浅析煤质分析与检查对选煤厂设计的影响

王文龙，蒋富歌

（煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州 450000）

浅析煤质分析与检查对选煤厂设计的影响

王文龙，蒋富歌

（煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州 450000）

随着我国经济高速发展，市场对煤炭的需求不断扩大，煤炭价格不断上扬。国内煤炭加工和销售市场也发生了较大的变化，用煤企业对煤炭产品的质量要求日趋严格，煤炭生产企业的竞争更加激烈。目前选煤厂为实现对煤炭的分选提供了有效的保证。对煤质分析与检查对选煤厂设计的影响进行了说明，为后期选煤厂的设计提供参考。

煤质；分析；选煤厂；设计

我国煤炭资源储量丰富，是我国极大的能源财富，但这些年由于对煤炭资源的过度开发与利用使得对煤炭资源造成了极度的浪费，加之利用效率不高，不仅造成了对环境的过度污染，还使得煤炭储量严重减少，对我国长期可持续发展战略造成了影响。选煤厂设计时需要对煤质进行系统分析与检查，才可确保选煤工艺是否合理有效。外界条件和环境影响着煤质的形成，不同的环境决定了不同的煤质类型，各矿区煤田煤种不同，不同层面煤质也存在较大差别。因此，选煤厂设计应对煤质具体性质进行全面分析和检查，了解煤质情况，确定适合选煤厂的选煤方式及生产方式，保证选煤厂产品质量。

1 煤质检验主要项目及指标分析与说明

1.1 煤质检验中水分的检测

一般情况下，煤炭中水分包括内在水分和外来水分，由植物转变成煤炭过程中含的水分叫内在水分，而开采及运输过程中附在煤炭裂缝和表面的水分叫外来水分。一般来讲，煤变质程度越大，内在水分越低。如贫煤、无烟煤内在水分较低等。水分的存在不仅浪费了大量的运输资源，还会在煤燃烧时消耗热量，对煤炭的利用具有重要影响。

1.2 煤质检验中灰分的检测

煤在彻底燃烧后剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质。动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣。

1.3 煤质检验中挥发分的检测

挥发分就是煤炭在隔绝空气和高温的状态下加热时排出液体和气体状态的产物，主要由氢气、甲烷和其他碳氢化合物等组成。这是鉴别煤炭质量和类别的重要指标之一。当煤炭变质程度增加，其挥发分随之降低。气煤、褐煤的挥发分比较高，而无烟煤、瘦煤的挥发分比较低。

1.4 煤质检验中固体碳含量的测定

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的情况，计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

1.5 煤质检验中发热量的测定

一般发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克，国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g左右[1]。

2 选煤厂设计中煤质分析的重要性

选煤厂设计中的煤质分析对保证选煤质量具有重要意义。加强选煤厂煤质分析与检查，应从管理机构，管理制度，管理体系等方面落实，完善监测技术，严把管理关。通常，煤炭挥发分、硫分、灰分及发热量等决定了煤炭的品质，而煤炭的品质直接决定了煤炭的价格及经济效益。煤质分析对提高选煤厂的经济效益和选煤质量有着重要决定性作用，相关管理部门要加强对煤质分析的重视。因此在选煤厂的设计过程中，根据煤质的具体情况，制定合理的选煤工艺，既可以提高选煤的质量，保证经济效益得到提高，也可满足煤炭的技术指标。综上所述，选煤厂设计关系着选煤厂经济效益及煤质质量，为保证其煤质质量及实现最大的经济效益，选煤厂设计应关注选煤厂设计质量，保证其根本利益。

前面提到，煤产品质量由灰分、水分、挥发分等指标决定，因此，提高煤质检查工作是改进选煤厂技术及提高选煤厂效益的关键因素，同时，也可为选煤厂设计提供科学的依据。通常选煤设计一般包含选煤技术和工艺、分选过程自动化和质量指标测定，对煤质实施有效的监测，在一定程度上可保证选煤厂运行稳定、煤质符合设计要求，可满足企业长久健康发展。选煤厂的主要任务是实现对原煤的分选加工，洗选出不同质量与规格的煤，以满足不同用户对煤质的要求。而这一系列工作需通过技术方面检查，对选煤生产中的原煤性质、产品和质量进行分选，根据选煤生产过程中的原料煤性质和质量对煤质进行采样化验，得到煤质质量数据，综合上述情况对选煤厂生产情况综合评价，为选煤厂提供数据支持。

因此，通过以上分析可知，煤质检查对选煤厂设计具有重要的意义。通过对煤质的检验，可了解企业现状、设备完好程度并可根据具体情况分析和调整生产操作条件，指导日常生产。同时，可通过对煤质检查的分析，发现生产的问题，制定解决方案。如改进生产工艺、提高设备能力等。因此，煤质检查工作是选煤厂设计、生产的技术保证，也是选煤厂管理的参考因素。

3 关于选煤厂设计的相关问题讨论

通常选煤厂生产应包含多系统的管理与运行，一般应包含原煤系统、块煤分选系统、介质系统、粗煤泥回收系统及煤泥水系统的设计，在实际设计与生产中应保证系统的相互衔接与设计合理保证生产的顺利运行。

3.1 原煤系统的设计

通常，设计时应对原煤的颗粒度进行筛分，如将原煤经过不同目数的筛网进行初步的筛选并进行检查，检出杂物后进入破碎机破碎至指定粒径后进入下一步筛选工段。

3.2 块煤分选系统

一般块煤经过一定目数的脱泥筛进行湿法筛分脱泥后，脱泥筛筛上物进入重介浅槽分选机分选。分选出的块精煤和块矸石分别经脱介筛脱介脱水，块精煤经脱介分级筛（双层）分出中块和小块产品，分别进入洗混中块煤仓和洗小块煤仓，矸石进入矸石仓。脱泥筛筛下物经弧形筛和离心机脱水后，与筛末煤一起作为最终的动力煤产品进入末煤仓。

3.3 介质系统

各脱介筛筛下合格介质返回合格介质桶循环使用。精煤脱介筛下合格介质经分流后一部分返回合格介质桶，分流出来的另一部分合格介质与各脱介筛下稀介质进入稀介质桶，然后由磁选机进行回收。磁选精矿返回合格介质桶，磁选尾矿进入粗煤泥回收系统。重介浅槽系统设有密度计和密度自动控制补水阀门，可实现密度的在线自动控制。此外，还设有新介添加系统，当系统介耗高时，可通过加介泵湿法方式方便地添加新介质[2]。

3.4 粗煤泥回收系统

磁选尾矿经浓缩旋流器浓缩后，溢流至煤泥浓缩机，底流经过弧形筛一次脱水后入离心机二次脱水回收，回收的粗煤泥作为最终的动力煤产品。粗煤泥回收系统的筛下水、溢流水等合并至煤泥水系统。离心液返回浓缩旋流器入料用以控制大颗粒不进入煤泥水系统。

3.5 煤泥水系统

经粗煤泥回收后的煤泥水经浓缩机浓缩后，溢流水循环重复使用，底流由泵送至压滤机回收。压滤机滤饼经带式输送机运往指定的煤泥晾干场区。并设计了两套絮凝剂自动添加装置和两台浓缩机来达到煤泥的完全彻底的回收，洗水闭路循环，从而达到环保节能的要求，实现清水洗煤的目的。

4 结语

煤质质量是煤炭综合经济价值的体现，原煤通过选煤厂的洗选可实现对不同种类的煤炭进行分类，有利于煤炭资源的利用，益于其发挥应有的价值。这些年，我国经济不断在发展，对煤炭资源的需求和开发越来越大，煤炭资源利用中选煤厂设计这一环节的地位越来越重要。选煤厂设计的重要参考依据就是煤质的分析，所以，这方面的建设必须要得到重视，采取有效的设计方法确定合理的选煤工艺，实现煤炭资源的综合开发与利用。

[1]石绍辉，成勇，李庆芳.赵楼选煤厂的设计分析[J].选煤技术，2012，（6）.

[2]曲静坤.选煤厂专业运营是实现效益最大化的有效途径[J].煤炭加工与综合利用，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

王文龙（1989–），男，山东德州人，助理工程师，主要研究方向为选煤厂设计。