，呈現(xiàn)相對靜態(tài)的自然分層，在重介淺槽分選機的自動化控制下，重介淺槽分選機可以自動對煤和雜質(zhì)矸進行調(diào)節(jié)，該設(shè)備中沒有劇烈的擠壓和摩擦，減少了次生的煤泥量，使塊煤分選精度增加。

（2）重介斜/立輪分選機也是分選設(shè)備之一，由于體積龐大、笨重的制約性條件，致使它在作業(yè)配套方面欠缺靈活性，分選精度高的優(yōu)點不足以彌補分選中處理量低的致命弱點，因而重介斜/立輪分選機在現(xiàn)在的大型動力煤選煤廠已較少使用，基本屬于淘汰設(shè)備。

（3）跳汰選在我國以往的大型動力煤廠中實踐時間較長，分選工藝也比較成熟，為我國幾座大型的原動力煤廠做出過重大貢獻。它不使用介質(zhì)，只用風(fēng)和水來進行分選，大量的循環(huán)水的用量加重了設(shè)備的負擔(dān)，成為了該種設(shè)備的主要劣勢，而且這種設(shè)備的分選工藝精度相對其它工藝來說較低，在現(xiàn)在的大型動力煤選煤廠中已很少使用。

（4）動篩跳汰分選與前兩種設(shè)備來比較，分選精度和處理能力也很小，它只采用風(fēng)，不需要水和其他介質(zhì)，這種設(shè)備通常只進行易選煤的分選，只是替代人工選矸的預(yù)選設(shè)備，以備不時之需。

2、末煤分選的工藝。目前，我國的大型動力煤選煤廠在進行末煤分選時，已用先進的重介旋流器替代了末煤跳汰機，這兩種設(shè)備都可用于末煤分選，但是無論在分選精度，還是在自動化程度上來說，重介旋流器都比末煤跳汰機遠為優(yōu)越，重介旋流器對不同煤質(zhì)的變化適應(yīng)能力遠比末煤跳汰機要強很多，尤其是近幾年研發(fā)的大直徑重介旋流器極大地簡化了分選處理系統(tǒng)，加強了單機處理高效能力。

3、粗煤泥分選的工藝。在機械化采掘作業(yè)中產(chǎn)生的粉煤灰必須經(jīng)過洗選才能進入產(chǎn)品使用，因此也要使用粗煤泥分選設(shè)備進行洗選。其中，干擾床分選機是相對于螺旋分選機和小直徑重介質(zhì)旋流機更為優(yōu)越的設(shè)備，其內(nèi)部的槽體承載了進入料桶內(nèi)的原煤，用上升水流的干擾沉降原理進行高密度的分選，分選密度可達到1.4-1.9kg/L，精度高，有效地對脫泥后的粗煤泥進行分選。

四、結(jié)束語

目前，我國的動力煤選煤廠正向大型化發(fā)展，基于人們對煤炭資源的大量需求，大型動力煤選煤廠為我國的煤炭建設(shè)提供了強有力的支撐，根據(jù)不同的原煤質(zhì)量，可進行靈活多變的工藝調(diào)整，千萬噸級特大型選煤廠的工藝設(shè)計復(fù)雜，是一項大型的系統(tǒng)工程，其發(fā)展趨勢逐漸趨于規(guī)模的大型化、工藝設(shè)計的模塊化和普遍化，用針對塊煤、末煤和粗煤泥的不同關(guān)鍵配套設(shè)備和不同的設(shè)備工藝，對不同的原煤進行分選，逐漸適用分選精度大、單機處理能力大和自動化程度高的配套設(shè)備，在實踐的運用中不斷得到廣泛的推廣應(yīng)用，為千萬噸級的大型動力煤選煤廠提供設(shè)備和工藝技術(shù)保障。

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