三联选煤厂年入选120万吨洗煤可行性研究报告.doc

1 府谷县三联煤电化工有限责任公司府谷县三联煤电化工有限责任公司 年入选年入选 120120 万吨洗煤万吨洗煤 可行性研究报告可行性研究报告 山西国阳投资咨询有限责任公司山西国阳投资咨询有限责任公司 资格等级（甲级）资格等级（甲级）1042007002510420070025 二二八年十二月八年十二月 1 可研参编人员 董事长：南寒松 总工程师：李肇建 课题负责人：杨勇 邱娅君 折发斌 参加编写人员：邱娅君 折发斌 张江山 吕晓梅 高连红 秦胜平 王 箐 赵 媚 武完梅 李志萍 曲殿梁 周劲飞 审 定：李肇强 折发斌 2 目录 第一章 概述1 1.1 项目名称、主办单位、企业性质、企业地址、法人代表 .1 1.2 项目提出的背景及技术开发状况 .1 1.3 编制设计原则 .2 1.4 研究范围 .3 第二章市场预测3 2.1 煤炭市场预测 .3 22 供应现状 4 2.3 未来需求预测 .4 第三章建设条件5 3.1 地理位置及经济简况 .5 3.2 厂址自然条件 .7 3.3 交通运输 .8 3.4 供水及排水 .8 3.5 工程地质 .9 第四章设计方案概况.10 4.1 选煤方法： 10 4.2 选煤工艺 10 4.3 供水、供电及建筑物 10 4.4 市场预测 11 3 4.5 产品结构 11 4.6 设计规模及厂址 11 4.7 工作制度 11 4.8 经济评价 12 4.9 结论 12 第五章煤质特征.13 5.1 原料煤基地概况 13 5.2 煤质特性 13 5.3 煤炭筛分粒度组成及浮沉组成 14 第六章工艺设计.20 6.1 国内选煤技术水平 20 6.2 工艺流程 21 6.3 供配电及集中控制 26 6.4 给排水、采暖通风及供热 34 6.5 建筑物与构筑物 38 第七章安全卫生.43 7.1 设计依据 43 7.2 职业安全 43 7.3 工业卫生 44 第八章 环境保护45 8.1 概述.45 4 8.2 主要污染源和污染物环境概况 46 8.3 污染防治措施 47 8.4 工业场地绿化 49 8.5 环境管理及环境监测 49 第九章实施计划.50 9.1 编制依据50 9.2 施工准备工作及安排 50 9.3 临建工程 51 9.4 施工综合进度计划 52 9.5 总进度计划保证措施 54 第十章经济分析.55 10.1 投资估算 .55 10.2 劳动定员及劳动生产率 .56 10.3 技术经济分析 .56 10.4 销售税金及附加 .58 10.5 财务评价 .59 10.6 清偿能力分析 .60 10.7 盈亏平衡分析 .60 10.8 敏感性分析 .60 10.9 评价结论 .61 10.10 主要技术经济指标 62 1 第一章第一章 概述概述 1.11.1 项目名称、主办单位、企业性质、企业地址、法人代表项目名称、主办单位、企业性质、企业地址、法人代表 项目名称：年入洗煤 120 万吨原煤生产线项目 主办单位：府谷县三联煤电化工有限责任公司 企业性质：股份制 企业地址：府谷县三道沟乡新庙村 法人代表：杨湛明 1.21.2 项目提出的背景及技术开发状况项目提出的背景及技术开发状况 府谷县三联煤电化工有限责任公司经陕发改规划【2007】1542 号批复 及陕环【2007】872 号批复，总投资 2.3 亿元，主要建设内容为：建设一条 60 万吨/年兰炭生产线，为了减少年产 60 万吨兰炭炉产生的兰炭尾气对大 气的污染,实现资源综合利用配套建设 21mw 煤气发电（一台 6mw 一台 15mw）发电机组及相应的公辅设施，建成后可形成年产兰炭 60 万吨、煤焦 油 8.7 万、发电量 144000mwh、10 万吨石灰。每年向西北电网供电约 126720mwh，与传统燃煤电厂相比年可节约标煤 9 万吨左右，每年可减少向 大气排放约 11 万吨 co2气体。利用空冷每年可节约用水 87 万吨，新增销售 收入 3431.11 万元，新增利润 426 万元，新增税金 460 万元，解决就业岗 位 300 多人投产后实现利税 8000 多万元。 公司于 2008 年 10 月开工，现在已经完成 21mw 煤气发电（一台 6mw 一 2 台 15mw）机组，已完成 60 万吨兰炭生产线，年产 10 万吨气烧石灰生产线 一条也建设完成。 公司位于府谷县的三道沟乡新庙村，地理坐标为东径 1104719、 北纬 391104，海拔高度 1052 米。 距野大公路约 1 公里，占地 118.8 亩,南距府店一级公路 10 公里，交 通便利，厂址距庙沟门变电站约 3 公里。厂址地形较为平坦，属山麓斜坡 堆积而成。该区域属府谷县煤电载能区规划中的庙沟门工业集中区。 公司为了充分提升年产 60 万吨兰炭产品质量，决定兴建年入洗 120 万 吨原煤生产线工程项目，采用新型跳汰一浮选联合工艺流程。用水、投入 少、精煤产出高等特点，起到干法排矸、降硫、提高煤质、节省投资、无 水污染的作用。它适用于各种煤的分选实施清洁生产。尤其是对我国煤炭 主要产区的西北部，缺水干旱和寒冷地区更有实际应用价值。本项目充分 依托现有企业，具有交通方便，资源、原材料丰富的优势，对于净化环境、 综合利用、节能降耗、转化增值等方面有着积极的促进作用，符合国家产 业政策。 1.31.3 编制设计原则编制设计原则 本可研根据国家方针政策，依据规程、规范，结合当地实际情况，在 征求业主意见的基础上，编制本报告，工程建设中心以生产设施为主，设 备控制系统采用先进的自动化综合控制，环保设计一步到位，总图布置做 到流程顺畅，运输方便，布局合理。 严格执行国家和地方的有关环境保护、劳动安全、工业卫生、消防等 有关法规、标准和规定。 3 1.41.4 研究范围研究范围 本工程建设规模为年入 120 万吨原煤选洗工程，本可行性研究报告对 上述建设工程从建厂条件，市场情况、工艺技术方案、环境保护、投资估 算、财务经济、社会效益等各方面进行分析研究。 第二章市场预测第二章市场预测 2.12.1 煤炭市场预测煤炭市场预测 陕西省府谷县作为全国重点能源基地，但由于市场需求和环保法的实施， 府谷县原煤质量将很难适应大部分市场，洗煤厂的建成将使大部分原煤灰 分降低、含硫降低、热值提高的环保性优质精煤，是钢铁加工企业和大型 焦化厂的抢购之物。随着世界经济结构的调整和我国能源结构的新变化， 洗精煤的国际国内市场看好。 洗精煤可用在高炉喷吹，高炉喷吹煤产品在得到工业性、大面积推广应 用的半个世纪以来，随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹关键技 术的不断进步和完善，市场需求逐渐扩大，特别是近年来随着中国优质炼 焦煤资源的日渐匮乏，高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高， 在节约钢铁行业冶炼成本等方面，正在扮演着越来越重要的角色。其实高 炉喷吹煤作为冶金用途而问世的初衷即决定了这样的趋势：（1）以煤粉部 分替代冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降；（2）调剂炉况热 制度及稳定运行；（3）喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧降低理论燃烧度， 为维持温度，需要补偿，这就为高炉使用高风和富氧鼓风创造了条件； （4）喷吹煤粉替代部分焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦 化引起的空气污染；另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。 4 2 22 2 供应现状供应现状 国内生产高炉喷吹煤的企业，无烟煤主要以北方的阳泉煤业集团、神 华宁煤集团、晋城矿业集团及南方的神火永城、焦作煤业集团等为主导； 贫瘦喷吹煤以潞安环能、山西焦煤集团等为主导；烟煤以同煤集团、神华 本部等为主。由于近年来喷吹煤洗选技术的逐渐普及，各高炉喷吹煤产地 周边也新上了众多无法列入统计的洗选项目，如果以大的煤业集团与小洗 选产量之间 8：2 的比例经验来估摸，全国总体的高炉喷吹煤产能目前应当 在 3000 多万吨的水平。由于对实际的供应数量缺乏确切的统计，拿市场实 际需求来反证：07 年国内重点大中型钢铁企业高炉喷吹煤比平均 135kg/吨， 2007 年国内重点大中型钢铁企业生铁产量为 3.52 亿吨（按列入钢铁协会统 计口径的 70 家重点大中型钢铁企业生铁产量占全国 75%份额计算），则国 内高炉喷吹煤消耗量大致为 4500 万吨。 2.32.3 未来需求预测未来需求预测 高炉喷吹煤的市场需求主要取决于钢铁产能的规模、增长动态及高炉喷 吹煤煤比（单耗）增长趋势两方面的因素。首先，钢铁行业的产量规模决 定高炉喷吹煤的需求规模。去年国内生铁产量达到 4.69 亿吨，喷煤比达到 135kg/吨，国内高炉喷吹煤的市场需求达到 4000 万吨以上。今年如果按照 8%的钢铁产量增长速度去预测，生铁产量将接近 5 亿吨规模，只考虑铁产 量增长而把煤比单耗提高的因素剔除，则 2008 年国内高炉喷吹煤需求规模 将扩大到 5000 万吨左右。促使国内钢铁产量继续增长的因素有，固定资产 投资继续高位增长、社会主义新农村建设及国家扩大房地产供应量增长的 一系列政策因素。生铁产量的增长对 5 高炉喷吹煤需求的刺激作用主要在于以下几点：（1）国内大中型钢铁企业 高炉大型化速度继续加快。高炉大型化在带来铁产量增长的同时，可有效 降低焦炭消耗，为提高喷吹煤比创造了一定有利条件。 （2）从近几年冶金 焦及炼焦配煤“瓶颈”制约对钢铁工业的影响，未来一定时期冶金焦市场将 更加向紧深化发展。在这样的前提下，全国平均喷煤水平最起码要维持上 年度的水平，才能保证高炉的正常生产运行。 （3）钢铁上游铁矿石、煤焦 等产品价格持续上涨的局面，将在一定程度上对中小钢铁企业及落后钢铁 产能产生成本“挤出”效应，加快落后淘汰步伐，通过市场力量提高钢铁行 业集中度。大型钢铁企业市场占有加大的趋势将为高炉喷煤需求增长奠定 良好基础。 由生铁产量增长和喷煤单耗提高两方面因素带动，喷吹煤需求年平均综 合增长率将达到 15%左右。随着国际能源的日益紧张，高炉喷吹煤市场将 会呈膨胀似增长。 第三章建设条件第三章建设条件 3.13.1 地理位置及经济简况地理位置及经济简况 府谷县位于陕西省东北角，地处秦、晋、蒙三省（区）的交界处东经 11022-11014，北纬 3842-3935。东部隔黄河与山西省河 曲、保德两县相望，北部和内蒙古自治区准格尔旗、伊金霍洛旗接壤，西 南与神木县毗连。 全境呈三角形，东西宽 74.4 公里，南北长 96.6 公里，面积 3212 平方 6 公里，占全省面积的 1.56%，府谷县城位于黄河与小河川交汇处的冲积平原 上，全县 20 个乡镇，362 个村民委员会。全县总人口 21 万余人，其中农业 人口 18 万余人，农村劳动力 7.5 万余人。 府谷县的经济特点是农林牧三结合，农产品多样化，工业结构中重工 业比重大，且工业分布主要集中在县城及县城附近。经济优势主要以冶金、 能源、建材及化学工业为主。 府谷县矿产资源非常丰富，有色金属矿产品主要有高岭土、铝、铁等， 其中高岭土矿储量居全国第一位，铝矿储量居全省首位，非金属原料主要 有磷、硫磺、滑石、陶瓷粘土、水泥石等。除此以外，府谷县尤以煤炭资 源引人注目。闻名中外的神府煤田是我国目前探明的规模最大的侏罗纪优 质动力煤田之一，已探明储量 877 亿吨，该县境内储量 113 亿吨。储量大， 煤质好，该煤种属特低灰、特低硫、特低磷、高发热量，易燃烧煤种。 府谷县大小煤矿星罗棋布，主要是由乡村及个体开办。随着煤炭生产 的不断扩大，煤焦（化工焦）企业也不断增加，对府谷地区的环境造成了 一定的影响。三道沟乡位于府谷县城西部、神府煤田腹地，距府谷县城 45 公里。全乡辖 15 个行政村，67 个居民小组，共 1597 户、6606 人。全乡总 面积 148 平方公里，全乡共有耕地面积 22600 亩，林草地面积 25800 亩。 全乡有中小学校 10 所。 三道沟乡地下蕴藏着优质的侏罗纪煤，已探明储量近 3.7 亿吨。全乡 共有煤矿 24 座，年可产原煤 200 多万吨；有机制兰炭厂 30 家，年产焦粉 90 多万吨，焦油 10 万多吨，有金属镁厂两家，砖瓦厂等其它企业 6 家。二、 三产业迅猛发展，有装载机、大型运输车辆 200 多台（辆） ，运输业十分发 达。2005 年全乡工农业总产值 2.4 亿元，乡级财政收入完成 1515 万元，农 7 民人均收入达到 2280 元。本工程建设可为煤炭的深加工，综合利用能源， 开辟一条新路。 3.23.2 厂址自然条件厂址自然条件 府谷县处于内蒙古高原与陕北黄土高原东北部的接壤地带。总的地势 是西北高，东南低，主要由西北至东南流向的黄甫川、清水川、孤山川、 石马川四大川和相应的五道梁峁为骨架，海拔高度在 780-1426.5 米间，相 对高差为 646.5 米。 拟建厂址在距府谷县的三道沟乡新庙村，地理坐标为东径 110 4719、北纬 391104，海拔高度在 1052 米。 。建设工程距野大公 路约 1 公里，占地 118.8 亩,南距府店一级公路 10 公里，交通便利;厂址距 庙沟门变电站约 1 公里;地形较为平坦，属山麓斜坡堆积而成;建厂条件极 为便利。该区域属府谷县煤电载能区规划中的庙沟门工业集中区。 府谷地处长期相对稳定的地台区，构造变动微弱，地震发生的频率小， 而且强度低。根据陕西省工程抗震沿防烈度区划图确定场地所在区域 地震基本列度为 6 度。 本工程气象条件 府谷县属中温带半干旱大陆性季风气候。冷暖干湿四季分明，冬季寒 冷干燥，多西北风，夏季炎热，多雷阵雨。 多年平均气温 19 平均相对温度 52% 最冷月平均气温 -13.2 极端最低气温 -30 8 极端最高气温 38.9 年平均降水量 453.4mm 最大降水量 849.6mm 多年平均气压 904.8mbar 最大冻结深度 1.46m 最大积雪厚度 11cm 年平均风速 2.6m/s 最大风速 24m/s 由于全年主导风向为西南风（sw） ，拟建厂址大气污染物对县城基本无 影响。 拟建厂址属山麓斜坡堆积而成，除金城机制兰炭厂外无其它厂矿企业， 无文物保护区及人防工程，无地震次生灾害影响。但是，由于拟建厂地属 山麓斜坡堆积而成，需开挖平整场地，侧边需做挡土墙。 3.33.3 交通运输交通运输 府谷县交通主要为公路，全县的干线公路有府榆公路、府准公路以及 韩府公路，除此而外，还有 7 条支线公路，乡村公路，专用公路及城镇公 路，区域优势明显，交通条件便利。 3.43.4 供水及排水供水及排水 本工程为自建水井一口，出水量为 503/h，专供洗煤厂工业用水和职 工生活用水； 本工程对于生活污水及雨水排水采用合流制排放。工业污水采用综合 9 净化方法进行处理，实现中水回用，达到零排放。 3.53.5 工程地质工程地质 地质结构及地层公布 府谷县处于祁（连）吕（梁）贺（兰）山字型构造马蹄型质地的东翼 与新华夏季第三沉降带的复合部位，本区由于受多期次构造力的作用，形 成不同方向的褶皱和断裂等造型迹，府谷县境内以新华夏构造行迹最为明 显，其次为纬向构造。二者均为以褶皱构造为主体，断裂构造次之。 府谷县境内出露地层自东往西，山老到新依次有占生界、中生界和新 生界地层，占生界及生界地层呈北东向或近南北向带状展布，新生界地层 不整合于前者之上。 地形地貌 根据榆林市岩土工程有限责任公司对厂区所作的地质勘察报告，拟建厂地 处黄土高原毛乌素沙漠边缘，场地平面尺寸均为 120m150m，平面呈梯形 状。场地属山麓斜坡堆积地段，场地较平坦。 区域地质 本区所处鄂尔多斯向斜宽缓的东翼陕北斜坡上，基底巨厚，构造简单， 地壳稳定，地层平缓，场区及附近未遇断层，冲沟等不良地质现象。 地层概况 根据勘探资料，场地主要为第四纪粉土、近期残积土及侏罗纪泥岩组成， 各土层特性自上而下分述如下： 1、粉土：黄褐色，稍湿，硬塑，以长石颗粒组成为主，可见云母薄片， 具水平层理，具低压缩性，不具温限性。层厚未 1.04.5m，fk=200kpa。 10 2、残积土：黄绿色，稍湿，坚硬，以长石、残积土颗粒组成为主，可 见岩粒，具斑状结构，层厚大于 3.4m，fk=260kpa。 3、强风化泥岩：黄绿灰绿色、硬质，薄层，破碎状，岩芯呈块状， 沙泥质结构，以长石、高岭土地、云母矿物组成为主，产状水平，强风化 层厚 3040cm,fk=480kpa。 场区建筑基础持力层以硬塑一坚硬粉土层为主，属中硬土，建设物场 地类别为 11 类，场地地下水位较深，不考虑地下水对建筑物的影响。 第四章设计方案概况第四章设计方案概况 4.14.1 选煤方法：选煤方法： 选用适用性强，合适煤质特点，操作管理方便，分选精度高的跳汰分选 方法。 4.24.2 选煤工艺选煤工艺 府谷县煤炭为极易选煤，煤泥属极易浮煤，根据浮沉试验采用的工艺 为跳汰一浮选联合工艺流程。该选煤方法，运行可靠，投资和煤加工的费 用低，精煤灰分为 8.5%，理论产率为 92.2%，理论分选密度 p=2.591，0.1 含量为 1.5%，为极易选煤。 主要设备选型先进、可靠，采用了自动化程序高的新型跳汰机等新型 设备，提高了选煤效果。 11 4.34.3 供水、供电及建筑物供水、供电及建筑物 1）水源 为自建水井一口，出水量为 503/h，专供洗煤厂工业用水和职工生活 用水； 2）电源 采用三联煤电化工有限公司公司煤气发电厂电源，可供 3000kva. 3）电讯 设生产调度对讲机系统，全厂配备健伍 tk2107 无线对讲若干套（每套 包括充电器和电池） 4.44.4 市场预测市场预测 该厂入洗原煤属中高灰、低硫分煤，选后产品可广泛应用三联干馏炉生 产兰炭。 4.54.5 产品结构产品结构 根据用户要求，府谷县三联煤电化工有限责任公司选煤厂产品结构如 下： 入洗原煤粒度 500mm 精 煤：灰分8.5% 4.64.6 设计规模及厂址设计规模及厂址 府谷县三联煤电化工有限责任公司选煤厂，设计能力为 0.120mt/a. 选煤厂厂址设在三联煤电化工有限公司厂内，占地 40 亩。 12 4.74.7 工作制度工作制度 选煤厂的工作制度为年工作 300d，每天工作 14h，即每天二班生产一班 检修。 处理原煤量 120mt; 日处理原煤量 4000.00t; 小时处理原煤量 285.71t; 4.84.8 经济评价经济评价 通过对项目企业经济评价表明，该项目投资效益较好，风险不大，项 目实施后经济效果是显著的，主要表现为： 1） 该项目固定资产总投资为 2333.60 万元，其中：土建工程投资为 638.54 万元，设备及工器具购置为 1243.120 万元，安装工程为 276.13 万元，其他工程及费用 107.06 万元，基本预备费 67.97 万元。 2） 年销售收入 53480 万元，正常年份利润总额为 17360 万元，税后利 润额为 11631 万元，上交税金 5729 万元。 3） 投资回收期较短，全部投资回收期 1.24 年（含建设期 1 年） 。财务内 部收益率较高税后 41.12%，远远高于 15%的基准收益率 4） 项目的潜在能力及抗风险能力较强，bep 仅为 2.69%。 4.94.9 结论结论 府谷县三联煤电化工有限责任公司原料煤资源可靠，产品市场广阔，交 通便利，水、电条件能满足要求，经济效益显著，具备建厂条件，因此尽 快开工建设史非常必要的，本项目的建设将为当地的经济发展起到积极作 13 用。 第五章煤质特征第五章煤质特征 5.15.1 原料煤基地概况原料煤基地概况 矿区概况：府谷县三联煤电化工有限责任公司洗煤厂离三道沟乡工农煤 矿 5 公里，通过汽车运输到厂。随便一个煤矿可满足公司选煤厂需要。 5.25.2 煤质特性煤质特性 筛分煤样总样工业分析结果见表 51，元素分析结果见表 52，灰的物理性质和 灰成分分析见表 53 和表 54. 表 51 筛分煤样总样工业分析结果 分析 项目 mt % mad % aad % vad % fcad % 焦渣 特征 胶质层 mm x y qnet.ar cal/g st d % 粘结 指数 自由膨 胀序数 指标1.981.6117.8432.3548.2020056000.6605 表 52 元素分析结果 分析 项目 cad % had % nad % oad % sa,d % sp,d % so,d % 指标73.454.550.861.030.080.380.2 表 53 灰的物理性质表 灰熔点c 分析项目 dt（变形温度）st（软化温度）et（流动温度） 14 指标12501212013120 表 54 灰成分分析表 分析项目sio2%fe2 o3%al2o3%cao%mgo% 指标54.79.1525.174.932.59 5.35.3 煤炭筛分粒度组成及浮沉组成煤炭筛分粒度组成及浮沉组成 原煤筛分组成见表 53 原煤自然级筛分试验报告表明原煤有如下特征： （1）毛煤总灰分为 17.03%，捡出大矸石后，原煤灰分为 15%，为中低 灰煤； （2）50mm 大块含量较高，为 18.92%，灰分为 18.54%。大块中可见 矸石含量为 3.11%，灰分为 80.23%。属高含矸煤； 表表 53 原煤筛分试验结果表原煤筛分试验结果表 产率煤炭质量 粒级产物名称占全样 % 筛上累计 % aad % st,d % 煤6.514.650.58 夹矸石0.5824.200.88 矸石1.3782.540.14 硫铁矿 100手选 小计8.468.4618.640.53 煤8.526.070.51 夹矸石0.2024.330.7850手选 矸石1.7478.420.27 15 硫铁矿 小计10.4618.9218.470.47 50 合计18.9218.9218.540.50 5025煤7.5526.4719.740.63 2513煤13.4739.9419.340.68 136煤10.5750.5122.190.68 63煤12.4162.9215.600.59 30.5煤22.8685.7813.360.58 0.50煤14.22100.0014.730.64 500 合计81.0816.680.63 毛煤总计100.0017.030.60 原煤总计（除去50mm 矸石和硫铁矿） 96.8815.000.61 （3） 主导粒级为 30.5mm,含量为 22.86%，灰分为 13.36%。13mm 级含量达到 60.06%，灰分为 15.70%； （4）随着粒度的降低，其各粒级的含量，除 30.5mm 粒级外，变化不大，基本 在 10%左右，其灰分变化的总体趋势是逐渐降低，但 136mm 粒级反常。 50mm 粒级的手选煤、夹矸煤及矸石破碎到 50mm 以下，做破碎级筛分和浮沉煤 样。筛分试验结果及校正后的粒度组成见表 5-4 表表 5 54 4 破碎及筛分试验结果破碎及筛分试验结果 数量校正前校正后 占本级占全样aadaad粒度 % 502543.778.2823.7823.30 251323.124.3721.3320.85 13610.071.9116.0415.56 16 637.271.3710.9210.44 30.512.142.307.476.99 0.503.630.6910.149.66 合计100.0018.9219.0218.54 原煤综合实验结果见表 5-5，自然级与破碎级综合后的浮沉组成见表 5-6 表表 55 原煤综合筛分试验结果原煤综合筛分试验结果 自然级破碎级综合级 数量数量数量 粒度 占本级% 占全样% 灰分 ad% 占本级% 占全样% 灰分 ad% 占全样% 灰分 ad% 50259.317.5519.7443.768.27923.315.8321.60 251316.6113.4719.3423.124.37420.8517.8419.71 13613.0410.5722.1910.081.120715.5612.4821.18 6315.3112.4115.67.271.37510.4413.7815.09 30.528.1922.8613.3612.142.2976.9925.1612.78 0.5017.5414.2214.733.640.6889.6614.9114.50 合计100.0081.0816.68100.0018.9218.54100.0017.03 表表 56 自然级与破碎级综合浮沉结果表自然级与破碎级综合浮沉结果表 密度浮沉结果浮沉累计 kg/l本金ad本金ad 1.344.6736.912.4944.6736.912.49 131.4 32.3426.735.7377.0163.643.85 1.41.5 4.223.4916.9681.2367.134.53 1.51.6 1.961.6224.8983.1968.745.01 1.61.7 1.361.1229.7584.5569.875.41 17 1.71.80.920.7636.6285.4670.625.74 1.82.0 1.421.1846.6486.8971.806.41 2.013.1110.8486.78100.0082.6416.95 合计100.0082.6416.95 浮沉煤泥2.882.4532.75 总计100.0085.0917.41 由以上资料分析可知： （1）原煤中低密度含量高，主导密度级为1.30 密度，期含量为 44.67%，且低密度物基灰分低，为 2.49%，这对于出低灰精煤产 品十分有利。 （2）1.52.0 密度级含量较小，仅为 5.66%，其综合灰分为 33.42%。 （3）+2.0 密度级含量为 13.11%，灰分高达 86.78%。 原煤进入选煤厂后在洗选的过程中会产生次生煤泥，扣除次生煤泥同事 进行校正后的入洗原煤浮沉组成见表 29。原煤可选性曲线见图 21.煤 泥浮选试验结果表见 210 表表 2 29 9 入选原煤浮沉结果表入选原煤浮沉结果表 密度浮沉结果浮沉累计 kg/l本金ad本金ad 1.344.5934.272.4944.5934.272.49 131.4 32.2824.815.7376.8759.093.85 1.41.5 4.213.2416.9681.0862.324.53 1.51.6 1.951.5024.8983.0463.825.01 18 1.61.7 1.361.0429.7584.3964.875.41 1.71.80.920.7036.6285.3165.575.74 1.82.0 1.441.1146.6486.7566.676.42 2.013.2510.1986.78100.0076.8617.07 合计100.0076.8617.07 表表 2 21010 最佳浮选参数试验最佳浮选参数试验 精煤尾煤综合结果 序号 捕收 剂用 量 g/t 矿浆 浓 度 g/1 产率%灰分%产率%灰分%产率%灰分% 浮选完 善指标， % 18008070.145.2129.8647.3100.0012.6747.3 210008070.855.9729.1545.2100.0013.3545.2 312008071.594.7528.4149.6100.0012.1449.6 480010070.875.6729.1345.7100.0012.9445.7 5100010071.476.1028.5342.7100.0012.7442.7 6120010073.335.2626.6747.6100.0012.2347.6 780012072.586.2527.4243.2100.0012.9743.2 8100012073.496.9326.5139.0100.0012.12039.0 9120012074.266.3925.7442.8100.0012.8542.8 19 图 21 500.5mm 入选原煤可选性曲线 由上图可知，当精煤灰分为 8.5%时，理论产率为 92.2%，理论分选密度 p=2.591,0.1 含量为 1.5%，为极易选煤。 用跳汰机选煤方法使分选密度达到 2.591 不具可操作性，根据原煤资料 500.5mm 破碎后综合级原煤预测精煤灰份为 7.06%理论产率为 87.91%，分 离密度为 2.071，0.1 含量 1.44，仍属极易选煤。 由煤粉浮选试验结果表可以看出：采取适当的药剂制度，可选出灰分小 于 7%的精煤，这说明完全可以用浮选方法回收细煤泥中的精煤。 综合府谷县三联煤电化工有限责任公司原煤的可选性情况，其特点为： 细粒级含量多而好，可以选出灰分为 8.5%以下的精煤产品，可选性处在极 20 易选阶段；粗煤泥的灰分较低，应考虑回收；细煤泥则用浮选作业回精煤。 第六章工艺设计第六章工艺设计 6.16.1 国内选煤技术水平国内选煤技术水平 目前，适合大型选煤厂的选煤方法有：跳汰、重介和浮选，跳汰选煤方 法适用于易选煤火中等可选性煤，重介质选煤方法分选精度高，尤其适合 难选煤或极难选煤，浮选一直用于煤泥的分选，针对当地原煤原煤可选性， 选煤方法为跳汰选煤技术与煤泥浮选技术。 6.1.1 煤炭洗选技术 跳汰选煤是我国使用最早的一种选煤方法，是以水为介质，使被分选物 料因密度不同实现分选，通过不断发展提高，跳汰机的自动化控制水平提 高很快，近年来研制成功的高效跳汰机分选设备，其特点是：处理能力大， 入料上限高，用水量少，分选精确度高，系统简单，操作管理方便。 为保证跳汰机自身的灵活性本设计采用分选精度高、系统简单的双段 排矸跳汰分选。原煤分选精度为值在0.16.跳汰机带有在线自动控制系 统，确保跳汰机的最佳工作状态。 6.1.2 煤泥浮选技术 sjm-s 系列浮选机 该系列浮选机采用了多项新技术，具有矿浆流态合 理、能耗低、占地面积小、处理能力大、选择性好、操作维护方便等优点。 xjm-s12 型浮选机处理能力为 21 450600m3 /h,台。该系列浮选机以广泛应用于选煤生产。 浮选机优势在于入料粒度范围宽（0.50mm）,对煤质适应性强，入料量 波动对分选指标影响小，单位容积处理能力大；浮选柱优势是选择性好， 便于采用喷水将灰，浮精灰分比浮选机低 11.5 个百分点。 根据要求，原则工艺流程计算时，综合精煤灰分约束为 7.44%。产品数 量平衡表见表 5-1 表表 6-16-1 产品平衡表产品平衡表 项目 产率 % 灰分 % 小时量 t/h 日产量 t/d 年产量 kt/a 500.5mm 精煤 66.617.06142.7361998.30599 0.50.3mm 精煤 6.9411.7714.871208.2062 0.30mm 精煤 11.347.0024.300340.20102 小计84.897.44181.12072546.70764 矸石 17.6983.5016.479230.7069 矸石 22.5678.045.48676.8023 小计10.2582.1421.964307.5092 煤泥4.8647.4210.414145.8044 合计100.0017.04214.2863000.001200 6.26.2 工艺流程工艺流程 6.2.1 工艺流程说明 22 工艺流程确定依据。入洗能力（120 万吨、年） ，入洗粒度（50 0mm） ，工作制度（每年生产 300 日，每日生产 14 小时） ，产品质量（精煤 灰分 10%以下，煤泥灰分 70%以上，矸石灰分 75%以上） ，设计原则（工艺 先进，节省投资，管理方便） 。 工艺流程构成。共分为一下七个部分即：原煤准备系统，主选系统，粗 煤泥回收系统，浮选系统，煤泥水浓缩压滤系统，产品运输系统。 根据原煤煤质情况和产品要求，本设计采用的原则工艺流程见图 5-1， 工艺流程简要说明如下： 跳汰机溢流产品采用弧形筛、振动筛进行分级脱水。精煤筛上层筛孔为 13mm；下层筛孔为 0.5mm，5013mm 的精美直接入产品运输刮板机， 130.5mm 进入离心脱水机进一步脱水，脱水后的产品与 5013mm 精煤合 并，由精煤刮板输送机转载精煤出厂皮带输送机。分级脱水筛晒下水入煤 泥水收集池，由泵给入振动弧形筛，弧形筛筛上物料再进煤泥离心机进一 步脱水，弧形筛筛下水以及煤泥离心机离心进入浮选入料池，由泵将物料 给入浮选机，浮选机精矿用加压过滤机回收，浮选机精矿用加压过滤机回 收，浮选尾矿去 1 台直径为 30 米的耙式浓缩机，进行煤泥再回收。 跳汰机的一段矸石和二段矸石经斗式提升机脱水后入仓，由汽车外运。 6.2.2 设备选型 选型原则：技术先进，运转可靠，操作方便，备品备件易于解决。在地 域分布上相对集中，便于售后服务。 选型依据：工况预测结果，工艺流程计算结果， 选煤厂设计规范 ，设 备选型不均衡系数。 设备选型不均衡系数取为：煤流系统 1.15，煤泥水系统 1.25.主要设备选 23 型结果如表 52 所示。 6.2.3 总平面布置 地面工艺总平面做到工艺合理、符合消防要求、安全生产和工业卫生要 求、施工及运输等要求，符合国家和当地环保法规。根据当地工程地质条 件，力求设备配置紧凑和节约用水，同时节省占地面积，充分利用地形， 减少土方工程。 为适合当地气候条件，所有建筑物采用钢结构形式。为了节省设备、空 间和场地，浮选机和 压滤机布置在主厂房内。 选煤工业广场占地 14250，主厂房及相关主要建构筑物合理分布在选 煤工业广场内，占地面积 5262.主要建构筑物分为 4 个系统即：原煤准备 系统、洗选系统、煤泥水处理系统、生产辅助系统。总平面布置图见 5 2。 24 6.2.4 工艺布置 1）主厂房布置特点 主厂房布置注重合理、实用、流畅。 鼓风机房、压风机房、高压配电室设于室内一层。 在充分考虑到设备检修及吊装空间的情况下，尽量减少厂房高度和厂房 面积，以降低投资。为便于设备检修和配件提升，主厂房内设有提升孔。 主洗车间与煤泥压滤车间采用分区建筑，均布置在工业广场。 2）设备布置特点 设备布置力求紧凑合理。尽量使物料依重力自流，煤流和水流等尽量顺 畅，减少不必要的运输环节。同类型设备可能布置在同层平面，以便于集 中操作和管理。各种仓、桶、池、箱设溢流管，溢流通过地沟入集中水池。 25 表 62 主要工艺设备选型表 序号设备名称型号及规格系数 k 入料量 t(m3)/h 单位能力 t(m3)/h（） 计算面积、 体积（， m3） 计算 台数 选用 台数 备注 1 原煤预先分级筛， 50mm yks2045,筛孔 50mm 1.15214.29t/h30 t/h8.210.911 2破碎机2fp701001.1550.67 t/h100 t/h1.511 3跳汰机skt-16 型1.15214.29 t/h288 t/h0.861 4矸石斗式提升机 1 t4060, a=60 1.516.48 t/h50 t/h0.491 5矸石斗式提升机 2 t4060, a=60 1.55.49 t/h50 t/h0.161 6精煤分级脱水筛 zks304 筛板 =（0.5）13mm 1.15181.91 t/h 20 t/h 10.460.771 7离心机llla11501.15142.74 t/h 200 t/h 0.821 8煤泥离心机lll1200*650b1.1514.87 t/h 45 t/h 0.381 9矿浆预处理器 3000 1.25663.87 t/h1200 m3/h0.891 10浮选机xjm-s121.25663.87 t/h460 m3/h1.752 11精煤压滤机xzgm-250/1600-u1.1524.30 t/h10 t/h2.794 12耙式浓缩机 直径 30m，面积 668 1.25643.41 t/h1200 t/h0.891 26 13尾煤压滤机xzgm-500/16001.2510.41 t/h8 t/h1.502 27 6.36.3 供配电及集中控制供配电及集中控制 6.3.1 供配电供配电 6.3.1.1 电源及供电方式电源及供电方式 本设计的依据是根据工艺专业的要求，电气设计内容主要包括：选煤厂 新建高低压配电室，各车间及泵站的动力和照明等几部分。 在主厂房附近新建一个高低压配电室，10kv 高压电源引自公司煤气发 电车间配电室，设计采用地埋形式，尽量减少线路损耗，新建高低压配电 室采用 1 台 2000kva 变压器，采用地埋形式向全厂供配电。 6.3.1.2 电气设备容量及负荷计算电气设备容量及负荷计算 1）新建选煤厂低压（0.4kv）电气设备安装总容量 1624.1kw，工作容量 1624.1kw。 2）新建厂用电负荷统计计算，计算有功功率：1084.1kw；计算无功功 率：527.6kvar；计算视在功率：1205.67kva；自然平均功率因数：0.74。 人工补偿无功功率：480kvar，补偿后功率因数可达：0.95（可调） ，全厂年 电耗：455.32 万度，吨煤电耗：5.1kwh/吨，新建厂用电负荷（0.4kv）计 算可见表 5.3-1。 6.3.1.3 供配电系统供配电系统 1）全厂共设置 7 处配电点，分别为准备车间配电点（21pd） ；主厂房配电 点（31pd） ；浓缩车间配电点（61pd） ；压滤车间配电点（62pd） ；药剂库 配电点（42pd） ；锅炉房配电点（81pd） ；辅助车间配电点（82pd） ；选用 目前较先进的 ggd 系列低压配电柜。现场就地操作按钮箱采用标准机旁按 28 钮箱，主厂房配电柜集中布置在低压配电室内。 2）供配电装置选型的依据 主厂房附近高低压配电室内 10kv 母线上短路电流计算值 三相短路容量 18mva 三相短路电流 2.04ka 3）电缆选型 高低压电气设备供配电线路分别为 yjv-10v 型和 yjv-1kv,vv22-1kv 型、vv-1kv 型塑料电力电缆。 6.3.1.4 电气照明电气照明 电压：照明和动力由同一台变压器供电，线路分开。距离较远的分散用 户，合用一回路线，主厂房的照明设两个独立电源交叉供电。低压配电室 和车间的主要通道设事故照明。照明供电采用三相五线制，电压为 38v/220v。灯头电压均为 220v，检修照明采用行灯变压器38v 或 220v 降至36v 使用。 照明灯具：除破碎车间外全部采用防水防尘的工厂灯 gc9 型，只有在 破碎车间采用防爆灯。照明线路全部采用 zrbv-500 伏 12.5m的单股铜 导线穿 dg 型电线管明敷。在变配电室，厂房主要通道及重要场所设置应急 灯，作为事故照明。 6.3.1.56.3.1.5 防雷及接地防雷及接地 防雷：在超过 15m 高的建筑物屋顶平面边缘设置避雷接闪器网，大于 8 米跨距的楼顶屋面设避雷网。该网与建筑物内三根立柱主钢筋牢固焊接作 为防雷引下线，建筑物底板钢筋与引下线可靠连接作为避雷接地极。采用 钢结构的厂房防雷做法是利用钢结构的金属屋面作为接闪器，要求金属屋 29 面与钢结构立柱搭接长度大于 100 毫米，利用钢结构立柱作为防雷引下线， 采用钢结构厂房基础作为接地极。接地电阻要求不大于 2 欧姆，否则增加 人工接地极。 保护接地：全厂所有电气设备采取 tn-c-s 接地保护系统，对 7 个配电 点的设备外壳包括金属构架、管路灯均实行局部等电位连接并可靠接地。 10 千伏变 0.4 千伏变压器中性点直接接地，接地电阻不得大于 0.2 欧姆。 6.3.1.66.3.1.6 集中控制系统集中控制系统 根据选煤厂设计的要求，利用结合我公司以往实施的选煤厂集控调度系 统工程及其它同类工程的成功经验，设计出符合 0.9mt 选煤厂厂情的技术 方案。 1）设计原则。满足工艺要求，系统可靠，经济适用，技术先进、维护 量小，操作方便，自动化程度较高，为生产管理提供科学化现代化管理手 段。 2）设计依据。 煤矿安全规程 ， 煤炭工业选煤厂设计规范 ， 选煤厂 集控装置选择的技术规定 ， 煤炭工业调度信息化总体规划纲要 ， “九 五”期间煤炭工业电子信息发展规划纲要 ， 煤炭调度信息化装备技术规 范 ， 选煤厂设备流程图 。 该系统现有设备 51 台套，包括 11 条皮带运输机、1 台振动筛、3 台给 煤机、18 台水泵等电气设备。 本期工程的主要目标为：在构建全厂工艺设备集中控制自动化的基础上， 实现对原煤系统运输、筛分、破碎和给煤设备，主洗车间的斗提、筛子、 离心机皮带等集中控制、保护和监测 30 表表 5.31 选煤厂用电设备负荷统计表选煤厂用电设备负荷统计表 序 号 设备名称 用电 设备 型号 电压 （v） 设备功 率 （kw） 设备数量设备容量（kw）最大负荷时计算负荷 安装 （台） 工作 （台） 安装 电机 工作 电机 需要 系数 cos tg 有功 （kw） 无功 （kvar） 总容量 （kva） 最大 负荷 年利 用小 时 全年电 量（万 度） 备注 123456789101112131415161718 一准备车间38088101.4101.460.8462.0786.91 二主厂房3801414462.40462.4323.68285.46 主厂房 23801414462.40462.4323.68285.46 浮选车间3801414462.40462.4323.68285.46 三压滤浓缩车间38066115.511669.3066.80 四全厂照明及其 它 380202016.007.75 合计56561624.11624.11117.18992.99 乘以 kp=0.95采用人工电容补偿补偿前 cos = 0.741061.32893.691387.47 kp=0.9补偿后 cos = 0.95 补偿电容480.00 补偿后1061.32413.691139.10 变压器 损耗 有功22.78 变压器 损耗 无功113.91 全厂（高压 侧） 1084.10527.601205.67 吨煤电 耗= 5.1度/吨煤4200455.32 31 选 1x1600kva 变压器 负荷率为 75% 32 6.3.2 集中控制集中控制 6.3.2.1 管控一体化系统概述管控一体化系统概述 1）全厂管控一体化网络规划 全厂管控一体化网络由全厂计算机信息管理系统和全厂生产监控调度系 统两大部分组成，对于生产指挥系统构成一个有机整体。可细分为全厂设 备集中控制系统、生产工艺参数监控系统、全厂工业电视系统、全厂调度 广播系统几部分： 控制层由全厂生产集中控制系统和工艺参数检测系统组成。作为全厂 生产集中控制系统和工艺参数系统人机界面的监控