大柳塔選煤廠提質增效研究與應用

向伯濤 賈艷陽

（中煤科工集團北京華宇工程有限公司，陜西 西安221000）

大柳塔選煤廠是一座群礦型選煤廠，位于陜西省神木縣大柳塔鎮，生產能力為34.00Mt/a。

大柳塔選煤廠入洗大柳塔煤礦以及活雞兔煤礦原煤，選煤廠分為兩套洗選系統，分別為大井系統17.00Mt/a，活井系統17.00Mt/a。大柳塔礦井原煤屬于低灰、中高水分、中高揮發分、低硫、低磷、中高發熱量，低灰熔點，無粘結性與結焦性，可磨性差，中等熱穩定性，化學反應性強的不粘煤。

活雞兔礦井原煤屬于特低灰、中高水分、中高揮發分、中高硫、低磷、中高發熱量，低灰熔點，無粘結性與結焦性，可磨性差，中等熱穩定性，化學反應性強的不粘煤。

目前大井系統只分選塊煤，末精煤產率不足；活井系統全入洗，經濟效益未達最大化，若通過一定的工藝改造，完全能夠在末精煤與經濟效益最大化之前達到平衡點，符合企業的提質增效要求。

1 選煤廠生產現狀及存在問題

1.1 洗選工藝現狀

大井系統采用200～13mm 塊煤淺槽分選。現階段，末煤直接旁路，入洗率低，僅僅約57.41%；

活井系統采用80～13mm 塊煤跳汰分選，末煤13～0mm 旋流器分選，煤泥水系統負荷較大，生產成本高。

1.2 主要分級、洗選及煤泥水處理設備現狀

大井系統與活井系統現有原煤分級粒度均為13mm，均能正常使用。大井+13mm 塊煤量約2290t/h，現有3 套B=7.9m 淺槽分選機全開，可以滿足塊煤洗選要求；活井+13mm 塊煤量約1301t/h，僅需3 臺跳汰機分選即可滿足塊煤洗選要求，與現場使用情況一致（一臺空閑）。活井末煤系統入料量為2394t/h，現有4 臺旋流器組需全開才能滿足末煤洗選要求。

大柳塔選煤廠生產的主要產品為塊精煤、末精煤（特低灰）及混煤。

1.3 存在問題

選煤廠目前存在以下問題：（1） 大井系統入洗率僅為57.41%，難以保證煤炭產品質量穩定；（2）活井系統末煤洗選量大，生產成本高，經濟效益未達到最大化。

2 工藝改造

2.1 產品方案

大柳塔選煤廠產品分為以下幾種：

大井塊精煤：粒度200～25mm、Ad≤7%、水分Mt≤15%、發熱量Qnet，ar≥5900kcal/kg，可達到神華精塊4 級標準，可用作氣化用煤、液化用煤、民用煤，塊精煤也可以破碎后作為末煤特低灰。

大井混煤：粒度25～0mm 灰分Ad≤12%、水分Mt≤20%、發熱量Qnet，ar≥5200kcal/kg，可達到神華混煤5200 標準，作為優質動力煤。

大井末精煤（特低灰）：Ad≤6.5%、水分Mt≤15%、發熱量Qnet,ar≥5900kcal/kg，可達到神華特低灰標準，作為高爐噴吹配煤及化工用煤。（改造后新增）

活井塊精煤：粒度80～25mm、Ad≤7.5%、水分Mt≤15%、發熱量Qnet,ar≥5900kcal/kg，可達到神華精塊4 級標準，可用作氣化用煤、液化用煤、民用煤，塊精煤也可以破碎后摻入混煤產品中作為動力煤。

活井混煤：粒度25～0mm，灰分Ad≤13%、水分Mt≤19%、發熱量Qnet，ar≥5200kcal/kg，可達到神華混煤5200 標準，作為優質動力煤。

活井特低灰：Ad≤6.5%、水分Mt≤15%、發熱量Qnet,ar≥5900kcal/kg，可達到神華特低灰標準，作為高爐噴吹配煤及化工用煤。

2.2 改造方案

2.2.1 塊煤、末煤選煤方法的確定

考慮利用原有設備。大井系統現布置有塊煤淺槽分選系統，本次改造保持塊煤分選系統洗選設備不變。活井系統現布置有跳汰分選系統，重介旋流器分選系統，設備運行狀態良好，分選精度高。本次改造保持塊煤、末煤分選系統洗選設備不變。

2.2.2 分選上下限的確定

大柳塔選煤廠屬于動力煤選煤廠，塊煤產品上限可達200mm，結合淺槽設備的入洗粒度，確定改造后選煤廠分選上限為200mm。活井系統上限與現有保持一致，為80mm，若考慮盡可能多的生產塊煤，并結合跳汰分選上限，生產中可以將塊煤上限提升至100mm。

在保證末煤“特低灰”情況下，盡量減少煤泥水系統負荷，降低生產成本，小粒度末煤通過洗選加降灰提升的發熱量被增加的水分抵消，同時造成煤泥水系統負擔重，故該部分末煤盡量少進入洗選系統。同時考慮現有分級設備性能，選用弛張篩，將分選下限降至6mm。

2.3 煤泥分選工藝

末煤主廠房目前配置有螺旋分選機進行粗煤泥分選，本次改造不改變粗煤泥分選工藝。當采用脫粉入洗時，粗煤泥直接回收，當活井末煤需要全入洗降低硫份時，開啟粗煤泥分選系統。

2.4 細煤泥回收工藝

選煤廠目前配置有加壓過濾機與快開隔膜壓濾機對煤泥進行回收，本次改造不改變煤泥回收工藝。

2.5 改造后工藝流程

改造后，大井系統工藝流程為：200～6mm 塊煤重介淺槽分選，6～0mm 粉煤不洗選，3～0.5mm 粗煤泥由煤泥離心機回收，-0.5mm 細煤泥采用加壓過濾機回收。見圖5.3-1。

活井系統工藝流程為：80-13mm 塊煤跳汰分選，13-6（0）mm 末煤重介旋流器分選，3-0.5mm 粗煤泥由煤泥離心機回收，-0.5mm 細煤泥采用加壓過濾機與壓濾機聯合回收。

2.6 改造前后產品及效益對比

大井系統改造前后產品對比如下表1。活井系統改造前后產品對比見表2。

表1 大井系統改造前后末煤產品對比表

大井系統入洗率%末精煤混煤總銷售收入

產量發熱量(大卡)售價產量發熱量(大卡)售價（萬元/年）

（萬噸）（元/噸）（萬噸）（元/噸）

改造前57.410.000.000.001082.835518.76178.55342884.42

改造后75.21477.625983.78220.20585.525226.17161.643493 57.34

表2 活井系統改造前后末煤產品對比表

洗選方式末煤產品總銷售收入

末精煤混煤

產量發熱量售價產量發熱量售價

改造前994.295946.09220.20304.574376.09112.50316204.51

改造后632.935930.56220.20716.135204.39160.38317221.54

在末精煤全部作為特低灰銷售的情況下，對比改造前，收入增加約7500 萬元/年（大井系統與活井系統合計）。考慮到洗選成本變化，選煤廠改造后效益增加約4537 萬元/年。

3 結論

大井系統入洗率由57.41%提升至75.21%。活井改為脫粉入洗，入洗率67.05%，需脫硫時最高能達到100%，降低了無效入洗率（煤泥部分），降低了末煤洗選成本，經濟效益顯著。此外，活井系統與大井系統保留了全入洗的靈活性（不能同時全入洗），可以根據市場需求進行工藝調整。本次改造，選煤廠停產時間較短，影響時間主要為延長運輸設備，改造后有助于提高產品質量與經濟效益，穩定生產，建議盡快實施，盡早發揮作用。

作者簡介：向伯濤（1988-），男，漢族，湖南省常德人，20010年畢業于中國礦業大學，大學本科學歷，目前就職于中煤科工集團北京華宇工程有限公司，工程師，主要從事選煤廠設計工作。