240万吨年洗精煤选煤厂可行性研究报告

1 青海海晏智源煤业有限公司 目背景 青海海晏智源煤业有限公司拟建一座 240 万吨 /年洗精煤选煤厂，选煤方法为跳汰 浮选，委托天地科技股份有限公司唐山分公司承担可行性研究和设计任务。 选煤洁净煤技术的重要组成部分，是国家产业政策鼓励发展的重点领域之一。煤炭工业发展“十一五”规划提出“积极发展煤炭洗选加工，优化产品结构，提高产品质量”。根据煤炭行业“十一五”发展规划，“十一五”期间我国原煤入洗率由目前的 33%提高到 50%。“十一五”将建设或改扩建一批洗煤厂，年入选原煤能力将达到 15洗原 煤达到 选比重将达到50%。炼焦煤全部入洗，动力煤入洗达到 40%以上。到 2020年入选比重将达到 70%。选煤技术水平，包括选煤工艺、选煤设备、选煤效率，接近或超过世界选煤发达国家，使我国从选煤大国迈向世界选煤强国行列。 煤炭经洗选可显著提高燃烧效率，大大减少污染物排放，入洗 1 亿吨原煤可减少燃煤排放的二氧化硫 100吨，成本仅为烟气洗涤脱硫的 1/10。发展先进的煤炭洗选技术，实现深度降灰脱硫是世界各国竞相发展的洁净的煤技术。目前发达国家需要洗选的原煤已 100%入洗。改革开放以来 ，我国煤炭洗选有了长足的发展， 2006 年全国原煤入洗率已达到 33%；国内基本能够设计、制造年处理能力 400万吨以下不同厂型、不同煤质、不同洗选工艺的选煤设备及相应的控制系统。 根据 2006 年统计的资料，在我国选煤方法中，按能力统计跳汰占 40%，重介占 浮选占 其他占 7%。先进高效和经济实用的选煤技术一直是人们追求的目标。虽然选煤技术的发展仍趋于多元化，但工艺系统的简单化、基建投资的最小化、经济效益的最大化将是主要趋势。今后我国选煤厂建设厂型趋向大型化、全场高度自动化。 在选煤方法上，随着 原煤可选性逐渐变得难选，重介选将占主导地位，但跳汰选仍是易选煤的首选方法，其他洗煤方法将会在特定条件下合理应用。 跳汰选煤具有工艺简单、运行成本低、分选效果好、投资少等优点。在各种选煤方法中，当煤的可选性适宜时，应优先采用。鉴于本厂入洗原煤主要来源于青海天峻、江仓等地区的易选煤，故采用投资和运行费用较低的跳汰选煤方法。 2 1） 青海海晏智源煤业有限公司 240 万吨 /年选煤厂工程设计委托书。 2） 参考当地选煤厂原煤特性资料和实际生产指标 。 3） 选煤厂工业场地平面图及工程地质条件资料。 依据委托书要求，本项目范围包括：原煤储煤场和受煤系统；原煤准备车间；主厂房和浓缩车间；厂内生产运输及产品存储系统；供配电及集中控制系统。 设计原则： 1） 合理确定产品结构和选煤方法，充分发挥投资效益； 2） 选用技术先、进工作可靠、性价比高的设备； 3） 选择适合本厂的集控和监控设施； 4） 工艺布置简洁顺畅，设备操作和维修方便，生产安全可靠； 5） 地面布局合理、紧凑、便于施工，有利于生产； 6） 重视环境保护，环保工程配套，措施 落实； 7） 建筑物和构筑物合理，经济实用，外形美观。 入洗原煤来自青海天峻、江仓等地区的炼焦主、配煤，铁路、公路运输。原煤灰分在 10%精煤产率在 60% 选煤厂入洗能力为 a。根据煤炭洗选工程设计规范（ ,选煤厂工作制度每年工作 330 天，每天工作 16 小时计算，即每年生产时间为 5280 小时，每小时入洗原煤 454 吨。 厂址利用公司征用的青海省海晏县红河湾工业园区土地。 青海海晏智源煤业有限公司是位于青海省海晏县红河湾工业园区的民营股份制企业，主营洗精煤、焦炭及化工产品的生产与销售等业务，交通便利，水源、电源充足、资源丰富。 采用跳汰 浮选联合工艺，煤泥水直接浮选，尾煤浓缩压滤，洗水闭路 3 循环。 精煤产品用于冶金炼焦配煤，中煤和矸石作为动力煤和沸腾炉燃料，尾煤民用或作建材原料。 洗煤厂固定资产投资估算为 5000万元。其中：土建工程为 元，设备购置费 元，安 装工程 元，工程预备费为 元，其他费用 煤固定资产投资 底流动资金 3768万元计算。 设备总装机功率 煤耗电功率为 产功效为 ，吨煤加工费为 此项目实施后，正常年份增加利润 3089 万元 /年；上缴所得税后年净增收益 2070 万元；建设投资税后财务内部收益率为 税后投资 (含 3768 万元铺底流动资金 )回收期为 含建设期 1年 )。 财务分析表明，本项目投资税后财务内部受益率大于行业基 准收益率 ， 从评价结果看，该项目是可行的。 本项目在技术和经济方面都是可行的，建议尽早立项实施。 2 选煤工艺 4 选煤厂设计规模为原煤入洗能力为 a。工作制度为 330 天 /年， 16小时 /天生产，日入洗原煤为 7272吨，小时入洗原煤为 454吨。 煤来源与产品要求 入洗原煤来自青海天峻、江仓等地区的炼焦主、配煤，铁路、公路运输。原煤灰分在 10%精煤产率在 60%具有较好的可选性。根据生产经验，跳汰选煤方法能够满足要求 。由于原料煤来源广泛，要求选煤工艺流程具有良好的适应性。 产品质量要求及用途： 精煤：灰分 9%，水分 00 100 出入洗原煤粒度表 2 （ 1） 块煤少、沫煤多，尤其是 度组成越细、设备处理能力越低，因此在设备选型计算时处理能力取较保守的数值。 （ 2） 随着粒度减小灰分降低， 明煤易碎而矸石不易碎。 （ 3） 泥含量为 采用差值法计算 泥数量约为 18%，煤泥含量高，设计时应注意煤泥水处理系统能力要有余地。 由煤泥组成表 2 他各粒级灰分变化并不明显，适合于浮选机分选。 根据原煤资料，产 品要求和原煤的可选性，选择以下 4种方案利用中国矿业大学选煤工艺计算包（商用软件），采用近似公式法分别预测产品结构，比较，分析分选效果。 方案一：三段跳汰； 方案二：三产品重介 方案三：两段跳汰； 方案四：两产品重介。 个方案的参数如 2选结果对比如表 2表 2 分选参数表 方案 分选参数 分选密度 一段 二段 三段 一段 二段 三段 一、三段跳汰 i=、三产品重介 p=、两段跳汰 i=、两产品重介 论分选密度 论产率 2 分选效果对比 方案 精煤 数量 效率 % 中煤 矸石 产率 % 灰分 % 产率 % 灰分 % 产率 % 灰分 % 6 一、三段跳汰 、三 产品重介 、两段跳汰 、两产品重介 ：表中各产品产率均为 +据表 2案三为最佳方案，建设和投资生产运行费用低，生产管理和操作简便，设备维护工作量少，适合易选煤分选，并能够适应煤质在一定范围内的变化。 方法与工艺流程 根据原煤特征和产品质量要求，入洗上线为 50洗原煤的粒度范围是50选性属于易选。通过方案比较，推荐采用跳汰 根据煤质特征、产品要求，确定的选煤方法及选煤技术现状，以系统可靠，生产灵活、适应性强、工艺简单、运行费用低、效果好为原则，确定了选煤工艺流程如图 2 选煤厂工艺流程由以下几个系统组成： 原煤储存与受煤系统原煤准备系统主洗分选系统浮选系统煤泥水处理系统产品储运系统。 1）受煤系统：在原煤储煤场设置二个受煤坑，受煤坑上方设置 240*240斗下安装给煤机，将原煤定量各受煤坑原煤下的胶带输送机，将原煤输送到原煤准备车间。 2）原煤准备系统：进入本车间的原煤首先进行预先筛分，筛孔的尺寸为50上 50上的块煤进入手选带进行检查性手选，人工拣出特大矸石和杂物，然后进入到破碎机破碎到 50下，与筛下的 煤混合进入主厂房的原煤缓冲仓。原煤在给如预先分级筛前在胶带机头加装除铁器以清除铁器。 3）主洗分选系统：缓冲仓内原煤经链式给煤机给入跳汰分选出矸石、中煤和精煤三种产品。矸石、中煤和精煤三种产品、矸石、中煤用 斗提机脱水后分别进入各自的产品缓冲仓，在由机动车运至中、矸石储存场地；跳汰机溢流经振动筛进行脱水，分级。脱水筛筛缝为 排料端设立筛孔为 13分级端，13精煤混合作为最终精煤。筛下煤泥水及沫精煤离心机的离心液经缓冲池泵入旋流器 脱泥、脱水后与沫精煤一起进入离心机脱水，回收粗煤泥作精煤；沫精筛筛下的水自动流入浮选预处理器（浮选机）浮选煤泥。 4）浮选和煤泥水处理系统：浮选入料经预处理后进入浮选机分选，经精煤隔膜压滤机进行脱水后作为精 煤产品，滤液经滤液泵直接返回浮选入料预处理器，浮选尾矿中加入絮凝剂后进入浓缩机澄清洗水，浓缩机底流泵人尾煤压滤机脱水回收尾煤，溢流作为循环水复用。压滤机滤液返回浓缩机入料。主厂房所有滴、漏、溢流水经地漏、地沟汇入集中水池，泵至浓缩机回收固体物料和洗水。 5）产品储运系统：主厂房内生产出的精煤由胶带运至储煤厂，作为配焦煤，中煤和矸石进入缓冲仓由汽车运至存储场地，尾煤由胶带输送机或铲车运至煤泥 7 存储场地。 根据煤质资料、确定的选煤方法和工艺流程计算，如表 2。 1工艺流程计算 根据煤质资料、确定的选煤方法和工艺流程进行工艺流程计算，如表 2 表 2 流程计算 作业 作业 编号 指标 丫 q t/h ） w（ m/h） v（ 跳汰 选 入料 1 100 00 8 93 5 00 648 33 排料 精煤（溢流） 2 76 92 174 83 14 76 641 17 中煤 3 5 26 11 95 54 22 12 00 1 63 研石 4 17 82 2 65 12 00 5. 52 固定 筛预 脱水 入料 5 76 92 174 83 14 76 641 17 排料 筛上 6 65. 13 2 89 341 17 筛下 7 11 79 26， 80 25 07 300 00 319. 14 脱水 分级 入料 8 65 13 148 03 12 89 341 17 排料 筛上 13 9 12. 93 29 39 9. 73 6 00 1 88 筛一卜 0. 750 31 03 . 73 18 00 15 48 筛一下一 0. 75 11 21 17 48. 11 19 46 323 82 358. 18 离心 脱水 入料 12 38 79 88. 16 9. 73 6 97 排料 精煤 13 38 79 88. 16 . 72 离心液 14 00 38 25 38 25 筛卜 水缓 冲池 入料 15 32 96 74 91 21 47 662 07 715 57 排料 底流 16 32 96 74 91 21 47 662 07 715. 57 溢流 17 0. 00 0 00 0 00 0 00 振动 弧形 筛 入料 18 32 96 74 91 21 47 662 07 715. 57 l 11 筛上 19 7. 76 . 73 31 49 44 08 1卜个寸 筛卜 20 25 20 57 27 25 08 630 58 671， 49 浮选 入料 入料 21 25 20 57. 27 25 08 753 91 794 82 排料 22 25 20 57 27 25 08 753 91 794 82 浮选 入 料 23 25 20 57 27 25 07 753 91 794 82 排料 精矿 24 0 01 10 00 138 13 166. 71 尾矿 25 0 00 615 78 628. 1 1 真空 过滤 机 入料 26 17 60 40 01 10. 00 138 13 166 7 料 精煤 27 17 60 40 01 7 00 14 80 43 38 滤液 28 00 123 33 l .)3 8 浓缩 机 入料 29 7 60 17 26 60 00 654 92 667 2:, 排料 底流 ;3（） 7. 60 17 26 6（） 00 15， 2！ 57 5 溢流 ：之 0 00 6） 9， 71 609下 压滤 机 入 料 ： b 7 60 17 26 6（）（）（） ,15 21 5了 5 流程计算中一些关键数据的取值如下： 跳汰用水量 t; 进入浮选的煤泥量占原煤 灰分按一 0. 5其中原生煤泥量为 18%,次生煤泥量占 +0. 5%（占原煤 。虽然次生煤泥灰分一般取为 +0. 5在实际生产中，中煤和歼石中的煤泥灰分较高，进入浮选的煤泥灰分低于 +0. 5次生煤泥灰分按原生煤泥灰分计算。 为了计算方便，假设离心机离心液和 压 滤机滤液中不含固体颗粒，因为在工艺流程中二者均为循环物料，故该假 设对计算结果没有影响。 粗煤泥灰分取决于跳汰机的分选下限和粉煤可选性，其数量与跳汰机溢流精煤分级粒度密切相关。根据现有选煤厂实际情况，分级脱水筛采用 煤泥产率按占 +0%计算，粗煤泥回收下限按 跳汰精煤）的平均灰分。 根据委托方提供的原煤资料和设计确定的工艺流程计算，占 +浮精产率为 70%（占浮选入料），总精煤产率 中煤、研石产率分别为 尾煤产率为 表 2 产品平衡表见表 2品 数量 灰分 水分 y t/h t d a 9 精煤 132 93 29 39 470 22 15. 52 9. 73 751 03 70. 53 1128 53 37 24 9 73 9. 0*0 精煤泥 7 76 17. 63 282 13 9. 31 9 73 9 00 浮精 17 60 40 17 21 13 10. 00 27 00 合计 69 33 157 57 2521 05 83 19 9 80 13 88 中煤 5 26 11 95 191 22 6. 31 5 4 2 2 12 00 矸石 17 81 47 90 21 38 82 615 12 00 煤泥 7 60 17 26 276 19 9 1i 60（）（） 算原煤 227 27 :3636 36 1 2.（）（） 0 28 9:1 2. 6. 3水量平衡表 表 2 选煤厂水量平衡表 单位： m / h 选煤过程中用水量 水量 (m3/h 选煤过程中排水项目 水量 (m3/h） 原煤带入 品带 水量 精煤产品带水量 环水 主选机用水量 煤产品带水量 加清水 石产品带水量 11 小计 选尾煤产品带 水量 计 清返 回水 浓缩机溢流水量 部用水量 计 出总水量 依照煤炭洗选工程设计规范的有关规定，根据数 质量的流程以及生产实践经验确定设备处理能力。 设备选型的原则； （ 1） 所选设备的型号与台数，应与所设计厂型相匹配，尽量采用大型设备，充分估计到机组间的配合与我厂布置的紧凑，便于生产操作。 10 （ 2） 所选设备的类型应适合原煤特性和产品质量要求。 （ 3） 优先选用高效率、低能耗、成熟可靠的新产品。 （ 4） 尽可能选用同类型、同系列的设备产品，便于检修和备件的更换。优先使用具有“兼容性”的系列设备，便于新型设备对老型设备的更换，也便于更新和改扩建。 （ 5） 在设备选用的过程 中，贯彻国家当前的技术经济政策，考虑长远计划。设备采购应考虑性能价格比，切忌一切追求低价格。 不均衡系数的选取参考煤厂设计规范并结合实践经验取值如下： 煤流量取 煤系统取 1. 5；矸石系统取 1. 5；对煤泥水系统水量取 确保选煤厂正常生产，本设计以首选高效、先进、技术含量高、操作维护方便的设备为原则，选择质量，性能达到国内一流水平的关键设备。主要设备为我国成熟的，或近年来引进消化国外技术后开发的设备，技术先进，性能稳定，备用品备件易于解决，同时，为便于售后服务和零配件购置，设备制造厂家在地 域上应尽量集中，同类型设备尽可能厂家集中，在上述前提下，各生产环节尽量选用大型单机设备，以降低投资和运行费用。主要设备选型见表 2 煤泥水系统设备按可能的最大数量选型，其它设备适当留有余地，以适应入洗原煤性质的变化。 表 2 主要设备选型表 序 设备名称 规格型号 处理能 入料量 不均 计算入 计算 选用 11 号 力 t/h, m/h t/h, m/h 衡 系数 料 t/h，m/h 台数 台数 1 原煤预先分级筛 291 6 227 1 15 261 2 分级破碎机 80 57 1 15 65 0. 82 1 3 链式给煤机 20027 1 15 261 1 0 1 4 跳汰机 段） 23027 1 15 261 1 0 1 5 矸石 斗式提升机 70 40 1 50 61 6 中煤斗式提升机 8 12 1 50 18 0 6 2 7 预脱水固定筛 3400 x 1800 300 648 1 00 648 2 2 1 8 精煤脱水筛 2136 100 1 15 115 9 立式离心脱水机 0 88 1 15 101 1 3 2 10 弧形筛 40 716 1 00 716 3 0 4 11 浮选机 80095 1 00 795 1 0 2 12 精煤 压 滤机 0 40 1 15 46 13 尾煤 耙 式浓缩机 00 667 1 00 667 1 0 2 14 尾煤压滤机 0 17 1 15 20 2 0 2 煤工艺和主要设备特点 （ 1）选用 2005年以后，又采用了多项新型专利技术。采用无背压软接触数控盖板式风阀代替了滑阀，既克服了原来盖板阀易撞击、噪音大、背压高、功耗大的缺点，又具有结构简单可靠，打开速度快，省力节能的优点；采用多空共同风阀技术，跳汰机各段脉动同步民生增强，有效 12 保主下跳汰分层效果，同时使用阀数量减少 60%；高压风集中加油净化，使气源、联体数量 、维护量均减少 80%;单格室漏斗型组合装配式机体，整机带载重量减少近 30%,降低了厂房负荷；采用 对数控风阀及排料实施控制；还可根据用户要求，扩展给煤自控、灰分回控、风水自控以及与集控室的通讯等功能；采用彩色触摸屏作为人机对话接口，操作直观、易学易用、工作可靠。 （ 2)选用 科总院唐山分院）拥有自主知识产权的新型专利技术产品，被评为 2007年煤炭工业于大新技术重点推广项目之一。该浮选机具 有预矿化功能，省去了常规的矿浆预处理器，简化了浮选工艺、减少了占地面积；它的处理能力大、对煤质适应性强、分选粒度范围宽、功耗低、操作和维护方便，目前该系列浮选机有上千台在全国范围内应用于各种炼焦煤选煤厂。 （ 3）采用振动弧形筛 离心机联合回收粗煤泥。 跳汰机溢流筛下煤泥水中含有大量的合格精煤（粗煤泥），振动弧形筛是新型高效脱泥和预脱水设备，脱泥效率高，粗煤泥不易受污染；分级粒度较精确，筛下不易跑粗。振动弧形筛与离心机配合使用，即可获得质量合格的粗煤泥（精煤），又能够防止进入浮选的煤泥水中含有过粗煤粒，并且大 大节省了传统工艺的动力消耗。 （ 4）浮选精煤采用 隔膜压 滤机脱水。 当物料粒度组成较粗时，真空过滤机可获得良好的工作效果：处理能力大，操作简便，维护工作量小，运行可靠，备件费用低。本厂设计采用振动弧形筛作为煤泥分级设备，浮选入料粒度较粗，适于采用真空过滤机脱水。 13 2. 9. 1总平面布置 厂 区大体划分为原煤储煤场、选煤生产系统、精煤储煤场、办公生活区域四个部分。选煤生产系统包括受煤坑、主厂房（跳汰、浮选与压滤车间联合建筑）、浓缩车间、 胶带输送机走廊。主厂 房位 厂区 南 侧， 东西 向布置，煤流顺畅。精 煤储煤场位于厂区东侧，办公生活区域位于厂区的西 北 方位 （上风向） 有厂区排水沟将厂区内地 面水、 雨水等汇集到东 北 侧事故水池。整个厂 区布置 顺 畅，厂内道路通顺 。从长 远考虑，将来煤质可能发生变化，为了满足将来可能入洗难选煤的需要，预留了重介车间场地，并考虑了车间与原煤，浮选和煤泥水系统的衔接，总平面布置方案详见附图。 受煤坑和受煤胶带机采用地下布置方一式，受煤方便。 3主厂房布置 根据场地条件，采用原煤准备车间、主厂房、浮选和压滤联合建筑。主厂房长 16. 0m,最大高度 、提升孔和电动葫芦，变压器和配电室设在主厂房内。 主厂房内设备布置特点是：工艺流程顺畅，在主厂房内的物料运输设备无需转载，布局合理；采光好，结构紧凑而不拥挤，主要通道宽敞，设备操作和检修方便。厂房内设置主楼梯和提升孔，可方便地到达各层楼面；变压器室、配电室和集控监控室集中布置，便于连接线路；厂房内设有快浮室和制样室，生产检查方便；集控监控室（兼生产调度室）和快浮室与跳汰机和浮选机的操作台在同层平面，工作环境舒适，与主要作业场所联络迅捷。 浮选机与跳汰机共用操作台，浮选机精矿自流 入精矿缓冲池消泡后给入 隔膜 14 压 滤机脱水，浮精转载给入总精煤皮带。 过滤车间设备布置特点是：工艺流程顺畅，物料自流输送，布局合理；采光好，结构紧凑而不拥挤，主要通道宽敞，设备操作和检修方便。絮凝剂溶液制备与添加系统设在浮选机尾矿一侧，便于操作与生产管理。 浓缩机采用半地下式布置， 土 建投资较低；管路短、建筑体积小、投资省、运行费用低。 运 原煤汽车运输至原煤储煤场，容量为 15万 t；精煤由胶带机运至精煤储煤场，容量 2万 t，在主厂房内设有中煤和 矸 石缓冲仓，容量分别为 150t,通过仓下闸由汽 车 运至 中 煤、 矸 石储存场地销；浮选尾煤胶带机运至尾煤场地。 2 10生产技术检查 生产技术检查是指导生产、加强生产管理，把好产品质量和数量关必不可少的环节。在选煤厂生产技术检查中，包括日常生产检查、周期性检查和定期性检查、单机检查等。在数量检查方面，对入厂原煤、选后产品外销分别计量。在质量检查方面，主要生产环节设置取样点、试验点。 入厂原煤与出厂产品称量：由量程为 120 入洗原煤计量：在入洗原煤皮带设有电子皮带秤，检测瞬时和累计原煤入洗量。 产品计量：在总精煤胶带设有电子皮带秤，检测产品的瞬时和累计数量。 15 质量检查包括定期和不定期工艺系统检查、单机检查和指导生产的快速检查。采样、制样和化验按国家和行业有关标准执行。 快速检查旨在指导当班岗位司机操作，保证合格的产品质量。包括：跳汰 分选系统的原煤精煤、中煤和研石，浮选系统入料、浮精和尾矿。根据快灰 结果调整分选作业的操作参数。 3 供配电与自动化 3. 1供配电 选煤厂装机总容量为 w ,用设备为 7常用设备为 0%计算，为 70%=， 吨 煤电耗为 5. 19度。选用一台 1600 电源引自变电站的 由专线通过架空线路引入选煤厂主厂房高压配电室，经变压器降至 380低压配电室向各用电点供电。 选煤厂设计年处理能力为 a。 主要工艺流程为采用跳汰机作为主选设备，煤泥水直接浮选，尾煤浓缩压滤。 根据工艺流程，全厂自动化系统划分为以下几部分，设备集中联锁控制 系统、广播调度通讯系统、工业电视监控系统、根据厂方的实际生产情况和管理需要设置的检测仪表，全厂自动化系统可以实现选煤厂设备的运行控制、状态监视、工艺参数监测及过程控制，调度通讯、视频图像及数据显示，统计记录等多项能。自动化系统的建设将使选煤厂生产与管理建立在一个具有较高自动化和信息化的基础之上，为选煤厂实现增产、高效，节能降耗提供有力保障。 16 自动化系统具有以下特点： （ 1） 先进、可靠 本系统是结合我公司的科研成果，选用先进 证了系统结构和产品的先进性。 系统 00系列，上位监控计算机采用双机热备方式，提高了系统的可靠性。两台监控计算机可同时并行操作不同的控制任务，且互为备用，确保系数的灵活，可靠运行。 （ 2） 实用、灵活 该系统具有灵活性、可靠的控制功能和自诊断功能，人机界面友好，并提供中文 提示，使系统的操作简单、方便。 （ 3)信息传递迅速、准确 全厂自动化系统可实现各子系统间的信息迅速、准确的传递，便于管理者及时掌握现场的生产情况，为其决策管理提供准确信息，提高指挥调度效率和生产效率，使选煤厂的生产、经营和管理达到先进水平。 1设计原则和依据 全厂生产及管 理自动化系统的设计，充分考虑了选煤厂工艺的复杂性，综合设备的自动联锁、过程参数监测及控制、信息传输等多项功能为一体，其宗旨在于为工艺系统的高效运行提供最佳的控制平台、 （ 1）设计原则： 系统核心设备性能应可靠、技术成熟，能长期、稳定、连续运行。设备选型尽量采用进口产品。 技术先进、配置合理。自动联锁、过程参数监测及控制、信息传输等多项 17 功能在同一系统中实现。 设计、选型的兼容性及可扩展性。主要设备选型接口开放，兼容第三方产品。 在保证系统可靠性、先进性的同时充分考虑其经济、实用性。 （ 2）设计依据： 煤炭洗选工程设计规范 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、 煤炭调度信息化装备技术规范 选煤厂设备联系图 (1)系统组成 集控系统为两级分布式计算机系统，分为管理级和设备控制级。两级间通 过 网络连接起来 ，构成一个有机整体。 系统的集控管理层设在集控室，系统中设置 2台工控机做为管理主机。集控室内设置一操作台，操作台面上放置两台 19“大屏幕显示器，结合键盘、鼠标完成集控系统操作功能。完成生产设备的控制和生产过程的 监视。 系统的设备控制级采用西门子公司的 制主机和 个系统构成一个由 （ 2）系统功能集中启停车 集控室操作主机设“集中”、“就地” 2种运行方式。集中方式允许 18 系统以集中联锁方式进行设备启停控制；就地方式禁止系统进行集中联锁操作。工作方式的选择及操作均在上位计算主机上采用鼠标完成。 参加集中控制的动力设备采用集中和就地两种控制方式，转换方式为就地手动选择。集控设备就地操作箱上设“集中”、“ 就地” 2种转换方式，转换通过就地操作箱上转换开关进行。转换到集中位置时本台设备参加集中联锁控制，转换到就地方式时本台设备采用就地方式运行，闭锁关系解除。就地操作箱上转换方式的优先权高于控制室优先权。 纳入集中联锁控制的动力驱动设备，按工艺要求设置电气联锁，就地控制 的设备不设置电气联锁。没有参加集中控制的动力驱动设备采用人工就地控制，设备运行状态纳入集控系统进行监视。 纳入集中控制的设备，按逆煤流方向启动，顺煤流方向停车。 集控系统由原煤准备系统、主洗系统、浮选 压 滤系统、煤泥水处理系统等 几个部 分组成。集控系统采用禁启制，既在启车前先发出脉冲预告信号，驱动设在每 一层楼的声光报警装置发出预告信号。当各岗位司机听到启车预告后，如果该岗位不具备启车条件，应在预告完成之前按下禁启按钮，表示该岗位不允许启车；当集控室收到该岗位的禁启信号后，则 预告完成后就可以立即启车，如预告程度停止，如果没有收到参控岗位的禁启信号，则预告完成后就可以立即启车。如在启车过程中，岗位司机发现有异常情况，可以按下禁启按钮， 此时集控启车过程暂时停止，待处理完问题后继续启车 。 在运行过程中，全厂任意一台设备发 生 故障，都 能就地紧急停车，紧急 停车时，从该设备点逆煤流方向所有设备均紧急联锁自动停车，集中控制室设备有紧急停止开关，用以紧急停止所有参控设备。 图形显示功能 19 利用高清晰度彩色显示器作动态图形屏幕，显示选煤厂的工艺流程、全厂设备运 色、闪烁等形式显示设备运行状态，利用实时数据按容器形状的填充、趋势曲线等多种形式显示工艺参数、运行故障部位和原因。画面显示如下内容： 工艺流程选择和系统设置画面； 系统操作画面； 信号联络画面； 全厂设备运行状态总画面； 生产系统画面 ； 设备启 /停闭锁关系画面； 故障报警文字提示画面； 料位、液位实时动态画面（信号来自传感器） 数据采集功能； 为保证安全生产，为使管理人员及时了解 生产情况汇并及时指导生产，系统应实时采集主要生产环节工艺参数和检测信息。该系统通过现场 1/0系统可方便地采集来自现场传感器的模拟量信号。系统可接收以下检测信号，具体数量视目前现场安装的仪表、传感器的情况而定。 入洗原煤量的检测信号（需另加传感器）； 精煤灰分信号（需另加传感器）； 皮带保护信 号； 设备保护 对长度超过 30米的胶带运输机的机头安装一对跑偏开关和拉绳开关，以保护人身和设备的安全）； 对离心机和润滑电机进行闭锁，保证离心机正常的工作条件； 20 制室内的调度键盘向现场接收点传达控制指令，控制室可进行群呼、组呼并可多通通话。控制指令可以被现场的接受终端接收实现语音信息的传递全厂的通讯实现全部覆盖基本上没有信息死角。 工业电视监控系统设置了 6台全方位工业摄像头，用来监视全厂重要工艺环节和主要生产设备。工业摄像头防水、防尘，监视位置既可固定，也 可循环扫视。6个监测点将选煤厂重要生产设备及工业场所纳入工业电视监视范围 ， 形成覆盖全部生产区域的完整的监视体系 。 4 建筑物与构筑物 主要建筑材料在满足设计要求的前提下力求就近取材，在设计中，钢筋混凝 21 土构件考虑设计规格单一、购买方便。 建筑设计以满足工艺要求为主，尽量减少投资，力求全 结构设计：主厂房采用钢筋混凝土框架结构，皮带走廊采用钢筋硷和钢结构，浓缩池及泵房采用钢筋硅结构主要建筑物及构筑物特征表见表 4 表 4 1 主要建筑物和构筑物特征表 5 职业安全与工业卫生 设计依据 序号 工程名称 建筑指标 结构 类型 建筑面积 （ 建筑体积 （ 长度 长宽（ 檐高或平均高（ m） 1 主厂房 2816 6 筋砼框架 2 受煤坑皮带廊 =17 127 筋砼 3 精煤皮带廊 =0 60 筋砼 4 精煤皮带廊 =16 360 筋砼 5 浓缩池及泵房 30地下式） 钢筋砼 22 动部； ; 3）； 7。 要危害因素分析 选煤厂生产过程中，会产生一些对人体健康和安全不利的因素，如生产、运输 过程中产生的粉尘、噪声；高大建筑物的引雷效应；工艺系统中皮带输送机、各 类 运 转设备的电机传动部件运电气设备漏电、压力容器超压均是职业安全的潜在威肋 。 皮带 走廊内的过桥、厂内照明、地沟、泵房、转动部件的护罩、高位操作平台、提升孔及其它孔洞、配电室及长期潮湿生产区等地力一是生产过程有潜在危险因素的生产部位。 因此，必须采取防范措施，以确保职工的身体似康和安全，保护国家 财 产不受损 失。 职业安全 a 机械运转部位设防护罩，以防操作人员 发生 不测； b 电气设备均有保护接地，避免工人触电； 艺孔洞、较高的设侨操作台和梯几均加设防护栏杆，集中水 23 池、地 沟均栏杆或盖板 . 5 物或 构筑 物均设防 雷 装 置 ，建 筑 物间留 用 足够的防护距 离。 5 4工业卫生 a总平面布置上按功能分区，同时考虑置地主导风 免粉尘对下风向区的污染； b建筑物的采光， 日 照及通风均依照相 应 的规程规范设计； c原煤储煤场采用喷雾洒水方式降尘，减轻煤尘污染； d采用噪声低、振动小的先进环保设备； e对噪音和振动较大的设备如振动筛、泉、各类风机等均采取防震、降噪措施，使其符合环保有关规定。 选煤厂内不设单独的职业安全和卫生机构，可配备名兼职人员负责厂内的安全卫生工作，在籍关系设于相应的业务机构中。 消防设计依掘： a选煤厂安全规 程； b选煤厂设计规范： c建筑设计防火规范； 、 d其它各专业消防设计规范、规定。 厂区内各建筑物，设计中严格按照 (筑设计防火规范及其它有关现行国家标准、规范的要求进行，满足建筑物埘火等级，平面布置合埋。满足疏散要求，方便实用、经济合理、保障安全。 根掘 筑设计防火规范，消防用水量按室内为 5l s，火灾延 24 续时间为 2小时，室外为 25l s，火灾延续时问按 3小时考虑。故一次消防用水量为 324 本设计采用临时高压消防体制，当火灾发生时 ，消防泵及时起动，各消火栓处满足消防要求。 厂区设地上式消火栓 2座，最大间距 80米，主要设置在原煤储煤场，主厂房附近，供厂区室外消防。 变电所消防系统按 10施。 集控室消防系统按 筑设计防炎规范实施。 6 环境保护 (1)建设项目环境保护管理条州 (2)(87)国环字 002号煤炭工业环境保护设计规定 (3)能源基 (1992)1229煤炭工业坏境保护设计规范 (煤矿、选煤厂 ) (4)大气污染物综合排放标准 (1996) (5)污水综合排放标准 (996) (6)工业企业厂界噪声标准 ( 90)。 6 2主要污染源及污染物 a粉尘：主要来源为原煤分级破碎作业、储煤场。 b废水：主要来源为选煤过程产生的含有煤泥的生产废水、以及储运场所雨季淋滤水。 c固体废弃物：选煤过程产生的奸石总量为 t a，尾煤 9 11万 t/ a d噪声：煤炭 洗 选过程中机械设备的振动、物料与溜 槽 摩擦撞击、各类风 25 机等，均为噪声的来源。 6 3污染防治措旋 a 粉尘污染防治措施： 在原煤储煤场周围建挡墙防止煤的散失，井采耿喷雾洒水方式降尘，最大限度地减小 风 对原料堆的影响。在筛分破碎坏节安装喷雾洒水装置抑尘；对精煤、中煤、煤泥及矸石及时销售、清运，减轻扬尘对环境的影响。对原煤运输装卸过程产牛的扬尘，采取道路洒水增湿定时清押，降低装卸高度，同时加强绿化以减轻污染。 b 废水污染防治措施：选煤厂尾矿水采用浓缩压滤系统处理，煤泥厂内回收，使生产废水达到一级闭路标准循环使用，生产事故放水入事故池缓存，生产正常后返回生产系统复用，杜绝煤泥水外排。生活废水经化粪池处理后排入下水道用于农用灌溉， 设备及管道采取有效密封措施，防止废水跑冒滴漏。 c 固体废弃物处置：选煤厂所产的矸石，运往矸石电厂作燃料使用，尾煤地销 民用或作为建材原料 环保角度出发，首选高效低噪的设备。块煤溜槽钢板外侧敷设阻尼材料消音降噪 。 窗户设双层玻璃，厂区周围，道路两旁、闲置空地、噪声源及煤尘源周围均种植树木，减轻厂内噪声对外界的污染，使主厂房周围及工业广场的噪声降至 80 化对于吸尘降噪、保护环境具有重要作用，尽可能增加植树绿化面 积，以改善大气质量。绿化原则是：在厂区周围及堆场、主厂房四周植阔 叶乔林树带，以降噪吸尘；在厂内道路两旁及各建筑物之间闲散空地，以杨树为骨干树种，配栽灌木绿篱、小乔木等，使其高低结合，组成浓密树丛；在办公室、宿舍、食堂前空地上布置花坛、种草，美化环境。 环境管理 26 为强化环保，成立环保领导机构，由分管厂长负责，并设一名专职技术人员负责管理厂区绿化及“三废”、噪芎治理工作，接受地方环保部门的监督指导。 环境保护投资 根据工程概算及圈家计划委员会、国务院环保委员会颁和的“建设项目环境保护设计规定”，煤泥水闭路循环、贮