简析选煤厂的高效设计方法

[摘 要]本章重点从近些年选煤厂设计发展情况进行分析，研究通过合理、便捷、高效的工艺流程、现代的设施以及科技程度高的创新系统来建立高效的选煤厂。同时本文分析了高效选煤厂的设计特点，深入研究设计特点背后的原因，希望能为以后我国高效选煤厂设计提供理论基础和实践指导参考。

[关键词]选煤厂；高效设计；方法

中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0290-01

0.前言

随着经济社会的发展，环境问题日益突出，保护环境成为全球各国的共识，中国近年尤为引人关注。煤炭消耗的高耗能、高污染使得各国不断研究煤炭的技能和环保技术。国外早就已经将高效选煤厂的设计列为重要目标。对于高效选煤厂来说，其产生污染少、现代化水平高、占地面积小，能起到非常好的能源利用和保护环境目的。

从目前情况看，西方国家应用高效选煤技术， 使选煤厂逐渐走向大型化，增大原煤入洗数量。其中部分西方国家的原煤洗选已经高达本国煤炭消耗的9成以上，相比来说，我国的选煤厂无论是洗选比例还是技术都明显落后西方国家。根据相关统计2010～2013年我国煤炭产量从32.4亿吨增加到36.80亿吨， 2010年我国原煤入洗率50.9%，2011年为53%，2012年为56.2%。由于动力煤用煤标准已经落后于经济发展的需要，其产品质量已远不能适应工业经济，国土部出台的煤矿“新三率”试行标准明确要求，对于新建和改扩建煤矿，原煤入选率原则上应达100%。因此，我国在制定发展战略时，明确了我国将大力发展煤炭的洗选比例。但由于资金、技术、专业人才、工程量大、市场条件等多个原因，要完成高效选煤厂的设计依然需要一段比较长的时间。

1.高效选煤厂设计特点

1.1 设备大型化

选煤厂工艺流程中，任一作业如果选用处理能力、效率低下的设备，那么相应的机器数量就会增多。反之，如果在进行作业中选择高效、大型设备，相应数量就会减少。众所周知在生产环节上，机器设备一旦增多，相应的人员和基础配比上就会增多，无形中加大了人力的消耗。相反选择高效、大型设备，因其处理效能高，就可以有效地提升工作效率，降低能源消耗，同时也减少了对厂房面积的占用。例如：近年来块煤重介浅槽分选工艺、末煤重介旋流器分选工艺因其设备大型号、分选效率高，已逐步取代原有的跳汰分选工艺、重介斜轮工艺等；快开压滤机逐步替代真空过滤机、加压过滤机；部分环节的脱介、脱水由常规的直线筛改进为香蕉筛；较小粒度的分级由弛张筛来实现，从而逐步替代传统香蕉筛方式。

1.2 部分有压入料改为自流入料

选煤厂采用有压入料方式，依照能量守恒原理，肯定需要增加物料转运设备，不能达到节约能源的目标。对于选煤厂来说，无论哪个环节都应尽可能地降低建筑高度、减少转载降低能耗。例如螺旋分选机、TBS等粗煤泥分选后精矿、尾矿宜通过自流方式并增加固定筛与弧形筛环节实现下一步的脱水回收；磁选尾矿作为脱泥筛冲水时，宜将磁尾直接设置筛脱泥筛上方；部分连续稳定的煤泥水则宜通过合理设置实现直接自流到浓缩车间入料缓冲池；煤流上更应减少转载。

1.3 提高设备质量， 减少备用设备

随着世界经济和技术水平的发展，设备质量已有了较大幅度提高。特别是发达国家的设备质量耐用度、科技程度和环保理念更好一些，发生的事故也比较少。设备一旦出现错误或异常状况，通过增强维修能力、调整工作体系也能保证设备机器的正常使用，无需花费大量资金购买备用机器。对于选煤厂来说，备用机器的购买，一方面，会消耗较大的资金，造成资金经费的浪费；另一方面，由于设备的面积较大，会占用厂房的应用面积，必要时也要增加厂房高度。另外，购买备用设备也会使原本的材料收集、分配发生变化，需要重新整理。因此，建立高效选煤厂一定要减少备用设备。

1.4 高科学、高技术含量

高效选煤厂之所以被称为高效就在于其搞科学和高技术含量，高效选煤厂工效常在 100t/工以上。全厂煤流系统全部设备均由集控起、停车。我国原来固有的选煤厂工作人员选择的是一人一定一岗的原则，高效选煤厂则进行了有效的改进，实施员工巡逻监督制度，大大提升了人员的利用效率，同时也节约了操作工作的数量。通过巡逻监督制度的设立，高效选煤厂只需要在每个班次安排一两名集控操作人员和几名巡视工即可。

高效选煤厂在设计过程中，首先，要确保其自动化的高速工作能力，保持这种能力主要是依据先进的设备确保其能保持长时间的高效运转，依靠机器的自己运行也不需要配备相应的工作人员。其次，先进的设备需要先进的技术予以支持，通过控制技术对设备进行网络控制和管理，在设备控制室安装工业计算机和大屏幕显示器，工业计算机配有功能强大的人机接口软件，可完成全厂的数字量、模拟量检测以及顺序控制和回路控制。如重介系统密控自动化，浮选自动化，液位自动控制，大屏幕显示器显示全厂设备的运行状态、参数显示、报警，点检系统，做到真正的控制、管理一体化；最后，设计中配备必要的辅助设备，如采用变频器、软启等措施，以实现对设备的远程调节和控制。

另外，随着煤炭市场条件的变化，选煤行业在多个环节均有一定创新，并体现了高技术含量。例如：煤泥回收开始尝试采用射流干燥、低温蒸汽干燥、纳米球干燥技术等；动力煤开始采用浮选、细煤泥分级工艺回收低灰煤泥工程实例。动力煤选煤厂开始有大量工程采用弛张筛进行细粒度脱粉，减少原煤见水量，降低煤泥水处理负荷；研究摩擦静电分选技术，流化床分选技术，射线检测干法选煤技术等。

总的来说，随着我国现代化水平的不断提高，和专业人士的培养，我国的高效选煤技术终有一天会与追上发达国家的脚步，甚至是赶超发达国家，当下需要做的就是积极学习、转化用西方国家已经成型的技术，加快建立我国高效选煤厂，然后在接下来的一段时间内潜心研究，为我国高效选煤厂发展做出贡献。

2.结语

设计是一门学问更是一门科学，对选煤厂的设计要始终保持对现代化设备的优化设计。总的来说，影响选煤厂高效性的原因有很多，先进的设备、高科技的技术、专业的人才、合理的厂址、现代化控制手段等都是影响选煤厂高效性的原因。

尽管世界各国都在强调煤炭燃烧对世界环境的污染并不断研究新能源希望来代替煤炭，但是从科学的角度看，未来相当长的一段时间内，我国依然会依赖煤炭作为工业生产、居民生活的主要能源资源。为保证环境和能源的高效利用，选煤厂的建设就显得十分重要。

参考文献

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[2]虎鑫，基于IFIX的选煤厂监控系统研究与设计[D]，银川：宁夏大学，2014（03）：09

[3]建瑞革，动力煤选煤厂的选煤工艺设计[J]，煤矿工程，2012（01）：51