動力煤選煤廠脫粉入洗的必要性

向佩 申加龍 姜坤坤

摘 要：我國動力煤是以火力發電為主的，原煤沒有必要全部進行入洗，在對塊煤進行入洗無法滿足市場需求時，對末煤進行脫粉入洗的工藝方法更加合適于我國煤炭使用國情，其分選的效果及產生的經濟效益都比全部入洗要好，尤其是采用馳張篩，可對末煤的脫粉入洗提供可靠保證。本文主要對動力煤選煤廠脫粉入洗的必要性做出了探討。

關鍵詞：動力煤；選煤；脫粉

0 引言

隨著機械化煤礦開采的進步及優質煤數量的不斷降低，重介質法選煤由于其分選精度高、操作簡單等優點得到了越來越廣泛的應用。然而粉煤對于重介質分選有著不良影響，粉煤量過多，會使重要的重介質分選設備受到一定的影響。且過多的粉煤量尤其是細小顆粒會使煤泥水的處理過程更加艱難，甚至于對整個系統造成影響。選煤廠脫粉入洗對選煤技術的發展有著重要意義。

1 選煤的地位及其今后的發展

選煤是指經過物理和化學及微生物等方法使原煤中硫分、灰分及矸石等一些雜質含量降低，并根據煤的種類、熱值、灰分及粒度分級，對煤炭進行加工，從而滿足用戶不同需求。隨著采煤機械化程度不斷提高和優質煤的逐漸減少，使進入到廠內的原煤質量變差，選洗難度增加，這意味著要求采用更高效的工藝和方法對煤炭進行洗選。自動化重介質選煤由于精度高、操作方便（尤其是在末煤分選上，應用多種類型的旋流器），逐漸受到廣泛的關注和應用。

隨著采煤機械化程度的提高及粉煤數量的快速增加，使得煤泥水處理的困難程度不斷加大。在選煤的過程中，對于煤泥的回收多數通過分等、絮凝、濃縮以及澄清等過程來完成。若粉煤量太多尤其是微小顆粒過多，將會增大煤泥水自身粘度，使常規設備無法完成沉淀與回收、脫水處理。任何部分的管理水平、技術及其效果反之都會對其它部分造成影響。所以，分選和脫水細粒煤的工藝研究是當前選煤工藝開發研究的主要內容。

2 選前脫粉

動力煤在洗選上的工藝可以分為兩類，第一類是洗塊不洗末，由于受篩分工藝水平的限制，入洗下限通常為13mm，我國大多數動力煤選煤廠屬于該類。但是隨著采煤機械化程度的提高，粉煤含量不斷增加，小于13mm的末煤高達70～80%，將這樣大量的末煤在選洗時進行排除，只選洗小塊煤，原煤總體的降灰脫硫率低，所以，此類選煤廠的選煤工藝即使簡單，但對末煤、灰分和硫分的含量較大的原煤并不適用；第二類為全部入洗，其降灰和脫硫率較高，但是煤泥的回收率很低或者回收系統較復雜，是投資、生產的費用加大，選煤廠很少采用。為此，要按照原煤各顆粒級煤質的特點，在0～13mm間選擇一個合理的入洗標準下限，擴大煤炭洗選的比例，提高降灰脫硫率，使煤泥水回收系統簡化，減少投資及生產的費用。

對大多數動力煤和一些煉焦煤的選煤廠，入選粉煤而產生的效益比粗粒級煤炭要少很多，甚至可能造成虧本。分析選煤廠成本構成，發現煤泥水處理可占選煤廠基建費40%以上 ，占選煤廠運行費30%以上 。因此，降低粉煤的入選量，減輕廠內煤泥水系統負荷，是建設企業成本的最好方法。

細煤泥灰分一般比原煤灰分高些，原因是煤分選過程中矸石泥化增加了灰分，且細煤泥的水分較高、比表面積較大，為回摻造成困難。而干法脫粉首先脫除大部分的原生煤泥，不需要再浸水，避免了泥化的矸石對粉煤造成污染，與此同時，還可以起到控制粉煤水分的作用。

3 存在的問題

3.1 系統閑置浪費資金

在設計選煤廠時要按照塊煤和末煤整體入洗進行設計，因為在市場研究、煤質分析過程是帶有不確定性的，過程中可能造成設備閑置，使其銹蝕或造成資金浪費。

3.2 系統開機率低，運行存在問題

很多選煤廠因為設計時在末煤的不洗、部分入洗及全洗上具有靈活性，企業為贏得市場競爭，對于末煤處理系統時起時停，一些選煤廠系統開機率不足50%。如果系統停止運行時間較長再重新開啟，系統內管道及溜槽等環節存在堵塞現象而沒有及時進行清理，很可能使系統運轉不暢，從而增加設備維修的費用。

3.3 煤泥量過大，利用困難

據統計分析對塊煤、末煤采取全部入洗時，其煤泥的產率為10% ～15%，發熱量為12. 54 MJ /kg。而在物料利用上不合理時，在煤富集地，部分選煤廠將其同洗矸石一樣選擇排棄，浪費資源。

4 脫粉方法

我國60%的煤炭用于動力發電，對于電煤的入洗主要由煤碳的發熱量及其運輸的距離來決定。本文認為，對于末煤的入洗，要設置一道“紅線”，除了工業煤、降灰、降硫需進行洗選之外，其他盡量不進行洗選，其原因在于在洗選后，雖然可以降低煤的灰分，但同時會增加水分，影響熱值。且末煤在入洗時會產生大量的煤泥，對其無法合理利用。當前動力煤廠按照全部入洗工藝設計時，選煤系統通常都設有末煤全洗入洗、部分入洗及不洗多個選擇，從而應對市場需求變化。與這么多的選煤方法，不如應用脫粉入洗工藝更加的科學。

脫粉的方法主要是篩分與干法氣流分級。選煤前干法分級是通過各種煤炭篩分機按照顆粒級將其分開。篩分技術在6mm 以上的分級工藝應用已經比較成熟，常見的有圓振篩、煤用概率分級篩、等厚篩、曲張篩、馳張篩、博后篩、旋轉概率篩等。氣流分級技術的分級機沒有篩網，分級粒度不受篩孔、篩序及小篩孔易堵塞的限制，工藝簡單、成本低，為脫粉問題開辟了新途徑。

5 結語

脫粉入洗工藝不但可達到產品要求的發熱量，還可以減少細小末煤的入選，使產品的水分降低，并增加回收率。與此同時，還可以減弱細粒矸石的泥化給系統造成的影響，節省系統投資，并降低了介耗、藥耗、電耗等成本，提高系統的處理性能。

參考文獻：

[1]李梅.大直徑無壓給料三產品重介質旋流器在動力煤選煤廠的應用研究[D].安徽理工大學，2012.

[2]李希鵬.東露天煤礦選煤廠入洗方式探討[A].

[3]中國煤炭學會.第四屆全國煤炭工業生產一線青年技術創新文集[C].2009：6.

[4]馬劍.我國煤炭洗選加工現狀及“十二五”發展構想[J].煤炭加工與綜合利用，2011（04）：1-5+67.