选煤厂工艺流程的选择和计算ppt课件VIP

.,1,6选煤厂工艺流程的选择与计算,6.1煤质资料和审查分析标准6.1.1煤质资料的内容通常以生产煤样作为主要的原始资料。生产煤样包括：原煤的特性及共筛分和浮沉试验资料，大块煤破碎后的筛分和浮沉试验资料；煤泥和煤尘小筛分试验资料；中等易选和难选煤还应有中煤（比重1.41.8或1.51.8）破碎后的筛分和浮沉试验资料。对极难选煤或采用新的选煤方法时3，要有工业性或半工业性试验资料。新矿区要有煤泥沉降和煤泥水澄清的实验室和试验资料，炼焦煤要有煤泥和煤尘的浮选试验资料和小浮沉试验资料，褐煤或矸石易泥化的其他煤种，应有矸石泥化试验资料，此外，还应有煤层煤样和煤田地质勘探报告等资料。,.,2,6.1.2煤质资料的审查标准按下述标准审查是否合乎要求（1）有生产矿井时采取的生产煤样煤层和夹矸层的厚度和性质应稳定正常。顶底板岩石性质及管理工作应正常。采煤方法和开采顺序应正常。（2）没有生产矿井时采取的生产煤样可采用邻近矿井或小煤窑中煤质相同或相近的煤样（或用已有的煤质资料代替）。煤样的代表性除符合上述的各项要求外还需将所采煤样的矿井和小煤窑的采煤、地质情况同将来供给选煤厂原煤的生产矿井情况进行对比。采煤方面应对比采煤方法、采煤机械、顶底板管理方法、运输及井下检矸等情况。煤质方面应对比煤层厚度、家矸层及顶底板情况。,.,3,6.1.3煤质资料的精确性（1）按国家标准GB478-64的规定，浮沉试验后煤样灰分的差值应符合下述标准：煤样灰分小于15%时，相对误差不应该超过10%。煤样灰分大于15%时，绝对误差不应超过1.5%。浮沉试验和筛分试验前后，煤样总重量（空气干燥状态的差值不超过2%）。（2）筛分资料的准确性也可用上述标准衡量；（3）浮沉试验和筛分试验前后，煤样总重量（空气干燥状态）的差值不超过2%。6.1.4煤质资料的分析标准（1）煤的分类目前我国是根据煤的可燃基挥发分（VDAF）及最大胶质层厚度（Y）两项指标将煤炭分为10大类，即无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、长焰煤、褐煤。,.,4,（2）煤的可选性评定目前通用的方法有两种：全量中煤法见下表,全量中煤法,.,5,0.1比重级含量法见表下表。,0.1含量法,.,6,6.2工艺流程的制定方法选煤工艺流程的制定，应以煤质资料的审查和分析为基础。以计划任务书中的厂型及用户对产品质量的要求并能保证产品的最大回收率为前提，同时，应根据建厂的具体时间、地点及条件进行综合考虑和分析比较。6.2.1选煤方法的选择（1）选煤方法简述目前常用的选煤方法主要有跳汰选、重介质选和浮选等。此外，还有槽选、摇床选和风选。选煤厂易选煤和中等可选煤常用跳汰选；极难选煤、快煤中含矸量大的煤和较缺的煤种，最好采用重介选；含黄铁矿多的较缺的煤种其末煤可用摇床选；易选的非炼焦煤可用槽选，在一定条件下也可考虑风选（缺水）。,.,7,（2）选择选煤方法时应考虑的因素煤的牌号、可选性、原煤的粒度特性和各级别的灰分、硫分、水分、颗粒形状等。产品的用户及用户对质量的要求等。我国目前选煤设备的设计、制造、分选效率和选煤厂生产管理水平。水源、气候、交通运输及建厂地区的经济状况等。对比基建投资、生产费用、产品价值、劳动效率等。各种选煤方法处理粒度上、下限。见下表。各种选煤方法处理粒度上、下限,.,8,6.2.2工艺流程的制定选煤工艺流程结构一般由选前准备作业流程、分选作业流程和产品脱水及煤泥水处理作业流程等组成。（1）确定选煤方法和选煤作业系统选煤方法的确定根据上述所讲原则。选煤作业系统确定如下：易选煤只选出精煤和尾煤两种产品；难选煤应选出精、中、尾三种产品。动力煤或化工用煤一般选出精、尾两种产品。矿井能开采分运的不同牌号、不同可选性或净煤硫分相差悬殊的原煤，如产品有不同用途或不同要求，应分别入选。选易选煤的中小型选煤厂可考虑不设再选。,.,9,（2）手选根据矸石性质，含量和建厂地区来考虑手选。如矸石含量多入选上限低应选出矸石以减轻破碎机的磨损。如矸石较硬、不易泥化，可以不设手选。一般设检查性手选，拣出煤中的木块、铁器，大块矸石、黄铁矿和其他杂物。也可用重介选或破碎选法代替。（3）入选方式在一定情况下，分组或分级入选能使生产符合最大回收率原则，但是作业系统复杂，给生产带来了困难。不同牌号的原煤应尽量分组或轮换入选，但究竟采用单系统轮换洗选还是采用双系统洗选应作技术经济比较。同牌号不同煤层的煤，如可选性相差悬殊，按最大回收率原则分组入选，有明显收益时，应对分组与混合入选两种方法进行技术经济比较。,.,10,（4）主再洗的设置是否设置再洗流程，应根据中煤情况具体分析，若中煤灰分较低，可设再洗，回收精煤。（5）煤泥的精选方法目前常用浮选法来精选煤泥，一般只出精煤和尾煤两种产品，选前应除去粗粒煤泥。（6）脱水作业及分级作业形成。（7）浮选尾煤脱水。（8）煤泥水的浓缩。（9）末精煤及浮选精脱水,.,11,6.3煤质资料综合煤质资料综合，要根据工艺流程的特点进行，目的是借此来评定煤的可选性，绘制可选性曲线和进行工艺流程计算。6.3.1煤质资料的综合方法（1）筛分资料的综合入厂混合原煤筛分资料的综合首先确定各层煤在入厂混合原煤中所占的百分数，然后将各层粒级分别换算成入厂混合原煤的百分数。综合上述换算的各数值，得出入厂原煤综合数量。入厂原煤各层煤破碎级筛分资料的综合根据入厂原煤中各层煤大于入选上限的原煤破碎到小于入选上限的粒度组成，按各层煤大于入选上限的数量占入厂混合原煤的百分数进行综合。,.,12,入厂原煤自然级筛分资料的综合根据入厂原煤中各层煤小于入选上限的自然级筛分资料，各粒级占混合原煤的百分数，按同级相加即得占入厂混合原煤的自然级中该粒级的百分数。然后用加权平均方法求各粒级的灰分，即得入厂混合原煤的自然级筛分组成综合表。自然级和破碎级混合原煤筛分资料的综合自然级和破碎级煤尘小筛分试验资料综合（2）浮沉资料的综合入厂原煤各层煤自然级浮沉资料综合入厂原煤各层煤破碎级浮沉资料综合入厂原煤各层煤自然级+破碎级浮沉资料综合,.,13,（2）资料综合结果的校正筛分资料灰分的校正计算灰分校正系数。=Ad0-Ad1-灰分校正系数%Ad0筛分资料综合前煤样的总灰分%Ad1筛分资料综合后各粒级的综合灰分%在综合后筛分资料的各粒级的灰分上加或减值，即可得各粒级校正后的灰分。煤泥小筛分资料灰分的校正方法同上。,.,14,浮沉资料灰分的校正浮沉资料灰分的校正，是以浮沉前筛分资料综合表中参加浮沉的各粒级加权平均灰分法浮沉煤泥（因煤泥不参加灰分校正）灰分的灰分值为准来校核浮沉后各密度加权平均总的灰分，一般有两种校正方法。第一种方法，适应于当浮沉前后的灰分差值的绝对值小于0.2%。计算灰分校正系数=Ad筛-Ad浮在浮沉综合表中，分别在各密度级灰分上加上或减即得校正后各密度级灰分。第二种方法假定各密度级灰分不变，调整各密度级重量百分数，来校正浮沉资料的总灰分，校正前后的灰分仍是除去浮沉煤泥的灰分，适用于0.2%。,.,15,a：计算出+2.0密度级的校正值为x%,即以+2.0密度级重量百分数增加小x%,-2.0密度级重量百分数相应减少x%,其总量相应减少x%,其总量仍是100%为依据建立平衡关系为:(r+2.0+x)Ad+2.0+(r-2.0-x)Ad-2.0=100Ad后b：校正值对小于2.0各密度级重量百分数的调整-2.0某密度级调整前重量百分数，%-2.0某密度级调整后重量百分数，%-+2.0密度级调整前重量百分数，%-2.0密度级调整前重量百分数，%c：校正值x将大于2.0和小于2.0密度级的重量百分数的调整.,.,16,数据的核对综合各层煤筛分和浮沉试验资料时,总计一栏由纵向横向计算得出的总灰分差值不能超过0.1%,否则重新计算.在工艺设计中,通常采用小数点后一位有效数字,必要时也可以采取至小数点后两位有效数字。实例如下表,.,17,各煤层原煤筛分组成表,.,18,原煤50mm破碎至50mm筛分组成综合表,.,19,原煤自然级和破碎级筛分组成结果表,.,20,A层煤500.5mm自然级与破碎级混合煤浮沉试验计算结果,.,21,B层煤500.5mm自然级与破碎级混合煤浮沉试验计算结果,.,22,A、B煤层500.5mm自然级与破碎级混合煤浮沉试验计算结果,.,23,500.5mm级浮沉资料校正,.,24,6.4煤的可选性6.4.1概述煤的可选性是一个概略的定性现象,它表示按要求的质量指标从原煤灰分中选出精煤产品的难易程度。6.4.2可选性曲线可选性曲线是根据浮沉试验结果绘制的表示煤炭可选性的一组曲线。共有五条:灰分特性曲线(曲线)、浮物曲线(曲线)、沉物曲线(曲线)、密度曲线(曲线)和密度0.1曲线6.4.2.1可选性曲线的绘制可选性曲线我们在选矿学课程学习中已学过，在这里我们再回忆一下它的五条曲线及所表示的相互关系。曲线表示各密度级产率与其分界灰分的关系,曲线表示浮物累积产率与某灰分的关系。曲线表示沉物累计产率与其灰分的关系。曲线表示产率与密度的关系。曲线表示邻近密度物产率与该密度的关系。,.,25,6.4.2.1可选性曲线的用途（1）确定选煤产品数、质量理论指标当分选三产品时,如已确定数、质量中的两个指标,则可通过可选性曲线查询和补充计算全部理论指标。当要求精煤灰分为Ad精，尾煤灰分为Ad尾时，按上述方法查出精煤理论产率r精和尾煤理论产率r尾，通过计算求出中煤产率和灰分。当要求精煤灰分为Ad精，中煤灰分为Ad中时，通过绘制去除精煤后中尾煤混合物的浮物曲找出各项理论指标。,.,26,实例：500.5mm粒级原煤浮沉试验综合表,.,27,当确定精煤灰分为7.5%时,精煤理论产率为62.5%,分界灰分为14%,尾煤产率37.5%,尾煤灰分为42.3%,分选密度为1.415。当选三产品时,精煤灰分为7.5%时,尾煤灰分为70%,按上述方法查出精煤理论产率为62.5%,尾煤理论产率16.5%,通过计算可得出煤中的产率和灰分.,.,28,要求精煤灰分为7.5%,中煤灰分为25%时.当精煤灰分为7.5%时,分选密度为1.415,理论产率为62.5%,所以中煤和尾煤混合物中还剩下-1.5密度级的产率为:(76.98-62.5)%=14.48%该级别的灰分为其它密度级的产率和灰分均可以表中查出并列于下表:,.,29,中煤和尾煤混合物密度组成,根据表5、6栏数据即可绘出曲线当煤中灰分为25%,中煤理论分选密度为2.0,分界灰分为58,尾煤产率为11.5%,中煤产率为37.5-11.5=26%,尾煤灰分为78.5%。,.,30,.,31,（3）评定可选由曲线的形状可以判断煤的可选性,这条曲线是由坡度很大的陡直线段、转折的弯曲线段及坡度很小的线段三部分组成,凡是易选煤,曲线的上段极陡,中段曲率很大,而下段的斜度很小;反之,越是难选煤,这种差别就变得越不显著,曲线段的曲率越小。利用曲线的挠度K也可以评定可选性并确定最佳分选点M。,.,32,6.5选煤厂工艺流程的计算工艺流程的计算是在已确定工艺流程和选煤厂的工作制度,而且准备出必要的煤质资料的基础上进行。工艺流程计算的内容包括:数质量流程计算、水量流程计算、介质流程计算以及编制产品最终平衡表,介质平衡表和消耗指标。6.5.1工艺流程计算通用公式（1）选煤厂小时处理量的计算:式中:Qi-选煤厂小时处理量(t/h)A-选煤厂年处理量(t/h)T-选煤厂日工作小时数（2）各作业数质量计算,.,33,（3）各作业的水量及产品水分的计算Wn各作业水量(m3/h)Wtn各作业产品水分（%）Rn液固比Qn各作业小时处理量（t/h）（4）矿浆容积的计算,.,34,数质量流程的计算1、准备作业的计算如下图预先筛分1+23（1）不考虑筛分效率入料：r1=100%,Q1=Qi,Ad1=Adn筛上：r2=r+dQ2=Qir2,Ad2=Ad+d筛下：（2）考虑筛分效率设筛分效率为。筛下：,.,35,2、手选（1）检查性手选检查性手选前后的物料数、质量不发生变化。,（2）设正式手选123木块及铁器,.,36,在常规性手选时，流程计算手选效率为100%，（假设矸石被全部排除）。其目的只是为了计算上的简化，并考虑仓的容量，适当留有余地，实际手选效率与粒级关系见下表。,.,37,3、破碎选煤厂一般采用开路破碎系统，破碎前后的物料数、质量不发生变化。1破碎2,.,38,（二）分选作业的计算选煤产品的计算方法有产品平衡法、分配曲线变形法、近似公式计算法、特殊密度点法等。利用数、质量平衡原则计算选煤产品的产品平衡法，所计算的产率是理论分选结果，与实际分选结果存在一定的差距，因此，这种方法目前已不在应用。分配曲线变形法、近似公式计算法、特殊密度点法，较为真实地、客观地反映各密度在选煤产品中的分配规律，它们之间的差异，仅仅是运算过程中的复杂程度不同而已。、其中近似公式法在计算上较为简便，其精确度已经能够满足设计要求。目前我国设计部门推荐并采用近似公式法作为选煤作业的计算。公式计算（近似公式法）,.,39,根据公式计算出的T值查表3-35，即可得出相应于平均比重为e的平均比重级的分配指标。I值及EP值的选取见下表。,.,40,跳汰机的不完善度,.,41,重介质分选设备的可能偏差,.,42,实例,原始资料见后表,计算不分级跳汰选的主再选三产品实际分选结果,确定第一段矸石段I=0.17,第二段中煤段I=0.19,根据用户要求,精煤灰分7.5%,矸石灰分70%.从可选性曲线上查得i2=1.415,i1=1.68.,矸石段:已知,=2.1,I=0.17,.,43,500.5mm粒级原煤浮沉试验综合表,.,44,同法计算:,同法计算:,.,45,将上述计算结果填入下表,即可计算出各产品的实际指标,.,46,理论指标与实际指标比较表,.,47,选煤产品实际平衡表的编制.(1)根据上表计算结果,得出矸石、中煤和精煤产率和灰分。(2)编制主选产品实际平衡表,在编制时需考虑到浮沉煤泥量和次生煤泥量。次生煤泥量在无实际生产资料时可参阅下表,其灰分与三产品的加权平均灰分相同。次生煤泥量表,如原煤中原生煤泥量为10.89%,查上表得(焦煤)次生煤泥量为7%。,.,48,产品实际平衡表,在进行工艺流程的计算时,一般将煤泥并入溢流的精煤中。若煤泥量大且灰分又高时,可将煤泥中的15%20%分配到中煤,510%分配到矸石,其余部分分配到精煤溢流中去。,.,49,(三）选后产品和煤泥水处理作业的计算1、产品脱水回收作业机械脱水设备分提升斗、脱水筛及脱水机等.主要介绍脱水筛和离心脱水作业流程计算。（1）分级脱水作业根据筛分粒度组成计算筛上和筛下产品,如无精煤粒度组成资料,假设精煤粒度组成和入选原煤粒度组成相同;或采用入选原煤中各粒级浮沉资料中大于分级粒度的低密度部分(小于理论分选密度部分)的百分含量来计算;或以分级粒限的原煤分选进行原煤分选计算,在求出筛上及筛下精煤产品的产率。1单层筛脱水作业计算+-23一般单层筛其筛孔直径多为13mm,筛分效率取100%,假设精煤组成与原煤组成相同,其灰分与入料精煤灰分相同。精煤中+13mm级的数量百分数也就等于入选原煤中+13mm级的数量百分数。,.,50,.,51,双层筛脱水作业的计算第一层筛面块煤脱水计算方法与单层筛计算方法相同,下层筛入料即为产物3.见下页的图。,.,52,（3）各作业的水量及产品水分的计算Wn各作业水量(m3/h)Wtn各作业产品水分（%）Rn液固比Qn各作业小时处理量（t/h）（4）矿浆容积的计算,.,53,6.5.1数质量流程的计算6.5.1.1准备作业的计算1（1）预先筛分：如图23不考虑筛分效率入料：r1=100%,Q1=Qi,Ad1=Adn筛上：r2=r+dQ2=Qir2,Ad2=Ad+d筛下：,.,54,考虑筛分效率设筛分效率为。筛下,（2）手选检查性手选检查性手选前后的物料数、质量不发生变化。检查性手选前后的物料数、质量不发生变化。,.,55,设正式手选设检出矸石的正式手选，考虑到手选效率在常规性手选时，流程计算手选效率为100%，（假设矸石被全部排除）。其目的只是为了计算上的简化，并考虑仓的容量，适当留有余地，实际手选效率与粒级关系见下表。,.,56,（3）破碎选煤厂一般采用开路破碎系统，破碎前后的物料数、质量不发生变化。6.5.1.2分选作业的计算选煤产品的计算方法有产品平衡法、分配曲线变形法、近似公式计算法、特殊密度点法等。利用数、质量平衡原则计算选煤产品的产品平衡法，所计算的产率是理论分选结果，与实际分选结果存在一定的差距，因此，这种方法目前已不在应用。分配曲线变形法、近似公式计算法、特殊密度点法，较为真实地、客观地反映各密度在选煤产品中的分配规律，它们之间的差异，仅仅是运算过程中的复杂程度不同而已。、其中近似公式法在计算上较为简便，其精确度已经能够满足设计要求。目前我国设计部门推荐并采用近似公式法作为选煤作业的计算。,.,57,（1）公式计算（近似公式法）,根据公式计算出的T值查表即可得出相应于平均比重为e的平均比重级的分配指标。,.,58,（2）选煤产品实际平衡表的编制根据上表计算结果,得出矸石、中煤和精煤产率和灰分。编制主选产品实际平衡表,在编制时需考虑到浮沉煤泥量和次生煤泥量。次生煤泥量在无实际生产资料时可参书中的表选取,其灰分与三产品的加权平均灰分相同。在进行工艺流程的计算时,一般将煤泥并入溢流的精煤中。若煤泥量大且灰分又高时,可将煤泥中的15%20%分配到中煤,510%分配到矸石,其余部分分配到精煤溢流中去。6.5.1.2选后产品和煤泥水处理作业的计算（1）产品脱水回收作业机械脱水设备分提升斗、脱水筛及脱水机等.主要介绍脱水筛和离心脱水作业流程计算。,.,59,分级脱水作业根据筛分粒度组成计算筛上和筛下产品,如无精煤粒度组成资料,假设精煤粒度组成和入选原煤粒度组成相同;或采用入选原煤中各粒级浮沉资料中大于分级粒度的低密度部分(小于理论分选密度部分)的百分含量来计算;或以分级粒限的原煤分选进行原煤分选计算,在求出筛上及筛下精煤产品的产率。单层筛脱水作业计算分级筛1+-23一般单层筛其筛孔直径多为13mm,筛分效率取100%,假设精煤组成与原煤组成相同,其灰分与入料精煤灰分相同。精煤中+13mm级的数量百分数也就等于入选原煤中+13mm级的数量百分数。,.,60,.,61,双层筛脱水作业的计算第一层筛面块煤脱水计算方法与单层筛计算方法相同,下层筛入料即为产物3.见下页的图。,.,62,给料1+2-3块精煤45末精煤煤泥水进入第二层筛的煤泥量与从第二层筛排出的煤泥量相等。产品5中的灰分量由-0.5mm的灰分量和+0.5mm灰分量构成的原则由平衡式可求出筛下5的灰分。,.,63,.,64,脱水筛的预先脱水目前,在选煤厂的精煤分级脱水作业前常设置弧形筛预先脱水,脱除的水量和煤泥量,按入料中小于1/2弧形筛孔径的煤泥含量的60%80%取值。因此,在设有弧形筛预先脱水的情况下,进入脱水筛的产品可预先扣除这部分煤泥和水量。斗子捞坑、离心机脱水作业当水力分级设备为斗子捞坑,采用脱泥筛和离心机回收末精煤,脱泥筛筛下水和离心液循环返回斗子捞坑。见下图：,.,65,除产品6、产品9和入料3外，其余均为闭路循环物料。在实际计算时,可采取下述简便方法,分二部进行计算。精煤溢流1324捞坑煤泥筛56煤泥水块精煤87离心机910末精煤第第一步:在计算前暂不考虑循环负荷的数量。捞坑水力分级的计算如无现场生产资料时,设全部+0.5mm物料均被捞起,而-0.5mm粒级分级效率=5070%。,.,66,故斗子捞坑捞起物:,捞坑溢流放在第二步计算中计算脱泥筛末精煤脱泥筛,筛孔一般为0.5mm,其脱泥筛效率=6070%,故筛下物,.,67,离心脱水机离心脱水机脱水,其离心液中所含固体量与所选用设备型号有关,在无实际资料时,一般选取入料量的5%10%,离心液中煤泥灰分比离心机入料灰分高2%2.5%.,第二步:假设脱泥筛筛下水和离心液中的细物料返回斗子捞坑后,全部被捞坑溢流带走。,.,68,（）煤泥水处理作业粗煤泥回收脱水作业水力旋流器1水力旋流器-+23溢流底流在计算时,有旋流器实际资料,应根据试验资料中溢流、底流的含细泥量的大小按细泥平衡方程式计算,如无资料时,可设水力旋流器溢流量占入料量的5565%,溢流灰分比入料灰分高23%。,.,69,细煤泥回收脱水作业1浓缩机243底流放水溢流选煤厂细煤泥浓缩设备唱选用浓缩机,在设计时,假设浓缩机的溢流水中的固体量为零.即-循环水中允许的固体含量一般小于100克/升,.,70,搅拌作业搅拌作业前后数、质量不变。煤泥浮选作业根据煤的可浮性难易和对精煤灰分的要求,浮选流程有两种产出产品或三种产品的流程.在进行浮选流程计算时,一般浮选精煤的灰分及回收率已由煤泥可浮性试验报告确定。二种产品三种产品的计算方法与二产品相同,多了一个精选作业。,.,71,过滤作业浮选精煤、浮选尾煤及原生煤泥进入过滤作业浮选精煤过滤滤液返回搅拌桶,为了计算方便可以认为滤液中的固体含量为零。原生煤泥过滤滤液到下一作业进行处理,根据滤液中固体量占入料量的10%15%,滤液灰分比入料高1%2%;滤液浓度为2040g/l。浮选尾煤过滤与浮选精煤相同。,.,72,。,6.5.2水量流程的计算水量流程计算水量流程的计算,其目的在于确定有关工艺流程作业的用水量和各种产品带走的水量,以及整个选煤工艺过程的循环水量和清水补加量,根据各产品的产量Qn已知的水分指标Mtn,液固比Rn,用水量Wn计算水量流程。一、水量流程计算步骤若不分级入选时,从湿法分选开始计算;分级入选时,从湿法分级开始计算;步骤是:(1)根据实践经验指标确定各产品的水分、液固比及有关作业工艺要求的用水量。(2