选煤厂的设计浅析

【摘 要】简单介绍了选煤设计发展，论述了选煤厂设计的一些基本思路：煤质分析与产品的定位、选煤厂工艺系统、工艺布置形式、以人为本的设计。结合自身体会总结了选煤厂设计的思路。

【关键词】选煤厂设计；选煤工艺；工艺布置；自动化控制

1.煤炭在我国的重要地位

中国的煤炭资源为5.6万亿吨，占一次能源储量的90%。未来几十年煤炭在中国的能源生产和消费中的主导地位不会发生改变。气候变化，煤炭洗选是节能减排的首选方案。而选煤厂设计是选煤厂能否正常生产的决定性因素。目前选煤厂设计的趋势是：高效率、高效益、高品质、产品灵活，并实现清洁生产。

2.中国选煤厂设计的发展

我国选煤厂设计的发展经历了学习、合作、自主设计及创新过程。20世纪50～60年代是向前苏联学习的阶段。主要是采用跳汰选。典型的工艺跳汰主再选-联合浮选流程。

20世纪70年代是我国自主设计的初级阶段，通过学习自主设计了若干大型选煤厂。本时期建立的选煤厂有：大屯、平顶山八矿、田庄等大型选煤厂。部分选煤厂采用跳汰-直接浮选新工艺的选煤厂，在简化工艺流程的同时降低了洗水浓度，提高了选煤效果。

20世纪80年代我国与美国、德国、波兰等国家合作。工艺上多采用跳汰粗选、重介旋流精选、浮选联合工艺流程等先进技术。这时期我国选煤厂的技术和设备发展很快，行业发展水平不断提高。

20世纪90年代，国家对选煤工业发展更加重视，行业发展迅猛。出现了一些新兴工艺如：水介旋流分选工艺、动筛跳汰分选工艺、干法分选工艺等。

21世纪，我国选煤设计行业经历了近半世纪的发展，在不断学习国外领先技术、借鉴外国成功经验的基础上，开始设计符合我国煤质、市场特点的新型高效选煤厂。

3.目前选煤厂的特点

目前，煤炭基本建设是以目标市场为导向，以新技术、新装备、新材料为手段，以建设项目周期短、资金投入低、效益好为目标。

近几年大型高效设备及耐磨新材料的的研制与成功为选煤行业发展奠定了一定的物质保证。如大型跳汰机、重介浅槽、重介质旋流器、分级筛、脱水脱介筛、离心脱水机、浮选机、加压过滤机、高效浓缩机、快速隔膜压滤机、耐磨泵、耐磨阀门、耐磨管材及衬里等。一套块煤重介浅槽年处理能力能达到4.00Mt左右，这些设备的应用精简了选煤厂设备数量，简化了物料加工流程，降低了日常维护的工作量，大大提高了选煤厂整体效率。

4.选煤厂设计

4.1近几年选煤厂的一些设计弊病

（1）受分选工艺模式化影响，忽略煤的多样性、差异性，致使系统应变能力差，生产管理被动。

（2）产品定位不准确，忽视原煤内在质量，致使动力煤选煤厂趋向全级入洗。基建投资居高不下，生产成本高，副产品滞销，洗矸量大增，而且矸石热量低综合利用价值小、需占用大量场地、处置费用高。

（3）过分强调系统简单化，忽视原煤备煤系统的作用（包括毛煤的均质化、入洗原煤给煤量稳定、入洗原煤粒度上下限的控制、可见矸石的预处理、除杂等必要环节的设置），影响主洗系统连续正常运转。

（4）忽略煤泥水回收系统工艺合理性及设备的处理能力，影响主洗系统连续正常运转。

4.2煤质分析与产品的定位

首先要了解开采煤层的结构特点、赋存特点和采煤方法、井下工艺布置情况等，必要的了解有利于更完善的调整试验资料，分析煤质资料。

选煤厂产品首先以煤种来定位。肥煤、焦煤、瘦煤的洗精煤主要作为炼焦用煤；无烟煤的洗块煤作煤化工用煤，洗末煤用作高炉喷吹煤、烧结煤或电煤；褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤主要做发电用煤，与CO2反应性较好的产品煤也可作化工原料；气煤、贫煤、1/3焦煤既可作动力煤，也可作炼焦配煤，贫煤的洗精煤也可用作高炉喷吹煤。此外，煤质特征、可选性、交通运输条件及高端用户的需求情况也同样具有重要意义。对于一些内在灰分高或者硫分高的贫煤、气煤、1/3焦煤，不宜生产低灰炼焦配煤，而是以生产动力煤为主；对于一些内在灰分高或内在水分高的长焰煤、不粘煤、弱粘煤、中粘煤，其产品发热量定位不宜过高；对于一些区外运输条件差的动力煤，其产品定位只需满足区内用户即可。合理的产品定位可减少基建投资、降低生产成本、减小业主投资风险。

4.3选煤厂工艺系统

选煤工艺设计时选煤厂设计的灵魂。在确定选煤厂工艺前首先应充分考虑原料煤性质，原煤的性质在很大程度上限制了其生产工艺及产品定位。另外市场需求的重要性同样不能忽略，产品定位应适应性广，实现经济效益最大化。好的选煤厂工艺设计应该是先进、实用、高效的。

通常，根据煤质特征，产品结构可初步确定是块煤入选还是全级入选，是生产两种产品还是三种产品。对于块煤入选，需先确定入选下限，再确定分选设备是采用动筛跳汰还是浅槽；对于全级入选，需论证是采用分级入选还是混煤入选，若分级入选还是确定最佳分级粒度。

4.4工艺布置形式

如果条件允许，选煤厂原煤准备车间应与主厂房分开布置，各车间布置应连贯、紧凑。在保证满足工艺的前提下，尽量降低设备之间高差，厂房高度。个环节尽量采用单台设备以简化工艺布置，减少工艺环节，提高设备利用率，方便管理及维护，实现选煤厂综合经济效益最大化。

4.5以人为本的设计

先进、实用型高效选煤厂最终体现人性化设计。具体表现如下：安全性高，从硬件设计上避免危险发生的可能。设备布置方便人员操作、检修，便于生产组织和管理；系统机械化程度高，在线监测、计量手段先进，降低公认劳动强度；主要设备“大厅式”集中布置，便于公认操作和设备检修；原煤和产品煤封闭式储存，副产品综合利用率高，改善公认工作和生活环境；整体配置完善，可操作性、实用性强，保证选煤厂高产、高效运行，提高企业经济效益。

5.结束语

近几年选煤厂设备有了突飞猛进的发展，作为选煤设计人员应该与时俱进，及时更新知识的同时切忌思想模式化，结合实际情况，工艺上做到：先进、合理、简单。工艺布置上做到：高效、节能、社会效益好，自动化程度高。思想上做到：勇于创新、突破思维。实现自身价值的同时不断提升我国选煤事业的技术水平。

【参考文献】

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［２］王政军.动力煤选煤厂常见的几种常见选煤工艺浅析[J].煤炭工程.2006,(5)．

［３］符福存.对选煤厂设计的几点看法 [J].煤炭加工与综合利用.2003,(6)．

［４］王政军.先进、实用型高效选煤厂的设计理念[J].煤炭加工与综合利用2006,(3).