煤炭质量检测和工艺优化研究

钟闻

济南市第二产品质量检验院 山东济南 271100

近年来，随着新技术、新工艺、新设备的应运而生，选煤工艺得到进一步优化，尤其是重介质选煤工艺在煤炭筛选流程中的应用，不仅给减少了煤炭燃烧对自然生态环境的污染，同时，也给煤炭生产企业带来巨大的经济效益。

1 煤炭质量检测方法

1.1 检测指标

目前，煤炭质量检测分析系统已经在煤炭检测领域得到普遍推广和应用，该系统具有智能化分析、识别、筛选功能，能够准确检测出煤炭当中的含水量、煤的粒度组成、筛板与筛孔形状、筛面长度、宽度、抛射角以及振幅等多项指标。

1.2 煤炭质量检测分析系统的检测优势

在检测煤炭质量时，煤炭质量检测分析系统主要具有三大优势，第一，在检测过程中，将形成大量的文件数据信息，该系统强大的存储功能可以确保这些数据安全性，使检测过程达到标准化要求。第二，一旦检测设备在运转过程中出现故障，维修人员能够第一时间制订维修措施，并及时排除故障隐患，使设备能够始终保持正常的运转状态。第三，设备内部的智能分析运算系统能够随时对产生的各种数据进行精准计算，计算数据具有真实性、可靠性特点，这就为煤炭质量检测工作提供了强大的数据支撑[1]。

1.3 煤炭质量检测原理

在检测煤炭质量过程中，首先对煤炭进行筛分处理，这时，需要考虑筛板与筛孔的形状、煤的粒度组成、筛面的长度、宽度以及倾角等指标，如果逐一考虑单独的指标，将严重影响工作效率。而煤炭质量检测分析系统恰恰可以整合多项指标，能够一次性完成煤炭的筛分工序，对企业而言，将节省大量的投入成本。

煤炭质量检测分析系统的检测原理如下：系统当中事先植入智能分析软件以及计算与运算指令、公式，然后对出井煤、存仓煤、销售煤、进厂煤、入炉煤等煤种的各项数据参数进行计算与处理，其处理过程实际上是数据采集、加工、分析、传递的过程，当系统将检测数据输出以后，销售部门可以结合这些数据制订煤炭销售计划。由于该质量检测系统形成了检测数据完全参照于行业检测标准，能够保障数据的权威性，因此，在煤炭自检、送检或者抽检时，无需考虑数据检测误差，这就节省了大量的二次检测时间。

2 洗煤选煤工艺优化措施实例

2.1 重介质选煤工艺原理

重介质选煤工艺主要借助于物理学中的阿基米德浮力原理，选取的介质密度在净煤与煤矸石之间，这样能够有效分离煤矸石与净煤，其主要工艺类型包括末煤重介质旋流器分选工艺、跳汰粗选工艺以及块煤跳汰工艺。其中块煤重介质旅游器分选工艺主要利用块煤重介质分选机将待处理的块煤与末煤分别置于重介质当中进行分选，由于这种分选工敢分离精度高、分离效果好，因此，往往适用于大型选煤场。利用该工艺进行分选操作时将产生大量的煤泥以及废弃的煤矸石，仅仅处理这些废弃物就需要大量的时间，同时，工艺流程也较为复杂，投入成本也相对较高。

跳汰粗选是在重介质旋流分选工艺当中增加跳汰排矸工序，排出的矸石密度约为1180kg/L，随着块煤中矸石含量的下降，矸石对重介质旋流器的干扰值也会随之下降，进而延长重介质旋流器的使用寿命，因此，跳汰粗选工艺适用于处理煤质波动幅度大，含矸率高的块煤。而块煤跳汰工艺主要利用跳汰机对块煤进行分选，这种工艺投入成本低、单位时间内的块煤处理量较大，同时，能够大幅提升精选煤的质量，多适用于处理对末煤质量要求较高的块煤。

2.2 块煤产品指标

洗煤与选煤工艺主要采用块煤重介质浅槽工艺，利用煤泥离心机对粗煤泥进行脱水回收处理，在洗煤过程中产生的细煤泥主要利用加压过滤机进行脱水回收。然后遴选出大块煤、中块煤与末煤三种产品，确定块煤的粒度指标后，将矸石排除在外。遴选出的块煤产品指标及用途如下：大块煤的粒度介于50-200mm 之间，发热量大于500kcal/kg，主要供应给煤化工企业使用。中块煤的粒度介于25-50mm 之间，主要通过本地销售或者火车外运的方式供应给煤化工企业使用。混煤的粒度介于0-25/50mm 之间，主要用于当地的电力企业使用。而洗煤过程中产生的废弃煤矸石，粒度一般介于25-200mm 之间，排放地点主要是当地的矸石场[2]。

2.3 块煤分选工艺优化措施与实施效果

首先更换分选块煤的筛板，将筛板的孔径由原来的50mm 增加至80mm，同时引入多品种、多粒度煤形，增加粒度在13-25mm 之间的籽煤，8-13mm 的小粒煤以及5-8mm 的牙煤，使终端煤炭产品质量能够满足用户需求。在块煤分选过程中，选煤厂应当设立专门的煤质管理体系，主要用于控制煤炭质量，并以洗煤以及选煤流程进行有效监控，随时掌握洗煤与选煤工艺指标，以发挥煤炭资源的最大化价值。

通过更换筛孔，调整块煤粒度，块煤分选前后的数量发生了改变。其中粒度为50-200mm 的大块煤，25-50mm 的中块煤，其粒度分别调整为80-200mm 以及25-80mm。更换筛孔与调整块煤粒度后，矸石产量由原来的13785 吨变为现在的8523 吨，而大块煤与中块煤的比值由原来的55：45 变为35：65，由此可见，通过对分选工艺流程的优化和调整，中块煤数量较原来增加了近20%。而从经济效益方面看，如果按照当时市场块煤228 元/t 的平均市价计算，以一个月的经济效益增收情况为例，大约为企业创造了50 万以上的收益。因此，洗煤与选煤工艺优化以后，不仅提高了煤炭产品质量，同时，也促进了企业经济效益的提升[3]。

3 结语

随着分选设备效率的提高以及选煤厂规模的不断扩大，选煤设备的自动化、智能化水平也逐年提升，在这一利好形势下，选煤企业应当始终秉持与时俱进的态度，在洗煤与选煤过程中，积极应用新设备、新技术与新工艺，并不断借鉴成功的选煤工艺方法与经验，提高选煤效率，生产出更多的优质煤炭。另外，低碳环保是促进整个社会健康可持续发展的一条有效路径，因此，煤炭生产行业应当不断提高煤炭的燃烧效率与利用率，不断对洁煤技术、净煤技术进行改进和优化，使人与自然能够和谐相处，协同共进。