淺析煤質分析與檢查對選煤廠設計的影響

王文龍，蔣富歌

（煤炭工業鄭州設計研究院股份有限公司，河南鄭州 450000）

淺析煤質分析與檢查對選煤廠設計的影響

王文龍，蔣富歌

（煤炭工業鄭州設計研究院股份有限公司，河南鄭州 450000）

隨著我國經濟高速發展，市場對煤炭的需求不斷擴大，煤炭價格不斷上揚。國內煤炭加工和銷售市場也發生了較大的變化，用煤企業對煤炭產品的質量要求日趨嚴格，煤炭生產企業的競爭更加激烈。目前選煤廠為實現對煤炭的分選提供了有效的保證。對煤質分析與檢查對選煤廠設計的影響進行了說明，為后期選煤廠的設計提供參考。

煤質；分析；選煤廠；設計

我國煤炭資源儲量豐富，是我國極大的能源財富，但這些年由于對煤炭資源的過度開發與利用使得對煤炭資源造成了極度的浪費，加之利用效率不高，不僅造成了對環境的過度污染，還使得煤炭儲量嚴重減少，對我國長期可持續發展戰略造成了影響。選煤廠設計時需要對煤質進行系統分析與檢查，才可確保選煤工藝是否合理有效。外界條件和環境影響著煤質的形成，不同的環境決定了不同的煤質類型，各礦區煤田煤種不同，不同層面煤質也存在較大差別。因此，選煤廠設計應對煤質具體性質進行全面分析和檢查，了解煤質情況，確定適合選煤廠的選煤方式及生產方式，保證選煤廠產品質量。

1 煤質檢驗主要項目及指標分析與說明

1.1 煤質檢驗中水分的檢測

一般情況下，煤炭中水分包括內在水分和外來水分，由植物轉變成煤炭過程中含的水分叫內在水分，而開采及運輸過程中附在煤炭裂縫和表面的水分叫外來水分。一般來講，煤變質程度越大，內在水分越低。如貧煤、無煙煤內在水分較低等。水分的存在不僅浪費了大量的運輸資源，還會在煤燃燒時消耗熱量，對煤炭的利用具有重要影響。

1.2 煤質檢驗中灰分的檢測

煤在徹底燃燒后剩下的殘渣稱為灰分，灰分分外在灰分和內在灰分。外在灰分是來自頂板和夾研中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物，內在灰分越高，煤的可選性越差?；沂怯泻ξ镔|。動力煤中灰分增加，發熱量降低、排渣量增加，煤容易結渣。

1.3 煤質檢驗中揮發分的檢測

揮發分就是煤炭在隔絕空氣和高溫的狀態下加熱時排出液體和氣體狀態的產物，主要由氫氣、甲烷和其他碳氫化合物等組成。這是鑒別煤炭質量和類別的重要指標之一。當煤炭變質程度增加，其揮發分隨之降低。氣煤、褐煤的揮發分比較高，而無煙煤、瘦煤的揮發分比較低。

1.4 煤質檢驗中固體碳含量的測定

固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標。100減去煤的水分、灰分和揮發分后的差值即煤的固定碳含量。根據使用的情況，計算揮發分的基準，可以計算出干基、干燥無灰基等不同基準的固定碳含量。

1.5 煤質檢驗中發熱量的測定

一般發熱量是指單位質量的煤完全燃燒時所產生的熱量，主要分為高位發熱量和低位發熱量。煤的高位發熱量減去水的汽化熱即是低位發熱量。發熱量國際單位為百萬焦耳/千克，國內貿易常用發熱量標準為收到基低位發熱量。在同等水分、灰分等情況下，空氣干燥基高位發熱量比收到基低位發熱量高1.25MJ/g左右[1]。

2 選煤廠設計中煤質分析的重要性

選煤廠設計中的煤質分析對保證選煤質量具有重要意義。加強選煤廠煤質分析與檢查，應從管理機構，管理制度，管理體系等方面落實，完善監測技術，嚴把管理關。通常，煤炭揮發分、硫分、灰分及發熱量等決定了煤炭的品質，而煤炭的品質直接決定了煤炭的價格及經濟效益。煤質分析對提高選煤廠的經濟效益和選煤質量有著重要決定性作用，相關管理部門要加強對煤質分析的重視。因此在選煤廠的設計過程中，根據煤質的具體情況，制定合理的選煤工藝，既可以提高選煤的質量，保證經濟效益得到提高，也可滿足煤炭的技術指標。綜上所述，選煤廠設計關系著選煤廠經濟效益及煤質質量，為保證其煤質質量及實現最大的經濟效益，選煤廠設計應關注選煤廠設計質量，保證其根本利益。

前面提到，煤產品質量由灰分、水分、揮發分等指標決定，因此，提高煤質檢查工作是改進選煤廠技術及提高選煤廠效益的關鍵因素，同時，也可為選煤廠設計提供科學的依據。通常選煤設計一般包含選煤技術和工藝、分選過程自動化和質量指標測定，對煤質實施有效的監測，在一定程度上可保證選煤廠運行穩定、煤質符合設計要求，可滿足企業長久健康發展。選煤廠的主要任務是實現對原煤的分選加工，洗選出不同質量與規格的煤，以滿足不同用戶對煤質的要求。而這一系列工作需通過技術方面檢查，對選煤生產中的原煤性質、產品和質量進行分選，根據選煤生產過程中的原料煤性質和質量對煤質進行采樣化驗，得到煤質質量數據，綜合上述情況對選煤廠生產情況綜合評價，為選煤廠提供數據支持。

因此，通過以上分析可知，煤質檢查對選煤廠設計具有重要的意義。通過對煤質的檢驗，可了解企業現狀、設備完好程度并可根據具體情況分析和調整生產操作條件，指導日常生產。同時，可通過對煤質檢查的分析，發現生產的問題，制定解決方案。如改進生產工藝、提高設備能力等。因此，煤質檢查工作是選煤廠設計、生產的技術保證，也是選煤廠管理的參考因素。

3 關于選煤廠設計的相關問題討論

通常選煤廠生產應包含多系統的管理與運行，一般應包含原煤系統、塊煤分選系統、介質系統、粗煤泥回收系統及煤泥水系統的設計，在實際設計與生產中應保證系統的相互銜接與設計合理保證生產的順利運行。

3.1 原煤系統的設計

通常，設計時應對原煤的顆粒度進行篩分，如將原煤經過不同目數的篩網進行初步的篩選并進行檢查，檢出雜物后進入破碎機破碎至指定粒徑后進入下一步篩選工段。

3.2 塊煤分選系統

一般塊煤經過一定目數的脫泥篩進行濕法篩分脫泥后，脫泥篩篩上物進入重介淺槽分選機分選。分選出的塊精煤和塊矸石分別經脫介篩脫介脫水，塊精煤經脫介分級篩（雙層）分出中塊和小塊產品，分別進入洗混中塊煤倉和洗小塊煤倉，矸石進入矸石倉。脫泥篩篩下物經弧形篩和離心機脫水后，與篩末煤一起作為最終的動力煤產品進入末煤倉。

3.3 介質系統

各脫介篩篩下合格介質返回合格介質桶循環使用。精煤脫介篩下合格介質經分流后一部分返回合格介質桶，分流出來的另一部分合格介質與各脫介篩下稀介質進入稀介質桶，然后由磁選機進行回收。磁選精礦返回合格介質桶，磁選尾礦進入粗煤泥回收系統。重介淺槽系統設有密度計和密度自動控制補水閥門，可實現密度的在線自動控制。此外，還設有新介添加系統，當系統介耗高時，可通過加介泵濕法方式方便地添加新介質[2]。

3.4 粗煤泥回收系統

磁選尾礦經濃縮旋流器濃縮后，溢流至煤泥濃縮機，底流經過弧形篩一次脫水后入離心機二次脫水回收，回收的粗煤泥作為最終的動力煤產品。粗煤泥回收系統的篩下水、溢流水等合并至煤泥水系統。離心液返回濃縮旋流器入料用以控制大顆粒不進入煤泥水系統。

3.5 煤泥水系統

經粗煤泥回收后的煤泥水經濃縮機濃縮后，溢流水循環重復使用，底流由泵送至壓濾機回收。壓濾機濾餅經帶式輸送機運往指定的煤泥晾干場區。并設計了兩套絮凝劑自動添加裝置和兩臺濃縮機來達到煤泥的完全徹底的回收，洗水閉路循環，從而達到環保節能的要求，實現清水洗煤的目的。

4 結語

煤質質量是煤炭綜合經濟價值的體現，原煤通過選煤廠的洗選可實現對不同種類的煤炭進行分類，有利于煤炭資源的利用，益于其發揮應有的價值。這些年，我國經濟不斷在發展，對煤炭資源的需求和開發越來越大，煤炭資源利用中選煤廠設計這一環節的地位越來越重要。選煤廠設計的重要參考依據就是煤質的分析，所以，這方面的建設必須要得到重視，采取有效的設計方法確定合理的選煤工藝，實現煤炭資源的綜合開發與利用。

[1]石紹輝，成勇，李慶芳.趙樓選煤廠的設計分析[J].選煤技術，2012，（6）.

[2]曲靜坤.選煤廠專業運營是實現效益最大化的有效途徑[J].煤炭加工與綜合利用，2013，（11）.

Analysis of Coal Quality Analysis and Inspection on Coal Preparation Plant Design

Wang Wen-long，Jiang Fu-ge

With China's rapid economic development，the demand for coal continues to expand，coal prices continue to rise. Processing and sale of domestic coal market has undergone great changes，the quality of coal coMPanies for coal products of an increasingly demanding and competitive coal production enterprises more competitive.Coal currently provides for the realization of an effective guarantee for sorting coal.On the right and examine the influence of coal quality analysis of coal preparation plant design has been described，to provide reference for the design of coal preparation plant late.

coal quality；analysis；coal；design

TD94

A

1003–6490（2016）04–0008–02

2016–04–01

王文龍（1989–），男，山東德州人，助理工程師，主要研究方向為選煤廠設計。