120万吨炼焦煤选煤厂设计.docx
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120万吨炼焦煤选煤厂设计
120万吨炼焦煤选煤厂设计
本设计选煤厂为年处理能力120万吨矿区型炼焦煤选煤厂。
入选原煤属于较难选煤。
通过对煤质资料进行充分的分析,最终确定选煤工艺流程为预先脱泥-无压三产品重介旋流器、浮选联合分选流程。
入选原煤选前脱泥,脱泥后0.5-50.0mm粒级煤采用重介旋流器分选,-0.5mm煤泥采用浓缩浮选的工艺流程。
原煤经分选后,其最终精煤产率为72.04%,,灰分为9.47%,水分为10.44%;中煤产率为18.99%,灰分为27.86%;矸石产率为8.97%,灰分为72.86%;以上指标均达到设计的要求。
本流程采用了预先脱泥,提高了无压三产品重介旋流器分选精度和效率,并且提高了介质的回收;浮选精煤、尾煤都采用压滤;全厂洗水实现闭路循环,达到环保要求。
厂区、厂房布置合理、规范,各生产环节符合规范要求。
选煤厂工作制度定为每年330天,每天16小时。
关键词:
脱泥;三产品重介旋流器;煤泥水目录
12前言...........................................................1
厂区概况........................................................2.1矿区总体述概..................................................3.
2.2地理概况........................................................32.3
气象及地震...........................................................3煤质资料分析.................................................
3.1原煤煤质资料..............................................
3.2A层煤煤质资料分析...........................................103.2.1A层原煤的筛分资料分析....................................103.2.2A层煤的浮沉资料分析.......................................103.3B层煤煤质资料分析...........................................113.3.1B层原煤的筛分资料分析...................................
3.3.2B层煤的浮沉资料分析........................................123.4A、B层煤分组分级分析...........................................3.4.1分组分级条件...........................................
3.4.1A、B层煤分组分级分析....................................
3.5.1混合入洗原煤筛分资料分析.................................
3.5.2混合入洗原煤浮沉资料分析..............................
3.5.2混合入洗原煤可选性分析....................................16工艺流程的选择依据..............................................174.1选前脱泥与不脱泥比较.........................................174.2选择重介选煤方法的依据......................................184.3选择三产品重介旋流器的依据..................................194.4选择有压重介旋流器分选的依据..........................
194.5浓缩浮选.....................................................4.6浮精压滤处理..................................................4.7方案选择及经济技术比较....................................
4.7.1初步选定方案分析.........................................214.7.2方案的预测...............................................
4.7.3方案的技术比较.........................................
4.7.4方案的经济比较...........................................
4.7.8工艺流程图..........................................
流程计算...................................................
5.1数质量流程计算........................………………
315.2介质流程计算.............................................
335.3设备选型及计算.............................................................
415.3.1设备选型及计算的原则.......................................415.3.1设备选型计算表..............................................42选煤工艺布置.....................................................446.1置......................................................
446.2主厂房....................................................
44
3
4
5
6
6.3产品仓........................................................466.4煤泥压滤车间...................................................466.5生产技术检查...........................................
476.5.1检查的内容与项目.........................................
476.5.2技术检查取样设置.................................
506.5.3检查室..........................................
507建筑物和构筑物.................................................517.1建筑物及构筑物设计......................................
517.1.1建筑设计................................................
517.1.2结构设计..................................................518给水排水...............................................................
528.1给水水源.............................................................
528.2用水量和水压........................................................
528.3给水系统...............................................
528.4排水...................................
539工业场地总平面布置.........................................
548.1工业场地总平面布置的基本原则...........................
548.2总平面图设计的要求.....................................
548.3铁路布置.....................................................559选煤厂电气...............................................
569.1供配电系统............................
569.2集中控制室系统........................
5611供热与通风..........................................
5711.1概述............................................................
5711.2采暖.................................................
5711.3通风.......................................
5711.4热力管网....................................................5712经济技术评价..............................................5812.1劳动定员.........................................
5812.2劳动生产率..................................................58参考文献:
...................................................60致谢.........................................................61
英文原文:
错误!
未定义书签。
英文原文.................................
中国矿业大学(北京)2006级本科生毕业设计(论文)
1前言
中国是一个工业化程度还比较低的发展中国家,能源结构比例中煤炭所占比例高达73%,石油为21%,天然气和水能仅占2%和4%,因此大气污染相当严重。
预计2010年中国的煤炭消耗量将超过18亿t,如果不采取措施,燃煤排放的二氧化硫量将达到3300万t以上,每年因燃煤污染造成的损失高达100亿元以上,燃煤型的大气污染问题将是我国解决环境污染的首要课题。
[1]因此,在煤炭洗选加工过程中要求清除原煤中的有害杂质,排除矸石,降低灰分、硫分、水分,提高回收率,回收伴生矿物,改善煤炭质量。
煤炭经洗选后可显著降低灰分和硫分的含量,减少烟尘、二氧化硫等污染物的排放。
而且煤炭洗选加工是煤炭达洁净、高效利用的目的及后续深加工的必要前提。
1、我国煤炭洗选技术的现状
(1)原煤入选比例低。
国家重点煤矿的原煤入选比例有1989年的19%提高到2008年的44.8%,地方国有煤矿的入选比例也由16%提高到29.2%。
在产量上也由1995年的1.9亿吨增至2.8亿吨,提高了47.3%。
尽管如此,目前中国原煤入洗比例还是很低。
(2)技术装备低。
目前我国煤炭洗选加工业缺乏自我发展、自我改造的能力,主要表现为:
技术装备落后,产品可靠性差、自动化程度低;缺乏专业人才,技术创新能力差。
(3)环保意识差,副产品利用率低。
洗选总量和洗选副产品与环境容量不平衡。
2、我国煤炭洗选加工的发展趋势;
(1)原煤洗选比率将不断扩大。
不仅要提高国有重点煤矿的洗选比率,而且更要大力发展地方煤矿的洗选加工。
(2)厂型和设备向大型化、工艺简化发展。
设备将向高效、大型化发展,并简化工艺系统,减少重复配置同功能设备及作业环节,尽量形成单一设备的作业系统,以降低基建投资和生产成本,提高处理能力和功效,并向着定型设计、标准设计方向发展。
(3)生产自动化程度将越来越高。
目前,中国选煤厂的自动化属于局部生产系统自动化的较多,如跳汰机床层自动控制、中悬浮液密度自动测量与调控、浮选工艺参数自动检测与控制等,只有少数厂实现了全厂主要生产系统计算机自动化和全厂设备集中控制、数据采集和工业电视监视。
因此,进一步推广选煤厂自动化成果,发展全厂生产系统自动化,是今后的发展方向。
(4)发展深度加工,开发洁净煤技术。
洁净煤技术是包括开采、加工、燃烧、利用和环保等全系统的综合技术的总称,旨在提高煤炭利用的效率,杜绝环境污染。
煤炭洗选加工是开发洁净煤技术的重要和首要环节,其重点在于主攻细粒和极细粒煤的精选,开发生产超纯煤技术和脱除杂质、脱硫技术,特别是脱除有机硫的技术。
更是当前开发洁净煤的关键。
2.1矿区总体概述
厂区概况
开滦范各庄矿区田范围:
井田东部以煤氧化带为自然边界,西北部以范吕井田边界为边界,南部以经度388000,西部以纬度92500为界。
井田南北走向4.7km,东西倾斜宽3.14km,井田面积14.3平方公里。
2.2地理概况
范各庄矿位于开平向斜之东南翼,属唐山市古冶区管辖境内,北距古冶火车站10.2公里,矿内铁路与京山线古冶站和林西矿接轨,有公路干线通过井田。
矿区地理坐标;东经113度28分,北纬39度33分。
范各庄矿区田范围内地势平坦,为第四系冲积层覆盖,并且主要由砂、粘土、卵石组成。
2.3气象及地震
本井田属暖湿带半湿润型季风气候,四季分明,光照充足,温差较大。
春季多风少雨,夏季炎热湿润,秋季高气爽,冬季寒冷多雾。
年平均气温14.2-15.5℃,年降水量349.2-970.1mm,年日照时数1787.2-2566.7h。
每年7-9月份为雨季。
据河北地震局鉴定,本区地震基本烈度为7-8。
。
3煤质资料分析
3.1原煤煤质资料
表3-1入厂混合原煤筛分组成综合表
级别(mm)产品名称A层煤:
K1=39.50%占本层(%)占原煤(%)灰分(%)B层煤:
K2=60.5%占原占本层煤灰分(%)(%)(%)混合原煤占原煤(%)灰分(%)
1
2
煤夹矸煤矸石小计煤夹矸煤矸石小计煤煤煤煤煤煤
表3-2原煤破碎级筛分组成综合表
破碎级混合煤KA+KB=29.22%数量(%)灰分(%)
级别(毫米)
A层煤:
KA=12.44数量(%)占本级占原煤
%
B层煤:
KB=16.78数量(%)占本级占原煤
%灰分(%)
灰分(%)
1表3-3
级别(毫米)A层煤占原煤数量(%)灰分(%)
原煤自然级筛分组成综合表
B层煤占原煤数量(%)灰分(%)自然级混合煤占原煤数量(%)灰分(%)
表3-4A、B层煤0.5~50mm自然级、破碎级和混合煤浮沉试验综合表
A层数量(%)浮沉密度占本级占混合煤灰分(%)占本级
B层数量(%)占混合煤灰分(%)占本级
混合煤数量(%)占混合煤灰分(%)
表3-5
级别(毫米)
原煤破碎级和自然级筛分组成综合表
原煤自然级占原灰分煤数量(%)(%)占原煤数量(%)混合原煤灰分(%)校正前校正后
原煤破碎级占原灰分煤数量(%)(%)
表3-6
A层煤0.5~50mm自然级、破碎级和混合煤浮沉试验综合表
自然级破碎级灰分(%)数量(%)占本占混级合煤灰分(%)混合煤数量(%)占混占本级合煤灰分(%)数量(%)占本占混级合煤
浮沉密度
表3-7
B层煤0.5~50mm自然级、破碎级和混合煤浮沉试验综合表
自然级数量(%)占本占混级合煤灰分(%)破碎级数量(%)占本占混级合煤灰分(%)混合煤数量(%)占本占混级合煤灰分(%)
浮沉密度
表3-8A、B层煤0.5~50mm入选级浮沉组成表
浮沉组成校正前校正后浮物累计数量灰分沉物累计数量灰分邻近密度物含量分选密度数量(%)(γI±0.1)
数量浮沉密度γ本(%)
灰分Ag(%)
数量γ本(%)
灰分Ag(%)
γβ(%)
Agβ(%)
γθ(%)
Agθ(%)
(δi)
1
-1.31.3~1.41.4~1.51.5~1.61.6~1.81.8小计小计占总计浮沉煤泥合计
3.2A层煤煤质资料分析
3.2.1A层原煤的筛分资料分析煤的筛分资料分析1、通过表3-1资料分析;
(1)>50mm粒级情况:
>50mm粒级占总量31.49%,含量较多;灰分为32.37%。
>50mm粒级的矸石含量为8.06%,查表3-9知含矸等级为高矸。
表3-9入厂原煤含矸量等级
含矸量%含矸等级<1低矸1~5中矸>5高矸
(2)各粒级含量分析:
主导粒级为+100mm粒级,含量为20.17%;13-6mm含量为15.45%;6-3mm含量为14.78%。
其余粒级含量均在10%左右,分布比较均匀。
(3)各粒级质量分析:
随着粒度的减小灰分减小,说明煤质较脆。
由表3-1可知,+100mm粒级的灰分为32.10%,属于高灰煤;100-50mm粒级的灰分为32.85%,属于特高灰煤;50-25mm粒级的灰分为27.36%,属于特高灰煤;25-13mm粒级的灰分为24.24%,属于中灰煤;13-6mm粒级的灰分为23.00%,属于中灰煤;6-3mm粒级的灰分为18.81%,属于中灰煤;3-0.5mm粒级的灰分为17.51%,属于中灰煤;-0.5mm粒级的灰分为16.78%,属于中灰煤。
各粒级灰分随着粒度的减小而降低,说明煤质脆易碎。
表3-10灰分等级
灰分等级特低灰低灰中灰灰分Ad,%≤8>8~15>15~25灰分等级高灰特高灰分Ad,%>25~40>40~60
3.2.2A层煤的浮沉资料分析
10
中国矿业大学(北京)2006级本科生毕业设计(论文)
由表3-6知,低密度级煤含量较大,<1.50kg/l密度级的含量高达68.05%累积灰分为10.55%,其中<1.4kg/l密度级含量高达48.67%,灰分为8.53%,>1.8kg/l密度级含量为19.31%,灰分为76.45%。
浮沉煤泥含量为2.14%,灰分为22.22%。
原生煤泥含量为6.63%,灰分为16.78%。
说明矸石存在一定的泥化现象。
A层入选原煤0.5-50mm粒级可选性曲线
2.20.05.010.015.020.025.030.035.02.12.01.91.81.71.61.51.4
密度
1.3
g/cm3
1.2100.095.090.085.080.075.070.065.060.055.050.045.040.035.030.025.020.015.010.05.00.0
灰分特性曲线浮物曲线
/%
/%
40.045.0
浮物产率
50.055.060.065.070.075.080.085.090.095.0
沉物产率
沉物曲线密度曲线密度正负0.1曲线
100.0
051015202530354045
灰分Ad/%
50
55
60
65
图3-1A层入选原煤0.5-50粒级可选性曲线
根据A层浮沉资料绘出可选性曲线,如图3-1所示。
取精煤灰分9%时,δ±0.1含量为24.00%,根据表3-11中国煤炭可选性评定标准,知该原煤可选性等级为较难选。
表3-11中国煤炭可选性评定标准*(GB/T
δ±0.1含量/%可选性等级<=10.0易选10.1-20.0中等可选20.1-30.0较难选
16417-1996)
30.1-40.难>40极难选
3.3B层煤煤质资料分析
3.3.1B层原煤的筛分资料分析
11
中国矿业大学(北京)2006级本科生毕业设计(论文)
1、通过表3-1资料分析;
(1)>50mm
粒级情况:
>50mm粒级占总量27.74%,含量较多;灰分为13.34%。
>50mm粒级的矸石含量为0.52%,查表3-9知含矸等级为低矸。
(2)各粒级含量分析:
主导粒级为+100mm粒级,含量为17.53%;13-6mm含量为14.03%;6-3mm含量为15.59%。
其余粒级含量均在10%左右,分布比较均匀。
(3)各粒级质量分析:
由表3-10可知,+100mm粒级的灰分为12.07%,属于低灰煤;100-50mm粒级的灰分为15.53%,属于特中灰煤;50-25mm粒级的灰分为15.88%,属于中灰煤;25-13mm粒级的灰分为16.27%,属于中灰煤;13-6mm粒级的灰分为16.10%,属于中灰煤;6-3mm粒级的灰分为14.03%,属于低灰煤;3-0.5mm粒级的灰分为12.74%,属于低灰煤;-0.5mm粒级的灰分为13.93%,属于低灰煤。
25-13mm和13-6mm两个粒级的灰分最高,其余粒级灰分较低,形成中间高两头低的现象。
3.3.2B层煤的浮沉资料分析层煤的浮沉资料分析
由表3-7知,低密度级煤含量较大,<1.50kg/l密度级的含量高达86.88%累
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