模塊化設計在白龍洗煤廠的應用

張孟飛

（霍州煤電集團團柏煤礦白龍洗煤廠生產科，山西 霍州 031400）

1 問題的提出

模塊化選煤廠是根據選煤廠的系統功能劃分為若干個功能模塊，再根據煤質條件及產品煤的要求組裝功能模塊形成一個系統的選煤廠。比較通用的模塊劃分包括原煤系統模塊、重介模塊及煤泥水系統模塊等，整套模塊系統一般由重介質回收部分、煤炭洗選、煤泥脫除和離心過濾系統組成。模塊化選煤廠具有設備大型化、自動控制程度高、施工周期短、管理方便等優點，模塊選煤廠在中國新建選煤廠已具有一定地位和市場占有率。因此，團柏煤礦白龍洗煤廠決定進行模塊化選煤廠設計。

2 白龍洗煤廠模塊化選煤廠的建設實踐

2.1 白龍選煤廠概要

白龍選煤廠是我國當前規模較大、工藝較全的現代化和模塊化選煤廠，設計能力12Mt/a，建廠周期僅為6個月，于2012年末投入生產。主廠房均按雙系統設計，采用模塊化布置的鋼結構聯合建筑形式。

2.2 模塊化選煤廠工藝系統的特點

在結構上選煤工藝設備實現了一臺接一臺緊密布置，減少了中間許多轉載和分配的環節，在很大程度上降低了廠房的高度和體積，廠房體積僅為傳統廠房的1/3，不僅簡化了工藝系統，而且使得空間資源得到充分的利用。設備國外進口，降低了設備的臺數及維修費用，提高了選煤廠的自動化程度。廠房設計中，全鋼結構、混凝土結構結合的模式，縮短了建設工期，從白龍選煤廠的實踐來看節省了30%～50%的時間，主廠房建設到設備安裝調試直至試投產僅用了6個月。

模塊化選煤廠采用的工藝設備，在性能、效率、可靠性以及管理等諸多方面都顯示了優越性，因此全廠可實現長時間的連續運行。生產方式為8h三班工作制，20h運轉，4h維修。全廠設1個鉗工檢修班、1個電工檢修班、3個生產運行班、1個文明生產班和1個調度班。可以看出，模塊化選煤廠在很大程度上要優于傳統的重介選煤廠。

2.3 模塊化選煤廠介質系統的特點

白龍選煤廠采用模塊化設計的選煤廠，為選煤用戶帶來了巨大利益，主要體現在：（1）工藝先進。一般采用重介質選煤工藝，輔以適當的煤泥分選工藝，分選精度高。（2）系統布置合理，煤流走向順暢。（3）設備大型化，系統簡單，盡量實現設備單臺化。（4）自動化水平高。根據工藝操作的要求安排自動化系統的裝備水平，實現一般模塊選煤廠操作人員2～3人的目標。（5）人性化設計。在減少溜槽的跌落高度和管路的轉載距離的同時，依據各類設備的要求，進行操作、檢修空間的設計，進行非標設備的設計。（6）介耗低，電耗低。（7）廠房內有足夠的檢修空間和提升場地，保證選煤廠單個設備整機運輸進出廠房。（8）改善選煤廠的工作環境。通過廠房與設備分離減少振動，采用優化的模塊減小模塊振動，優化非標設計減少物料產生的噪聲。（9）保證足夠的人員通道寬度，設置環形通道，設計人性化的樓梯。（10）盡量采用氣自動和氣動閥門，提高工作效率。（11）以鋼結構為主實現設備與結構之間的緊密裝配，同時為縮短建設工期提供保障。（12）設計質量優良，工程質量高。

2.4 模塊化選煤廠的設備選型

（1）篩分機選擇。白龍選煤廠采用的篩機有19臺，均由澳大利亞申克公司生產，其中SLR2461型號的原煤分級篩2臺、4373型號的原煤分級篩2臺、SLG2436型號的原煤脫泥篩6臺、SLD3061型號的塊精煤脫介脫水篩2臺、SL02.4×6.1型號的單層香蕉篩（用于矸石脫水脫介）、SL03061W型號的末精煤脫介脫水篩2臺和末矸石脫介脫水篩1臺、SLVl836型號的螺旋矸石高頻脫水篩1臺和弧形篩2臺。

（2）采用高效磁選機。對于稀介質的回收利用環節，采用單滾筒的高效磁選機。該磁選機具有6個主磁極、5個副磁極的結構。高強度的扇形磁場，磁選效率能夠提高到99.9%，該滾筒磁選機單位長度精礦處理量為15～25t/（h·m），實現了單段磁選代替傳統的兩段磁選，簡化了工藝系統。

（3）主選設備選擇。主選設備采用美國DANIELS公司生產的DANIELST22054型號的塊煤淺槽重介分選機2臺、澳大利亞MINCO公司生產的HCDM1150 mm CVC型號的末煤重介旋流器2臺、澳大利亞ROCHE MT公司生產的BANKSOF 8型號的螺旋分選機3臺。

（4）主要運輸設備選擇。除帶式輸送機、刮板輸送機、部分泵和加壓過濾機為國產外，其余全部為進口設備。雖然進口設備的價格比較昂貴，但是，進口的設備在性能上和可靠性方面都遠遠超過國產設備，提高了設備使用的壽命，有力地保證了全廠連續運行生產。

白龍選煤廠年處理原煤量12Mt，與傳統的選煤廠相比其人員數量大大減少，充分地利用了人力資源。這樣大型的選煤廠，其全廠人員配置只有49人，其中管理人員4名（廠長1名，副廠長2名，技術員1名）。白龍選煤廠的大型進口設備技術先進，價格昂貴，因而，這就要求工作人員更好地管理和維護好這些設備，發揮設備最大的效率，為企業創造更大的經濟效益。

3 結 論

（1）模塊選煤廠在中國已經有10多年的發展歷程，在中國新建選煤廠和選煤廠改造設計中已經具有廣泛的影響力。

（2）設備大型化在選煤廠設計中起到了巨大的推動作用，為簡化系統、加快工程進度、降低投資和生產成本、提高勞動生產率提供了技術保障。

（3）選煤廠模塊化設計不僅是一種設計風格，還是選煤廠設計的發展方向，順應了當今時代設計的發展潮流，可為設計和工程實施開始至產品投產后成本和管理提供全面的解決方案。