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
摘要
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
ABSTRACT
Thisdesignisforacentralcoalpreparationplantofcokingcoal,ofwhichthrough-putcapacityis1.2milliontoneveryyear.Thisrawcoalbelongstoaratherdifficultgradingofcoal.Accordingtocoaldistrinctandcoalquality,itemploystechnologicalprocessofdeslimingbeforeseparation,heavy-mediumcyclonewithtripleproductofzero-pressurefeed,combiningwithflotation..
Therawcoaltobedressedwouldbedeslimedbeforeseparation.Afteritsdesliming,coalgrainfinenesssizeof0.5-50.0mmisseparatedbyheavy-mediumcyclone,andtechnologicalprocessofthickingflotationisused,ifitissmallerthan0.5mm.Afterseparationofrawcoal,thefinalcleancoalcontainscoalproductivityratio72.04%,ashratio9.47%,watercontent10.44%;andmiddingsproductivityratio18.99%,ashratio27.86%andgangueproductivityratio8.97%,ashratio72.86%.Allthequotasabovearrivesastandardofdesignrequirement.
Deslimingbeforeseparationisadoptedinthetechnologicalprocess,whichhasincreasedseparationaccuracyandefficiencyofheavy-mediumcyclonewithzero-pressurefeed,andincreasedtherecoveryofthemedia.Flotationconcentrateandtailingsareallconcentratedwithfilterpressing.Thesluicingwaterisinaclosedcircuitinthewholeplant,itcanreachtherequirementofenvironmentalprotection.Factoriesregionandfactorybuildingsaredistributedreasonablyandnormally,andeachproducingstepisconformedtospecificationsandrequirement.
Worksystemisregulatedasworking330daysforayearand16hoursperday.
Keywords:
deslime;heavy-mediumcyclone;slurry
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]
(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厂区概况
2.1矿区总体概述
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
产品
A层煤:
K1=39.50%
B层煤:
K2=60.5%
混合原煤
(mm)
名称
占本层
占原煤
灰分
占本层
占原煤
灰分
占原煤
灰分
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
100
煤
14.33
5.66
14.50
17.41
10.53
11.58
16.19
12.60
夹矸煤
0.68
0.27
43.66
-
-
-
0.27
43.66
矸石
5.16
2.04
79.47
0.12
0.07
83.40
2.11
79.61
小计
20.17
7.97
32.10
17.53
10.61
12.07
18.57
20.66
100~50
煤
8.18
3.23
16.74
9.76
5.90
12.59
9.14
14.06
夹矸煤
0.24
0.09
45.82
0.05
0.03
46.60
0.13
46.01
矸石
2.90
1.15
77.62
0.40
0.24
83.28
1.39
78.61
小计
11.32
4.47
32.85
10.21
6.18
15.53
10.65
22.80
50~25
煤
12.68
5.01
27.36
12.30
7.44
15.88
12.45
20.50
25~13
煤
10.99
4.34
24.24
8.02
4.85
16.27
9.19
20.03
13~6
煤
15.45
6.10
23.00
14.03
8.49
16.10
14.59
18.99
6~3
煤
14.78
5.84
18.81
15.59
9.43
14.03
15.27
15.86
3~0.5
煤
7.98
3.15
17.51
11.32
6.85
12.74
10.00
14.24
-0.5
煤
6.63
2.62
16.78
11.00
6.66
13.93
9.27
14.73
总计
-
100.00
39.50
25.18
100.00
60.50
14.38
100.00
18.65
表3-2原煤破碎级筛分组成综合表
级别
A层煤:
KA=12.44%
B层煤:
KB=16.78%
破碎级混合煤KA+KB=29.22%
(毫米)
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
数量
灰分
占本级
占原煤
(%)
占本级
占原煤
(%)
(%)
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
50~25
33.14
4.12
37.48
31.93
5.36
15.37
9.48
24.98
25~13
19.89
2.47
32.84
20.51
3.44
13.7
5.92
21.70
13~6
20.74
2.58
29.07
20.07
3.37
12.26
5.95
19.55
6~3
11.73
1.46
23.9
10.46
1.76
10.96
3.21
16.83
3~0.5
7.42
0.92
19.66
8.63
1.45
9.63
2.37
13.53
-0.5
7.08
0.88
18.4
8.4
1.41
10.51
2.29
13.54
总计
100
12.44
30.55
100
16.78
13.04
29.22
20.49
表3-3原煤自然级筛分组成综合表
级别
A层煤
B层煤
自然级混合煤
(毫米)
占原煤数量(%)
灰分
占原煤数量(%)
灰分
占原煤数量(%)
灰分
(%)
(%)
(%)
1
2
3
4
5
6
7
50~25
5.01
27.36
7.44
15.88
12.45
20.50
25~13
4.34
24.24
4.85
16.27
9.19
20.03
13~6
6.10
23
8.49
16.1
14.59
18.99
6~3
5.84
18.81
9.43
14.03
15.27
15.86
3~0.5
3.15
17.51
6.85
12.74
10.00
14.24
-0.5
2.62
16.78
6.66
13.93
9.27
14.73
总计
27.06
21.86
43.72
14.78
70.78
17.49
浮沉密度
A层
B层
混合煤
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
占本级
占混合煤
(%)
占本级
占混合煤
(%)
占本级
占混合煤
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-1.3
5.38
1.90
4.49
12.67
6.45
5.45
9.69
8.35
5.23
1.3~1.4
43.29
15.25
9.03
58.28
29.68
8.63
52.15
44.93
8.76
1.4~1.5
19.37
6.82
15.63
15.93
8.11
15.57
17.33
14.94
15.60
1.5~1.6
6.62
2.33
25.94
4.44
2.26
24.97
5.33
4.60
25.46
1.6~1.8
6.02
2.12
38.83
3.62
1.84
34.23
4.60
3.96
36.69
1.8
19.31
6.80
76.45
5.06
2.58
69.50
10.89
9.38
74.54
小计
100.00
35.23
26.00
100.00
50.93
14.06
100.00
86.16
18.94
小计占总计
97.86
-
-
97.13
-
-
97.43
-
-
浮沉煤泥
2.14
0.77
22.22
2.87
1.51
20.07
2.57
2.28
20.80
总计
100.00
36.00
25.92
100.00
52.44
14.23
100.00
88.44
18.99
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
级别
原煤破碎级
原煤自然级
混合原煤
(毫米)
占原煤数量(%)
灰分
占原煤数量(%)
灰分
占原煤数量(%)
灰分(%)
(%)
(%)
校正前
校正后
1
2
3
4
5
6
7
8
50~25
9.48
24.98
12.45
20.50
21.93
22.44
22.72
25~13
5.92
21.70
9.19
20.03
15.11
20.69
20.97
13~6
5.95
19.55
14.59
18.99
20.54
19.15
19.43
6~3
3.21
16.83
15.27
15.86
18.48
16.03
16.31
3~0.5
2.37
13.53
10.00
14.24
12.37
14.11
14.39
-0.5
2.29
13.54
9.27
14.73
11.56
14.50
14.78
总计
29.22
20.49
70.78
17.49
100.00
18.36
18.65
表3-5原煤破碎级和自然级筛分组成综合表
表3-6A层煤0.5~50mm自然级、破碎级和混合煤浮沉试验综合表
浮沉密度
自然级
破碎级
混合煤
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
占本级
占混合煤
(%)
占本级
占混合煤
(%)
占本级
占混合煤
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-1.3
5.94
1.41
4.28
4.23
0.49
5.1
5.38
1.90
4.49
1.3~1.4
45.61
10.82
8.79
38.51
4.43
9.61
43.29
15.25
9.03
1.4~1.5
20.82
4.94
15.38
16.38
1.88
16.28
19.37
6.82
15.63
1.5~1.6
6.43
1.53
26.01
7.02
0.81
25.81
6.62
2.33
25.94
1.6~1.8
5.85
1.39
39.01
6.38
0.73
38.5
6.02
2.12
38.83
1.8
15.35
3.64
73.22
27.48
3.16
80.18
19.31
6.80
76.45
小计
100
23.73
22.66
100
11.50
32.89
100.00
35.23
26.00
小计占总计
97.09
-
22.66
99.49
-
32.89
97.86
-
-
浮沉煤泥
2.91
0.71
22.06
0.51
0.06
24.2
2.14
0.77
22.22
总计
100
24.44
22.64
100
11.56
32.85
100
36.00
25.92
表3-7B层煤0.5~50mm自然级、破碎级和混合煤浮沉试验综合表
浮沉密度
自然级
破碎级
混合煤
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
数量(%)
灰分
占本级
占混合煤
(%)
占本级
占混合煤
(%)
占本级
占混合煤
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-1.3
16.28
5.81
5.53
4.2
0.64
4.74
12.67
6.45
5.45
1.3~1.4
54.76
19.56
8.67
66.55
10.12
8.54
58.28
29.68
8.63
1.4~1.5
15.6
5.57
15.43
16.69
2.54
15.88
15.93
8.11
15.57
1.5~1.6
4.48
1.60
25.21
4.35
0.66
24.38
4.44
2.26
24.97
1.6~1.8
3.45
1.23
35.69
4.01
0.61
31.28
3.62
1.84
34.23
1.8
5.43
1.94
69.61
4.2
0.64
69.18
5.06
2.58
69.50
小计
100
35.72
14.19
100
15.21
13.75
100.00
50.93
14.06
小计占总计
96.37
-
14.19
98.96
-
13.75
97.13
-
-
浮沉煤泥
3.63
1.35
20.10
1.04
0.16
19.81
2.87
1.51
20.07
总计
100
37.06
14.40
100
15.37
13.81
100
52.44
14.23
浮沉密度
浮沉组成
浮物累计
沉物累计
邻近密度物含量
校正前
校正后
数量
灰分
数量
灰分
分选密度
数量(%)
数量
灰分
数量
灰分
γβ(%)
Agβ(%)
γθ(%)
Agθ(%)
(δi)
(γI±0.1)
γ本(%)
Ag(%)
γ本(%)
Ag(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1.3
9.69
5.23
9.69
5.40
9.69
5.40
100
19.11
1.3
61.84
1.3~1.4
52.15
8.76
52.15
8.93
61.84
8.37
90.31
20.58
1.4
69.49
1.4~1.5
17.33
15.60
17.33
15.76
79.18
9.99
38.16
36.51
1.5
22.67
1.5~1.6
5.33
25.46
5.33
25.63
84.51
10.98
20.82
53.77
1.6
7.63
1.6~1.8
4.60
36.69
4.60
36.86
89.11
12.31
15.49
63.47
1.7
4.60
1.8
10.89
74.54
10.89
74.71
100.00
19.11
10.89
74.71
-
-
小计
100.00
18.94
100.00
19.11
-
-
-
-
-
-
小计占总计
97.43
-
97.43
-
-
-
-
-
-
-
浮沉煤泥
2.57
20.80
2.57
20.96
-
-
-
-
-
-
合计
100.00
18.99
100.00
19.15
-
-
-
-
-
-
表3-8A、B层煤0.5~50mm入选级浮沉组成表
3.2A层煤煤质资料分析
3.2.1A层原煤的筛分资料分析
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32.3
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