孫永強(qiáng)

神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司選煤廠 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

選煤廠在設(shè)計(jì)過程中，需詳細(xì)分析、檢查煤質(zhì)，根據(jù)入選煤廠入選礦井類型、原煤灰分、水分、硫分等信息，確定選煤工藝（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、灰分、水分、發(fā)熱量、粒度等），如此才可保證選煤生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)、合理。外界因素及環(huán)境因素都將影響煤質(zhì)，不同煤層或者不同礦區(qū)生產(chǎn)的煤炭煤質(zhì)也不相同，因而選煤廠需依據(jù)煤質(zhì)分析及檢查結(jié)果，合理確定選煤廠生產(chǎn)方式。

1 煤質(zhì)檢驗(yàn)項(xiàng)目及指標(biāo)

1.1 水分檢驗(yàn)

研究發(fā)現(xiàn)，煤炭中包含的水分主要為內(nèi)在水分、外在水分，簡言之在植物轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾抠Y源時(shí)含有的水分稱之為內(nèi)在水分；煤炭資源開采、運(yùn)輸過程中，附著在煤炭表面或者裂縫處的水分則屬于外在水分。通常情況下，隨著煤炭質(zhì)變程度的提升，其內(nèi)在水分也將逐漸減少。煤炭含有的水分，不僅將浪費(fèi)大量煤炭資源，還將對(duì)其利用效果造成不良影響。同時(shí)，水分也將影響煤炭加工，若原煤水分含量過小，將影響選煤設(shè)備；若原煤水分含量過大，還將降低煤炭品質(zhì)[1]。

1.2 灰分檢驗(yàn)

煤炭資源在燃燒后剩余的殘?jiān)环Q為灰分，其可分為外在灰分、內(nèi)在灰分兩種。外在灰分產(chǎn)生原因?yàn)椋翰擅悍椒ú缓侠?，致使開采煤炭資源時(shí)夾雜了頂板與夾巖中的小塊巖石（通?？刹捎梅诌x方式去除煤炭資源中的外在灰分）。內(nèi)在灰分則是形成煤炭資源的植物本身含有的無機(jī)物，若煤炭資源含有大量內(nèi)在灰分，其可選性將降低。研究發(fā)現(xiàn)，隨著煤炭中灰分的不斷增加，其粘結(jié)性、發(fā)熱量將降低，排矸量將上升。

1.3 固定碳含量檢測(cè)

為明確煤炭資源用途，需詳細(xì)檢測(cè)煤炭資源中的固定碳含量（其指的是煤炭中水分、灰分、揮發(fā)分均去除之后的物質(zhì)）。煤炭資源固定碳含量計(jì)算方式為：100減去煤炭資源水分、灰分及揮發(fā)分。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可詳細(xì)計(jì)算不同基準(zhǔn)的固定碳含量。通常情況下，固定碳含量越高煤炭發(fā)熱量越高，固定碳含量越低，發(fā)熱量越低[2]。

1.4 發(fā)熱量檢測(cè)

發(fā)熱量則表示單位質(zhì)量煤炭資源完全燃燒后產(chǎn)生的熱量總和，依據(jù)發(fā)熱量大小可將其分為高位發(fā)熱量、低位發(fā)熱量。煤炭低位發(fā)熱量計(jì)算方式為：煤炭高位發(fā)熱量減去煤炭汽化熱。國際規(guī)定發(fā)熱量單位為百萬焦耳/千克，我國煤炭貿(mào)易過程中采用的標(biāo)準(zhǔn)為煤炭低位發(fā)熱量，其可充分表示煤炭使用效果。然而外界因素對(duì)煤炭資源發(fā)熱量影響較大，因此低位發(fā)熱量并不能準(zhǔn)確表示煤炭資源質(zhì)量。國際市場(chǎng)在交易煤炭資源時(shí)，大多采用高位發(fā)熱量作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，其可充分展現(xiàn)煤炭資源質(zhì)量。

1.5 全硫

煤炭中包含硫這一有害物質(zhì)，其主要分為有機(jī)硫與無機(jī)硫。只有保證煤炭中包含的硫元素低于1%，才可作為燃料存在。環(huán)保煤、綠色能源指的是硫元素含量較低的煤炭。主要檢查指標(biāo)為：空氣干燥基全硫、干燥基全硫等。

1.6 煤灰熔融性溫度

煤炭軟化溫度指的就是在規(guī)定條件中獲取的與溫度變化具有密切聯(lián)系的煤灰熔融性變形溫度、軟化溫度等。煤灰熔融性溫度對(duì)其性能影響較大，隨著灰熔融性溫度的提升，煤灰結(jié)渣幾率也將隨之降低；反之，煤灰結(jié)渣幾率也隨之增高。

2 煤質(zhì)分析對(duì)選煤廠工藝設(shè)計(jì)的重要性

煤質(zhì)分析工作的主要目的是掌握煤質(zhì)結(jié)構(gòu)、成分等數(shù)據(jù)信息，采用合理方式監(jiān)測(cè)、分析煤質(zhì)，其對(duì)提升選煤廠產(chǎn)品質(zhì)量、提高其經(jīng)濟(jì)效益以及優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等具有重要意義。因此，選煤廠需重視煤質(zhì)分析工作，其中主要分析指標(biāo)為：水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳等。煤質(zhì)分析結(jié)果對(duì)煤炭資源應(yīng)用具有重要影響，我國也明確規(guī)定了煤質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)我國選煤廠煤質(zhì)分析工作具有一定幫助。然而在實(shí)際工作當(dāng)中，煤質(zhì)分析結(jié)果極易出現(xiàn)誤差，且部分選煤廠并未重視我國制定的分析標(biāo)準(zhǔn)，因此其生產(chǎn)的煤炭資源利用率不合理、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)等，這對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、煤炭行業(yè)發(fā)展不利。

重視煤質(zhì)分析、使用新型選煤技術(shù)的生產(chǎn)系統(tǒng)，不僅可提升煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，還可提高選煤廠市場(chǎng)競(jìng)爭力，推動(dòng)選煤廠穩(wěn)定發(fā)展。選煤廠需明確入選原煤灰分、粘結(jié)性等特征，需將其定位為煉焦煤或煉焦精煤、動(dòng)力煤，以保證選煤廠生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)效果，提升選煤廠生產(chǎn)效率及質(zhì)量。因而選煤廠需依據(jù)煤質(zhì)將其進(jìn)行合理分類、定位，并進(jìn)行后續(xù)選煤工藝的設(shè)計(jì)[3]。

3 煤質(zhì)檢查對(duì)選煤廠工藝設(shè)計(jì)的重要性

煤炭資源質(zhì)量與其灰分、水分、發(fā)熱量等指標(biāo)具有密切聯(lián)系，因此為提升選煤廠生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及煤炭資源利用率，需加強(qiáng)煤質(zhì)檢查。選煤廠需依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)，合理檢查煤質(zhì)，選煤廠可依據(jù)檢查結(jié)果，科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)系統(tǒng)，這對(duì)提升煤炭產(chǎn)品質(zhì)量、提高資源利用率具有重要意義。選煤廠為完成定置生產(chǎn)工作，需科學(xué)選用選煤技術(shù)、設(shè)備、設(shè)置自動(dòng)化分選系統(tǒng)、明確質(zhì)量指標(biāo)，并優(yōu)化所有生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)系統(tǒng)，如此才可保證煤炭生產(chǎn)質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中，首先選煤廠需分選原煤并進(jìn)行加工，通常情況下根據(jù)煤種牌號(hào)，分儲(chǔ)分運(yùn)，合理選出最優(yōu)質(zhì)量、品種不同的產(chǎn)品。在洗選原煤時(shí)，洗煤廠需盡量優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，通過不同工藝參數(shù)調(diào)整，來提升精煤產(chǎn)量與生產(chǎn)效率，這對(duì)提升洗煤廠競(jìng)爭力具有重要意義。洗煤廠需通過詳細(xì)檢查原煤煤質(zhì)，保證原煤洗選技術(shù)的合理性。同時(shí)，還需對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行采樣、化驗(yàn)，從而明確煤炭質(zhì)量及用途，這對(duì)合理評(píng)估洗煤廠生產(chǎn)情況、科學(xué)設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)具有重要意義。由此可見，煤質(zhì)檢查對(duì)選煤廠設(shè)計(jì)具有重要意義，選煤廠可依據(jù)這些數(shù)據(jù)信息科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)、更換生產(chǎn)設(shè)備、優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，從而調(diào)整洗煤廠生產(chǎn)效率及數(shù)質(zhì)量關(guān)系，推動(dòng)洗煤廠穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

4 關(guān)于選煤廠設(shè)計(jì)的相關(guān)研究

選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)一般主要包含了原煤系統(tǒng)、塊煤分選系統(tǒng)、煤泥水系統(tǒng)、介質(zhì)系統(tǒng)等，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需保證不同生產(chǎn)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)，如此才可保證選煤廠設(shè)計(jì)的合理性及科學(xué)性。

4.1 原煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

選煤廠在設(shè)計(jì)原煤系統(tǒng)時(shí)，需科學(xué)篩分原煤顆粒度，在使用不同目數(shù)篩網(wǎng)將原煤篩選后，需對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)檢查，在檢查完畢后將煤炭傳入破碎機(jī)中，將其粉碎到設(shè)計(jì)粒徑后，才可進(jìn)行進(jìn)一步工序。

4.2 塊煤分選系統(tǒng)

通常情況下，通過預(yù)先篩分，將原煤分為不同粒級(jí)后，末煤不如選，塊煤利用脫泥篩將塊煤外部包裹的泥漿去除之后，將其輸送至重介淺槽分選機(jī)或跳汰機(jī)進(jìn)行篩選。通過分選，將塊煤分為塊精煤與塊矸石，并分別利用脫介篩進(jìn)行脫水與脫介操作。塊精煤在經(jīng)過脫介/脫水分級(jí)篩分選之后，可將其分為小塊精煤與中塊精煤，并且將其分別輸送至小塊洗煤倉與中塊洗煤倉；塊矸石將輸送至矸石倉中。脫泥篩篩選出的物質(zhì)將利用弧形篩與離心機(jī)進(jìn)行脫水操作，并且與篩下末煤一同轉(zhuǎn)入末煤倉中[4]。

4.3 介質(zhì)系統(tǒng)

生產(chǎn)系統(tǒng)中所有脫介篩篩選出的合格介質(zhì)，將被轉(zhuǎn)入合格介質(zhì)桶中，并將其循環(huán)利用。精煤脫介篩下的合格介質(zhì)將分為兩部分，其中一部分轉(zhuǎn)入合格介質(zhì)桶中，另一部分則與稀介質(zhì)一同轉(zhuǎn)入稀介質(zhì)桶中，之后利用磁選機(jī)將其進(jìn)行回收復(fù)用。磁選精礦將轉(zhuǎn)入合格介質(zhì)桶中，而磁選尾礦將轉(zhuǎn)入粗煤泥回收系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制密度這一目標(biāo)，重介淺槽系統(tǒng)配置有密度計(jì)、密度自動(dòng)控制補(bǔ)水閥門。另外，生產(chǎn)系統(tǒng)中還配置有新介質(zhì)增添系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)系統(tǒng)介質(zhì)消耗量不斷增高，可采用加介泵濕法向生產(chǎn)系統(tǒng)增添介質(zhì)。

4.4 粗煤泥回收系統(tǒng)

利用濃縮旋流器可將磁選尾礦進(jìn)行濃縮操作，并將濃縮后的產(chǎn)品轉(zhuǎn)入煤泥濃縮機(jī)，在其經(jīng)由弧形篩、離心機(jī)進(jìn)行脫水之后，形成的粗煤泥產(chǎn)品可作為動(dòng)力煤。選煤廠可將粗煤泥回收系統(tǒng)中的篩下水、溢流水等生產(chǎn)系統(tǒng)融合到煤泥水系統(tǒng)當(dāng)中。離心液將返回濃縮旋流器，其主要作用是控制進(jìn)入煤泥水系統(tǒng)的顆粒物粒徑。

4.5 煤泥水系統(tǒng)

粗煤泥回收系統(tǒng)中的煤泥水在被濃縮之后，溢流水將循環(huán)利用，其底流將傳輸?shù)綁簽V機(jī)中回收利用。通?？芍苯訉簽V煤泥摻入末煤中，直接進(jìn)入末煤倉（壓濾效果較好，煤泥水分較低情況）。此外，選煤廠設(shè)置了絮凝劑自動(dòng)添加系統(tǒng)、濃縮機(jī)，如此才可確保煤泥可充分回收利用，同時(shí)可滿足環(huán)保、節(jié)能需求。

5 結(jié)語

總而言之，煤質(zhì)質(zhì)量可充分展現(xiàn)煤炭資源價(jià)值，反之選煤廠主要作用即調(diào)節(jié)煤炭品質(zhì)，煤質(zhì)質(zhì)量正是選煤廠價(jià)值的體現(xiàn)和價(jià)值所在。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)煤炭資源的需求量也在不斷增多，為提升煤炭資源利用率需加強(qiáng)選煤廠工藝設(shè)計(jì)。煤質(zhì)分析及檢查是選煤廠設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，因此為保證選煤生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)配置合理，提升煤炭資源利用率及企業(yè)效益，需重視設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中對(duì)煤質(zhì)的分析及檢查。