選煤廠三年規劃

前      言 xxx選煤廠隸屬於霍州煤電集團xxxxxx，原設計能力為1.80mt/a的煉焦煤選煤廠，主要入洗本礦井原煤與集團公司內部部分礦點原煤。～年入洗能力計畫2.10mt，超設計能力17%。截止上半年已入洗107萬噸，完成年計畫的51.39%，年底有望完成計畫，甚至突破計畫，其能力利用率達預計可達119.91%。但是，隨著本礦礦井資源的變化，以及集團公司內部洗煤系統整體形勢的發展，選煤廠面臨著資源量缺乏、入洗結構調整、洗煤效率偏低、環節能力不適應及整體發展後勁不足等一系列矛盾。為此，根據礦井三年規劃生產能力及洗煤廠的實際情況，對洗煤廠後三年的整體發展進行了規劃，整體規劃從選煤廠可入洗資源量、工藝現狀入手，著重分析了後三年入洗原料煤來源及其可選性，工藝存在的問題及改造的必要性，環節配套改造，投資、成本、產出等，明確的提出了核心工藝改造方案為全重介工藝，進一步完善工藝及其配套系統，提高選煤廠的生產能力、裝備水平和競爭實力，確保選煤廠的可持續發展。   第一章         xxxxxx選煤廠現狀 一、概況 xxxxxx選煤廠是xxx方式合作開發。位於xxxx之間，距霍州市4km，通過地方公路與大運幹線公路相連，有3.828km的鐵路專用線在聖佛車站與南同蒲鐵路接軌。選煤廠設計年入洗能力180萬噸，屬煉焦煤選煤廠，現行工工藝採用跳汰三產品、煤泥濃縮浮選、尾煤壓濾回收。目前，入選原煤除來自本礦礦井1#、2#、10#、11#原煤外，還包括集團公司xx2#煤、xx10#煤、xxx2#煤、xx2#煤、xx2#、10#煤等，生產產品主要包括8--11級1/3焦煤和肥煤。 二、原煤系統 選煤廠原煤除來自本礦斜井和平峒，大部分入選原煤來自本集團公司內部附近其他礦井。斜井通過皮帶運輸；平峒通過1t礦車運輸，同兩個翻車機房受煤，每個翻車機房下各設有一個緩衝倉。內部調煤通過汽車運輸至儲煤場，推土機送入受煤坑，經回煤暗道進入原煤準備系統篩分、破碎處理後進入原煤配煤倉，配煤倉下設有自動配煤系統。現選煤廠儲煤場包括113煤場、228煤場、101煤場，配煤倉為3個φ12m、各倉容量1300t的圓筒倉。 原煤準備為雙系統，設有預先篩分、選擇性破碎、手選、塊原煤破碎等生產環節，能夠滿足生產要求。 三、工藝系統 原設計生產工藝採用0—50mm原煤脫除煤泥後跳汰主洗、中煤重介旋流器再洗、煤泥濃縮浮選、尾煤壓濾回收、洗水閉路循環的聯合工藝流程。其中：跳汰為雙系統；中煤重介再選系統自1989年試生產以來，一直未能投入使用。後經改造，現行生產工藝採用不分級跳汰、浮選聯合工藝流程。另外，設計採用選前脫泥作業由於跑粗原因，實際生產中只把該作業改為跳汰分選前預先潤濕和輸送用。同時針對浮選入料灰分投產後超過設計一倍，浮選精煤無法達標的問題，對浮選工藝進行了改造，將原一段浮選改為一段粗選二段精選工藝。 四、儲裝運系統 選煤廠現有6個φ12m、各倉容量1300t的圓筒精煤倉，倉下配有自動配煤系統，3個φ12m、各倉容量1300t的圓筒中煤倉。並設有精煤裝車站和中煤裝車站各1個。 五、供配電和自動化 1、電氣系統 目前選煤廠使用bfc型低壓配電屏，屏內主要元件dzx10系列斷路器和cj10系列交流接觸器，不適合在單元組合配電屏中使用。現場觀察，各電氣元件安裝距離偏小，各單元之間和屏與屏之間無可靠隔離。一個迴路發生故障時，不能可靠分斷故障迴路而造成整個單元電氣元件燒毀，甚至波及整塊配電屏和相鄰屏，造成更多的電氣設備損壞，影響配電系統安全正常工作。 2、自動化 選煤廠設有以plc為基礎的集中控制裝置。現橫塊區有損壞，集控裝置處於帶電停運狀態。其他自動化包括：跳汰機採用數控風閥控制，並設有自動排料裝置；原煤精煤倉下自動配煤系統；501精煤皮帶zz-89型線上測灰儀自動檢測。 六、～年選煤廠生產能力計畫 ～年入洗原煤計畫210萬噸，超設計能力17%；生產精煤計畫103萬噸，同比增幅29%;外運總量149萬噸，同比增幅%；各指標情況見表1。                       ～年洗精煤及副產品生產計畫                           表1 第二章             煤源、煤質及可選性分析 一、煤源概況 1、煤源 ～--～年預計入洗煤源主要包括本礦井生產的1#、2#、10#、11#原煤和集團公司內部調撥原煤，由於李雅莊選煤廠、回坡底選煤廠的相續投產，內調原煤相對困難，資源不足，預測只能調xxxxxx礦2#、10#原煤。截止～年6月末，本礦礦井剩餘可采儲量1550.2萬噸，圈定可采儲量1557.2萬噸。礦井產量規劃～年80萬噸、～年120萬噸、～年150萬噸，分井口、分採區的礦井三年產量規劃見表2。                     礦井三年產量規劃                             表2 內調煤可調運量能確保每年100萬噸。根據資源可采產量確定選煤廠三年入洗能力見表3，其中：10#原煤入洗比例達     %；11#原煤入洗比例達         %；1#2#原煤入洗比例達               ；11#原煤入洗比例預計達           % 選煤廠三年入洗量規劃          表3 2、煤層特性 入洗原煤以1/3焦煤為主，有時也有偏肥煤。本部礦井可採煤層

主要有：1#、2#、5#、6#、9#、10#、10下#和11#煤。目前，礦井開採煤層為1#、2#、10#、和11#煤，其中上組煤1#、2#屬中灰低硫煤，下組煤中除11#煤硫分較低外，6#、9#、10#煤中含硫含量較高，硫分賦存狀態以硫化物硫和有機硫為主。 二、煤質及可選性分析 ㈠各礦點煤質及可選性 1、xxx2#原煤 根據白龍2#原煤大樣資料分析結合日常生產技術檢查得表4：白龍2#原煤浮沉試驗綜合結果表。本礦礦井2#原煤粒度組成較好，末煤含量低，煤泥含量12.46%，各級別理論分選比重偏高，9級1.55、10級1.60、11級1.65，可選性較好。 2、xx10#原煤 根據白龍10#原煤大樣資料分析結合日常生產技術檢查得表5：白龍10#原煤浮沉試驗綜合結果表。本礦礦井10#原煤粒度組成較好，末煤含量低，煤泥含量12.46%，各級別理論分選比重偏高，9級1.55、10級1.60、11級1.65，可選性較好。 3、xx11#原煤 根據白龍11#原煤大樣資料分析結合日常生產技術檢查得表6：白龍11#原煤浮沉試驗綜合結果表。本礦礦井11#原煤粒度組成較好，末煤含量低，煤泥含量12.46%，各級別理論分選比重偏高，9級1.55、10級1.60、11級1.65，可選性較好。 4、xxxxxx2#煤 根據xxxxxx2#原煤大樣資料分析結合日常生產技術檢查得表7：xxxxxx2#原煤浮沉試驗綜合結果表。本礦礦井2#原煤粒度組成較好，末煤含量低，煤泥含量12.46%，各級別理論分選比重偏高，9級1.55、10級1.60、11級1.65，可選性較好。 5、xxxxxx10#煤 根據xxxxxx2#原煤大樣資料分析結合日常生產技術檢查得表8：xxxxxx2#原煤浮沉試驗綜合結果表。本礦礦井2#原煤粒度組成較好，末煤含量低，煤泥含量12.46%，各級別理論分選比重偏高，9級1.55、10級1.60、11級1.65，可選性較好。 從上述各煤層的性質分析看，各點原煤可選性差異較大，分選比重和產率相差很大，實際生產中應以配煤入洗為主，以便綜合利用資源，達到最佳分選效果。 ㈡綜合煤質及可選性 根據近幾年配煤入洗的配比和各煤層資源情況，本規劃預計各來煤比例：1#2#原煤占            %、10#原煤占             %、11#原煤占           。根據配比得入洗原煤浮沉組成表9。 入洗原煤綜合浮沉組成                       表9 由浮沉組成情況可知：主導級為       密度級，產率達     ，其次為+1.8密度級，產率達     %，說明可見矸較多。綜合1.3~1.4密度級分析，產率達34.81%，本級灰分達              %，說明入洗原煤內灰較高，生產低灰精煤的可選性較難。繪製可選性曲線，當精煤灰分要求9.5%時，其理論分選密度為            kg/l，±0.1含量達              %，可選性為           。當精煤灰分要求10%時，其理論分選密度為            kg/l，±0.1含量達              %，可選性為           。當精煤灰分要求10.5%時，其理論分選密度為            kg/l，±0.1含量達              %，可選性為           。 第三章        工藝系統規劃及環節改造 一、現階段存在的主要問題 ㈠工藝方面 1、從煤質指標、生產技術指標、產品指標，結合精煤最大產率原則及最大經濟效益的取得的角度考慮，現行生產工藝存在以下問題： ⑴、目前入洗原煤煤質變化大，末煤含量大大增加，跳汰機分選效果變差，從近幾年的生產指標來看，中煤帶煤損失較高22-25%，矸石污染＞8%，精煤損失大，影響了選煤廠的經濟效益。 ⑵、11#原煤灰分在29-35%範圍內，屬較高灰分，-13mm級原煤含量近60%，原煤易碎。煤泥含量達15%左右，含量適中，其中浮沉煤泥占本級含量2-3%，原煤不易泥化；-1.40密度級含量40-45%，灰分9.65%-9.90%，矸石含量20-30%，矸石含量較高。從其可選性來看，11#煤精煤灰分10.5%時，δp±0.1=48.3%，理論回收率為58.83%，屬極難選煤。採用跳汰工藝，很難生產9-11級精煤，精煤產率無法保障，若單獨入洗11#原煤，則精煤產率僅為28-33%，產率極低；若與2#、10#原煤混合入洗，則由於煤質性質的不同，影響精煤最大產率的取得和產品質量的穩定。 2、洗煤廠工藝現狀 洗煤廠原設計工藝流程為跳汰主洗-中煤重介及濃縮浮選工藝流程，設計工藝上包括中煤重介再選系統，共有機電設備     台，投入    萬元。現在淨值    萬元。由於設計時間為1984年，當時重介質旋流器洗選工藝不十分成熟，設備可靠性、適應性較差，投產後一直沒有套用的原因主要有以下兩方面的原因： ⑴、原設計工藝中，生產產品包括1#精煤、2#為基礎的集中控制，且投產後因綜合保護不全等原因沒有調試，採用的就地手動開車。用人多，生產效率低，～年上半年全員效率         噸/工，比高效選煤廠的標準       噸/工差            噸/工，應逐步進行自動改造。 二、整體規劃 ㈠核心工藝規劃 1、工藝現狀 生產實踐表明，全跳汰工藝只能適應於易選煤或中等可選煤，對難選、極難選煤採用跳汰洗煤方法，效率和產率極低，經濟效益極差。如現選煤廠採用的跳汰選煤方法，生產9級、10級、11級精煤，原煤理論±0.1含量偏高、較難選。表是選煤廠近期時間以來的技術指標。 跳汰選煤方法技術指標                表12 生產9級精煤時±0.1含量達21.5%，屬較難選煤，導致分選效率極低，達75.34%，精煤產率47.18%，精煤在中煤中的損失超過了28%，矸石污染達9%，有25~30%的中煤混入精煤，15~25%的矸石混入中煤，影響了產品質量的穩定，嚴重損失了洗煤廠的經濟效益。在生產10級、11級精煤時，±0.1含量分別為17.5%和14.8%，屬中等可選煤，雖然適用於跳汰分選，但分選效率也僅達到80.34%和85.34%，精煤產率達51.58%和56.13%，精煤在中煤中的損失仍達18~20%，矸石污染在8%左右，得不到最佳經濟效益。若同樣的原煤採用重介洗煤方法，效果將明顯提高，分選效率分別提高14.05%、12.07%、8.5%，達到89.39%、92.41%、93.84%。精煤產率分別增加8.80%、7.75%和5.59%，分別達到55.96%、59.33%、61.72%，精煤在中煤內的損失降到10%以下，矸石污染降到2%左右，經濟效益明顯提高。 重介選煤方法技術指標                 表13 全跳汰與全重介工藝產率、效率對比表14 ～年上半年共入洗原煤72.5萬噸，生產精煤31.77萬噸，比全重介少生產精煤6.73萬噸，綜合產品50.19萬噸，比全重介多1.77萬噸。按xxxxxx礦上半年累計產品價格測算，全重介增加加工費2.04元/噸原煤，今年上半年損失利潤    萬元即噸原煤損失         元，噸精煤損失      元，因此，對核心工藝進行改造是非常必要的。 現工藝損失精煤效益分析          表15 2、改造規劃 根據選煤廠實際，我們認為應首先對影響精煤產率和效益較大的跳汰工藝進行改造。 ⑴選煤方法的確定 選煤方法和工藝流程是選煤廠的核心問題，它決定著選煤廠經濟效益水平發揮的高低。根據選煤廠入選原煤資料，我們對四種工藝方案進行了說盡的計算比選 全跳汰工藝精煤產率最低，中間產品產率最大，經濟效益最差。全重介工藝精煤產率最高，中間產品產率最低，經濟效益最優。其次是精煤重介，再次是中煤重介工藝。 綜上分析，核心工藝改造選擇全重介工藝，其工藝技術已經成熟，便於集中控制，易於管理。 ⑵工藝流程布置 ①原則：保留全跳汰工藝，實施全重介工藝改造。充分利用原有生產系統，力求生產工藝簡單、靈活，可實現全跳汰和全重介兩種工藝靈活切換。 ②具體布置：見附圖：工藝原則流程圖。恢復原有脫泥作業，在脫泥篩前溜槽內加切換裝置。也就是可以實現全重介和全跳汰的切換。篩上物進入破碎機破碎至25mm以下，再進入混料桶。為了解決脫泥篩跑粗問題，脫泥篩篩下水經0.5mm篩縫的弧形篩回收粗煤泥後再進入煤泥水系統，粗煤泥進入重介分選系統。混料桶將原煤和循環介質混合後，經泵進至三產品旋流器分選。精煤產品利用原中煤重介系統的兩台精煤脫介篩和跳汰系統兩台脫泥篩脫介，中煤產品進入原中煤重介脫介篩脫介，矸石產品進入跳汰系統除雜篩脫介，矸石產品進入跳汰系統除雜篩脫介。稀介質分別進入精煤稀介桶和中煤矸石稀介桶，再分別進入不同的磁選系統回收磁介質。精煤磁選機的尾礦在經過弧形篩與電磁高頻篩網振動篩回收了粗精煤泥後，進入煤泥水系統。中煤矸石稀介質經磁選機後進入尾煤回收系統。 ③最終產品平衡 ⑶主要設備選型 設備選型原則上選用國內先進可靠的設備 分選設備：採用技術過關的3nzx710/500有壓給料三產品重介旋流器。入料上限控制在25mm。 破碎設備：選用具有篩分功能的mmd系統篩分破碎機，有利於減少次生煤泥。 脫介設備：採用技術成熟、運行可靠的zkx型振動篩。 粗煤泥回收：採用弧形篩與mvs電磁振動高頻振網篩配合回收。該設備振動頻率高達3000次/分，有利於粗煤泥脫水降灰，灰分降低約2~3%，水分21~22%。 介質回收：中煤、矸石稀介質選用原有的3台xctb-1050x2100磁選機。精煤稀介質選用磁場強度高的1030型磁選機。 泵類：採用石家莊工業泵廠的渣漿泵。 介質製備：恢復原有的介質製備系統 ⑷技術經濟 ①投資：估算總投資1000.0萬元，其中設備450萬元，土建50萬元，安裝270萬元，預備費61.7萬元。 ②生產成本增加，年增加307.07萬元，噸原煤2.04萬元 ③效益：按全年精煤計畫100萬噸,測算，精煤產率增加9.49%，中煤產率降低11.45%，綜合產率降低1.96%，外運量減少20.68萬噸，年增收利潤577萬元。 ④投資回收期：在確保原產品結構、煤價與原煤煤質的條件下，1.44年可收回投資。 ㈡、配套環節規劃 1、浮精脫水系統改造 ⑴工藝選擇 經過綜合對比，調查了解，現適用於浮選精煤、煤泥脫水效果較好的為加壓過濾機及配套工藝，其工藝技術日趨成熟，成功套用並取得巨大經濟效益的洗煤廠有西山煤電西曲選煤廠、西山煤電鎮城底選煤廠等多家單位，其技術特點主要表現為： 加壓過濾機是一種高效、節能、全自動操作的新型脫水設備，與真空過濾機相比具有數倍過濾推動力，因而不僅具有很大的生產能力，而且具有很低的濾餅水份和清潔的濾液，全過程採用計算機自動控制。 生產能力高：0.25~0.35mpa時,產量可達300~800kg/m2.h，比真空過濾機提高4--8倍。 濾餅水分低，浮選精煤脫水，工作壓力為0.25~0.35mpa時，濾餅水分為20%以下，比真空過濾機濾餅水分降低10~13%。 能耗低：工作壓力為0.25mpa時,電耗只有真空過濾機的1/2左右，節省了大量的電力，具有很高的經濟效益和社會效益。 全自動化操作：整機由計算機控制，運行情況調出不同的畫面進行直觀的顯示，該機的啟動、停止以及特殊情況下短時等待均為自動操作，液位、料位自動調整和控制；具有故障自動報警及停止運轉等安全裝置。根據工作狀態變化和要求的改變，自動程式可以很容易地調整。 濾液濃度低,通常情況下為5~15g/l；噪音低：為62.5db。 ⑵改造方案初步設計 ①拆除主廠房三層原1台pg116型過濾機，在原基礎上安裝1台加壓過濾機，並增建控制室15m3，在控制室布置相應的控制櫃及控制平台。 ②在主廠房二層安裝排料裝置及卸料料斗，並布置高、低壓風機。 ③在主廠房一層安裝1台b=1000mm的浮精運輸刮板，將浮精轉載入4291運輸皮帶。 ④在地下室增建浮精緩衝入料池≥50m3，並安裝2台渣漿泵。 改造平面布置示意圖及剖面示意圖見附圖 ⑶預計投資 總投資445萬元，其中：設備購置394萬元，土建安裝及其它費用51萬元。 ⑷預期效益及投資回收期 ①該項技術為國內煤泥水過濾處理先進技術，可根據現場實際選擇、設計，對主機的工作參數和配套設備的型號及規格進行確定，自動化操作減少勞動強度和勞動用工，大大地改善了工作環境。 ②浮精水分可由28--32%降到18--20%，總精煤水分可由11%降到9.5%以下，經倉儲及路途脫水，基本可滿足用戶對產品水分的要求，同時可減少運費損失和超水扣噸損失，年預計可減少運費損失136.92萬元。 ③浮選精煤摻入總精煤量可大大提高，小時浮精處理量提高4~8倍，減少了因過濾作業處理不及時，造成的浮選機跑料，浮精產率損失，預計可提高浮精抽出率10%，增加總精煤產率0.75%，按～年入洗210萬噸原煤計算，可創效210×0.75%×元/噸=59.29萬元。 3、可減少推土機作業、回煤溜子作業等不必要的成本投入及用工投入，每年可少消耗近10萬元。 4、投資回收期                                          約為2.16年 5、從預期效益及投資回收期來看，投資回收期預計2年多既可收回，回收期雖較長，但改造的後期效益是不可估量的，必然會給洗煤生產工藝的良性循環帶來無窮的動力。 2、自動化系統 ⑴在儘量使用現有集控設計的前提下，更換和補充一些控制元件，以現場匯流排的控制方式實現工藝設備的集中控制，並完善保護設施。 ⑵建立以現場匯流排為基礎的控管聯合的綜合信息調控系統，即調度監控及自動化系統，該系統在完成主要工藝數據如入選煤量、各產品煤量、精煤灰分、浮選工藝參數以及重介懸浮液密度值等的採集處理並形成歷史趨勢曲線外，還完成浮選工藝參數、重介懸浮液密度值和各介質桶桶位的自動調控及中煤配煤和精煤的配煤調控。 ⑶對大功率設備和主要工藝設備的工作電流採集處理並形成報警和歷史趨勢曲線，為設備運行和檢修提供依據。 ⑷效果 提高選煤廠技術管理水平，將形成綜合信息調控系統，降低加工成本，提高生產效率，達到高效選煤廠水平。 ㈢其它規劃 1、煤泥量大，產率達7%~8%，灰分50.30%、熱值XX大卡，為此積極尋求煤泥綜合利用新途徑。 4、引進設備配件的問題，一些引進設備所帶配件已用完，國產化效果差，下一步引進配件也將是一件較難的工作。 5、提高管理手段，實現區域網，開發各種管理軟體也將是我們工作的一個重點。