千万吨级动力煤选煤厂工艺的综合对比分析

陈强

【摘 要】 中国的煤炭资源丰富，储藏量大而且分布广泛，我国是一个煤炭需求大国，居民和工业用煤的需求量比较大，为了开发更多的煤炭资源，我国提出了西部大开发的基本战略目标，将煤炭开发重点转移到西部人烟稀少的地区。本文在依循动力煤选煤厂的发展历程中，结合我国的动力煤的特点，以提高动力煤入选比例为目标，对比分析动力煤分选的关键设备及其工艺优缺点，针对不同质量的原煤进行不同的自动化控制和分选精度把握，对我国千万吨级大型的动力煤选煤工艺进行了展望。

【关键词】 动力煤；选煤；分选工艺

动力煤在我国的煤炭消费总量占据比例最大，在中国经济持续快速发展的进程当中，能源消耗比例不断攀升，为了给人们提供煤炭需要的同时，保持干净环保的能源环境，煤炭分选是清洁加工的基础环节，对煤炭进行分选可以转化为洁净煤基燃料，可以有效地控制煤烟污染，进行空气净化。我国的大型选煤厂正在不断拓展当中，呈现出一种趋势，引领资源节约和环境保护的我国煤炭业走上环保、节能的高效而经济的轨道上来。

一、阐述动力煤分选的必要性

在我国大型动力煤选煤厂中，大多使用低变质的烟煤，这些低质烟煤不但黏度极差而且燃烧的火焰极长，污染比较严重，它具有低硫和高挥发的特点，一般用于动力发电工业用煤。在我国普遍推行机械化煤层作业的操作过程中，在地底煤层的原煤开采作业里，必然有夹矸等杂物混入开采的原煤当中，致使原煤的灰分度有所增加，这些原煤中的灰分掺杂在其中，极大地影响了开采的煤层质量，因此，在煤层里开采出来的原煤必须要经过分选工艺的过程，通过减少原煤中的灰分，提高开采原煤质量水准。

在民用原煤的需求结构中，只需对原煤进行排矸，而没有过多的精度要求，它只需满足人们民用的日常用煤需要。因而，在动力煤选煤厂方面，要根据原煤品种灵活调整工艺；在原煤企业销售方面，要尽量降低动力煤分选成本，通过控制加工成本，才能相对提高吨煤利润。这就要求在动力煤的分选工艺上要提高自动化控制水平，同时用节能增效的理念提升动力煤企业的可持续性发展。

二、判定动力煤分选的上、下限因素

在动力煤分选工艺选择之前，要对开采出来的原煤的入选粒度进行规定，只有适合的原煤粒度级别，才能进入动力煤分选工艺流程。那么，对开采出来的原煤粒度如何进行判定呢？究其影響因素，主要有以下几个因素：

1、居民生活用煤的规范标准。原煤要进入居民生活当中，成为人们的生活用煤，其使用和标准、规范和工业用煤的标准、规范有所不同，原煤粒度要求在民用中适用《常压固定床煤气发生炉用煤标准》，而工业用途中适用《发电煤粉锅炉用煤技术条件》，民用原煤的粒度要求规定在13-100mm，工业用煤的粒度要求规定<50mm。

2、考虑原煤的成分。在对开采出来的原煤进行入选之前，由于在机械化开采原煤作业中不可避免会有夹矸等杂物掺入其中，因此要考虑开采出的原煤的不同成分性质，其一是要将夹矸煤的含量在原煤中的比例和破碎的解离度作为重点考虑因素之一，其二是将原煤中的粒度灰分和硫分含量也要作为入选粒度的上、下限考虑因素。

三、动力煤选煤厂的分选工艺选择

1、洗选块煤的工艺。在大型动力选煤厂中，由于厂型较大，块煤在应用于煤气发生炉，用于造气的过程中必须要进行分级入选，在开采的原煤含有较多夹矸等杂物时、原煤质量变差的前提下，必须首要采取块煤的洗选措施，以减少煤泥水回收系统的压力。洗选块煤工艺要采用不同的分选设备：

（1）重介浅槽分选机的内部结构相对简单，维护和保养都比较方便，尤其是这种分选机的单机处理能力极大，可达800t/h，这种自动化水平较高、分选精度也较高的设备广泛应用于块煤分选工艺中，其原理主要是靠设备中的重介悬浮液对煤和杂质矸进行相对静态的分层，不同的物质有不同的密度，正是根据这个物理特性，煤和杂质矸在其自身密度不同的物理特性之下，呈现相对静态的自然分层，在重介浅槽分选机的自动化控制下，重介浅槽分选机可以自动对煤和杂质矸进行调节，该设备中没有剧烈的挤压和摩擦，减少了次生的煤泥量，使块煤分选精度增加。

（2）重介斜/立轮分选机也是分选设备之一，由于体积庞大、笨重的制约性条件，致使它在作业配套方面欠缺灵活性，分选精度高的优点不足以弥补分选中处理量低的致命弱点，因而重介斜/立轮分选机在现在的大型动力煤选煤厂已较少使用，基本属于淘汰设备。

（3）跳汰选在我国以往的大型动力煤厂中实践时间较长，分选工艺也比较成熟，为我国几座大型的原动力煤厂做出过重大贡献。它不使用介质，只用风和水来进行分选，大量的循环水的用量加重了设备的负担，成为了该种设备的主要劣势，而且这种设备的分选工艺精度相对其它工艺来说较低，在现在的大型动力煤选煤厂中已很少使用。

（4）动筛跳汰分选与前两种设备来比较，分选精度和处理能力也很小，它只采用风，不需要水和其他介质，这种设备通常只进行易选煤的分选，只是替代人工选矸的预选设备，以备不时之需。

2、末煤分选的工艺。目前，我国的大型动力煤选煤厂在进行末煤分选时，已用先进的重介旋流器替代了末煤跳汰机，这两种设备都可用于末煤分选，但是无论在分选精度，还是在自动化程度上来说，重介旋流器都比末煤跳汰机远为优越，重介旋流器对不同煤质的变化适应能力远比末煤跳汰机要强很多，尤其是近几年研发的大直径重介旋流器极大地简化了分选处理系统，加强了单机处理高效能力。

3、粗煤泥分选的工艺。在机械化采掘作业中产生的粉煤灰必须经过洗选才能进入产品使用，因此也要使用粗煤泥分选设备进行洗选。其中，干扰床分选机是相对于螺旋分选机和小直径重介质旋流机更为优越的设备，其内部的槽体承载了进入料桶内的原煤，用上升水流的干扰沉降原理进行高密度的分选，分选密度可达到1.4-1.9kg/L，精度高，有效地对脱泥后的粗煤泥进行分选。

四、结束语

目前，我国的动力煤选煤厂正向大型化发展，基于人们对煤炭资源的大量需求，大型动力煤选煤厂为我国的煤炭建设提供了强有力的支撑，根据不同的原煤质量，可进行灵活多变的工艺调整，千万吨级特大型选煤厂的工艺设计复杂，是一项大型的系统工程，其发展趋势逐渐趋于规模的大型化、工艺设计的模块化和普遍化，用针对块煤、末煤和粗煤泥的不同关键配套设备和不同的设备工艺，对不同的原煤进行分选，逐渐适用分选精度大、单机处理能力大和自动化程度高的配套设备，在实践的运用中不断得到广泛的推广应用，为千万吨级的大型动力煤选煤厂提供设备和工艺技术保障。

参考文献：

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