斜溝煤礦選煤廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化探析

黃健華

(山西西山晉興能源有限責(zé)任公司 斜溝煤礦選煤廠，山西　興縣　033602)

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·技術(shù)經(jīng)驗·

斜溝煤礦選煤廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化探析

黃健華

(山西西山晉興能源有限責(zé)任公司 斜溝煤礦選煤廠，山西興縣033602)

摘要面對煤炭經(jīng)濟嚴峻形勢，為了提高企業(yè)經(jīng)濟效益，斜溝煤礦選煤廠對現(xiàn)行生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在的問題進行了分析，從洗混煤這一主導(dǎo)產(chǎn)品的質(zhì)量情況入手，得出了粗煤泥未進行分選排矸，導(dǎo)致了氣精煤大量回摻，制約了選煤廠經(jīng)濟效益的提升。提出了對粗煤泥TCS分選系統(tǒng)技術(shù)改造的方案，在確保精煤產(chǎn)量的前提下，通過對1.5～0.2 mm級粗煤泥進行分選排矸，可將洗混煤發(fā)熱量從20.9 MJ/kg提高至22.2 MJ/kg，主動適應(yīng)煤炭市場發(fā)展變化的要求,提升產(chǎn)品市場競爭力。

關(guān)鍵詞洗混煤；粗煤泥分選；TCS；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化

斜溝煤礦選煤廠隸屬于山西西山晉興能源有限責(zé)任公司，為礦井型選煤廠，入洗原煤全部來自斜溝煤礦，設(shè)計能力15.0 Mt/a，主洗系統(tǒng)分兩期建設(shè)，均具備洗選動力煤與煉焦精煤的能力，設(shè)計選煤工藝為150～50 mm塊煤重介淺槽排矸、50～1.5 mm末煤重介旋流器主再選、-1.5 mm煤泥不分選，按不同粒度級分段脫水回收。

該選煤廠所生產(chǎn)的20.9 MJ/kg洗混煤，全部通過鐵路運輸至秦東及京唐港等環(huán)渤海港口，主要用戶是沿海電廠、長三角及珠三角經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的沿江電廠。2015年以來，低熱值煤受沖擊嚴重，銷售占比減少，價格跌破成本，嚴重影響了該選煤廠商品煤的銷售。

1現(xiàn)狀及存在問題分析

該礦井目前主要開采8#和13#原煤，雖同屬氣煤，但煤質(zhì)優(yōu)劣互補。8#原煤灰高硫低，精煤產(chǎn)率低；13#原煤灰低硫高，精煤產(chǎn)率高。為保證精煤硫分不超過0.7%合同指標，選煤廠以8#與13#煤4∶1配洗洗精煤作為選煤廠主要生產(chǎn)方式，本文只討論以這種方式生產(chǎn)時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化情況。

氣精煤及洗混煤作為斜溝煤礦選煤廠2個主要商品煤種，氣精煤產(chǎn)出率約占入洗原煤的1/4，而洗混煤產(chǎn)品卻占到1/2以上。從精混產(chǎn)出比來看，斜溝煤礦選煤廠不同于傳統(tǒng)的煉焦煤選煤廠，特殊之處就在于精煤產(chǎn)率最大化的前提是要保證混煤發(fā)熱量及中煤質(zhì)量。根據(jù)環(huán)保政策，生產(chǎn)過程中首先要求排純矸，目的是防止矸石山發(fā)生自燃，要求矸石帶煤小于1%，導(dǎo)致了高灰中煤全部進入洗混煤中；其次受壓濾煤泥銷路不暢限制，部分高水分低熱值煤泥只能摻入洗混煤中，提高了洗混煤水分。在以上兩種情況下，要保證洗混煤產(chǎn)品質(zhì)量，只能通過回摻低灰精煤來“背”洗混煤熱值，見表1.

表1　8#與13#原煤以4∶1配洗時洗混煤構(gòu)成成分分析表

從表1分析得知：

1) -1.5 mm粒度級的3種煤泥中，由于高灰細粒矸石的存在，煤泥灰分均接近于原煤，而且粒度愈細水分含量愈高，降低了洗混煤的品質(zhì)，通過末精煤的回摻，雖然控制了最終洗混煤的灰分及水分指標，但使得本來就低的精煤產(chǎn)率更低，企業(yè)經(jīng)濟效益降低。

2) 因選煤廠設(shè)計時產(chǎn)品定位以20.9 MJ/kg洗混煤為主，原設(shè)計生產(chǎn)工藝分選下限只達到1.5 mm，未考慮全粒級入洗排矸工藝。近年來隨著礦井開采的延伸，毛煤含矸量增加，原生產(chǎn)工藝已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求，迫切需要進行工藝改進，考慮煤泥入洗排矸，分選粒度變小，使細粒煤資源得到合理利用，提高商品煤質(zhì)量。

3) 斜溝煤礦選煤廠洗混煤通過鐵路運至港口銷售，運距長，運輸成本較高，而長距離運輸中高熱值煤炭相對更經(jīng)濟，通過煤炭提質(zhì)，可減少無效運輸，節(jié)約運費。為提高企業(yè)經(jīng)濟效益，經(jīng)過充分論證及市場調(diào)研，選煤廠將主攻方向定為經(jīng)濟效益更好的22.2 MJ/kg洗混煤產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進而提出對粗煤泥分選排矸的技改方案。

2改造方案設(shè)計

2.1工藝方案

1.5～0.2 mm粗煤泥(脫泥篩篩下水)及磁選尾礦通過分級旋流器組進行分級，底流進入TCS粗煤泥分選機分選，TCS精煤采用濃縮旋流器+弧形篩+煤泥離心機聯(lián)合脫水回收后摻入洗混煤；TCS尾礦采用弧形篩+高頻篩脫水后進入矸石皮帶外排，見圖1.

圖1　TCS改造后煤泥水處理工藝流程圖

2.2設(shè)備特性

該改造工程中選用大地美騰科技研發(fā)TCS智能粗煤泥分選機做為粗煤泥分選設(shè)備，分選原理與傳統(tǒng)TBS分選機相同，入料顆粒在分選機下降過程中遇到上升水流，開始作干擾沉降運動，由于顆粒之間密度的不同，使干擾沉降速度存在差異，低密度顆粒上浮到溢流槽排出，高密度顆粒下沉至槽體底部。但TCS在尾礦排料方式上進行了技術(shù)改進，由中心閥間歇排矸改為底流泵連續(xù)排料，有利于穩(wěn)定床層，實現(xiàn)高密度排矸。

3技術(shù)改造效果

TCS粗煤泥分選技改工程投入生產(chǎn)后，從實際運行看，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，分選精度高，尾礦平均灰分63%.1.5～0.2 mm級粗煤泥全部進入TCS系統(tǒng)分選后，排矸量約占入料的30%. 因13#原煤中的硫分主要以無機硫形態(tài)存在，集中分布在高灰的矸石中，TCS分選脫除高灰細矸后，產(chǎn)品硫分略有降低，沉降及壓濾煤泥數(shù)質(zhì)量不發(fā)生改變，TCS分選效果見表2.

表2　1.5～0.2 mm級粗煤泥TCS分選結(jié)構(gòu)表

TCS精煤摻回洗混煤后，在精煤量回摻量及落地煤泥量不變的前提下，洗混煤灰分降低2.3%，發(fā)熱量提高了1 MJ/kg，達不到22.2 MJ/kg的合同指標要求，需要多摻入3%的精煤，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。8#與13#原煤以4∶1配洗時經(jīng)TCS粗煤泥分選后洗混煤構(gòu)成成分見表3.

表3　經(jīng)TCS粗煤泥分選后洗混煤構(gòu)成成分分析表

4結(jié)語

面對煤炭市場量價齊跌的嚴峻形勢，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，而斜溝煤礦選煤廠生產(chǎn)上所面臨的問題，主要是煤泥的問題，必須通過分選、降灰、降水等方式來提高煤泥的質(zhì)量，優(yōu)化該廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。TCS粗煤泥智能分選機通過在傳統(tǒng)TBS結(jié)構(gòu)上改進，有效解決了高密度分選穩(wěn)定排矸的問題，是現(xiàn)階段煉焦煤和動力煤選煤廠粗煤泥分選的最佳選擇。

Analysis of Product Structure Optimization in Xiegou Coal Mine Coal Preparation Plant

HUANG Jianhua

AbstractIn the face of grim situation of coal economy, in order to improve the economic efficiency of enterprises, the existing problems in current production technology and product structure of Xiegou coal mine preparation plant are analyzed. Starting from the quanlity of mixed coal washing, obtains the reasons of restricting coal preparation plant economical benefit that coarse slime without discharge gangue by separation leads to a large number of gas clean coal. And then puts forward the reform scheme of coarse slime TCS separation system technology. Under the premise of ensuring coal production, coarse slime in 1.5～0.2 mm level are discharged gangue by separation, mixed coal washing calorific value increases from 20.9 MJ/kg to 22.2 MJ/kg. It takes the initiative to adapt to the changes of coal market development, enhances the market competitiveness of the product.

Key wordsMixed coal washing; Coarse slime separation; Telligence Coarse Slime Separation; Optimization of product structure

中圖分類號：TD922

文獻標識碼：B

文章編號：1672-0652(2016)02-0004-02

作者簡介：黃健華(1985—)，男，廣西貴港人，2007年畢業(yè)于河南理工大學(xué)，工程師，主要從事選煤生產(chǎn)技術(shù)管理工作(E-mail)anw1985@163.com

收稿日期：2016-01-22