选煤工艺流程PPT学习教案

1、会计学1第1页/共76页煤炭在国民经济中的地位煤炭在国民经济中的地位1. 1. 煤炭是我国目前和今后的主要能源煤炭是我国目前和今后的主要能源 我国煤炭资源在一次能源生产和消费结构中占我国煤炭资源在一次能源生产和消费结构中占7070左左右。右。 2. 2. 煤炭是工业的粮食人民生活的必需品煤炭是工业的粮食人民生活的必需品 国内电力燃料的国内电力燃料的7676%;%; 钢铁能源的钢铁能源的7070%;%; 民用燃料的民用燃料的8080%;%; 化工燃料的化工燃料的6060来源于煤炭来源于煤炭。 3 3、目前我国煤炭需求状况、目前我国煤炭需求状况 20042004年原煤产量年原煤产量 19.5619

2、.56亿吨亿吨, , 占世界第一。占世界第一。 预计预计20052005年煤炭需求增长率将达到年煤炭需求增长率将达到12%12%左右；原煤生产将达到左右；原煤生产将达到21.821.8亿亿吨。吨。H第2页/共76页煤的组成和性质煤的组成和性质1.1. 煤的组成煤的组成2.2. 煤的性质煤的性质3.3. 煤的分类用途煤的分类用途 4.4. 煤的密度组成煤的密度组成5.5. 煤的粒度组成煤的粒度组成 H第3页/共76页 1. 1. 煤的组成煤的组成 煤是不均质的混合物，由煤是不均质的混合物，由有机物质有机物质和和无机物质无机物质两部分组两部分组成：成：有机物质有机物质主要由主要由C C、H H、O

3、 O、N N、S S、P P六种元素组成，可以六种元素组成，可以燃烧，所以也叫可燃体。燃烧，所以也叫可燃体。无机物质无机物质主要是各种矿物质，通常不能燃烧，也叫灰分主要是各种矿物质，通常不能燃烧，也叫灰分2. 2. 煤的性质煤的性质 煤的性质分为煤的性质分为物理性质物理性质、化学组成化学组成、工艺性能工艺性能和和燃烧性燃烧性能能等：等：物理性质物理性质：煤岩组成、颜色、光泽、密度、硬度、导电煤岩组成、颜色、光泽、密度、硬度、导电性、导热性、耐热性、磁性、粒度组成、泥化程度等。性、导热性、耐热性、磁性、粒度组成、泥化程度等。S第4页/共76页 化学组成化学组成：煤的化学组成包括煤的化学组成包括元

4、素组成元素组成和和工业分析工业分析。 元素组成：元素组成： C C、H H、O O、N N、S S、P P ；还含有少量的氟、；还含有少量的氟、氯、砷、硼、铅、汞等。氯、砷、硼、铅、汞等。一般说来，煤中有机物质的元素随着煤化程度而有一般说来，煤中有机物质的元素随着煤化程度而有规律地变化规律地变化。煤化程度越高，碳的含量越高，而氢和氧煤化程度越高，碳的含量越高，而氢和氧的含量越低。的含量越低。 工业分析工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳水分、灰分、挥发分和固定碳 水水 分分指单位质量的煤中水的含量。分为内指单位质量的煤中水的含量。分为内在水分与外在水分。在水分与外在水分。 灰灰 分分煤完全燃烧

5、后残留物的产率。煤完全燃烧后残留物的产率。 挥发分挥发分煤在与空气隔绝的容器中在一定高温煤在与空气隔绝的容器中在一定高温下加热一定时间后，从煤中分解出来的液体（蒸汽下加热一定时间后，从煤中分解出来的液体（蒸汽状态）和气体减去水分后的产物。也就是煤在高温状态）和气体减去水分后的产物。也就是煤在高温下能分解出的小分子的多少。下能分解出的小分子的多少。 固定碳固定碳煤在隔绝空气的条件下有机物质高温煤在隔绝空气的条件下有机物质高温分解后剩下分解后剩下 的残余物质减去其灰分后的产物。的残余物质减去其灰分后的产物。第5页/共76页工艺性能：煤的工艺性能与用途有关，包括粘结性、发热量、化学活性、热稳定性、可

6、磨性、成浆性等。 煤的粘结性：指煤粒在隔绝空气的条件下加热到一定温度后，能够熔融、粘结成焦块的性能；（炼焦） 发热量：每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，用MJ/kg表示；（燃烧） 煤的可磨性、成浆性确定煤被磨成粉状的难易程度和制成水煤浆的可能性;（制水煤浆） 化学活性：煤在一定温度下与水蒸气、氧气等相互作用的反应能力，是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标；热稳定性：煤在高温条件下保持原来块状的能力，它也是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标；燃烧性能：包括着火点、燃烧过程中的开裂、灰熔点等。S第6页/共76页3.3.煤的分类和用途煤的分类和用途我国以煤化程度及煤的工艺性能分为以下几种：

7、 泥炭：民用及工业燃料，制煤气和化学产品，提取褐煤蜡和腐 植酸；褐煤：民用及工业发电燃料，提取褐煤蜡和腐植酸；烟煤： 长 烟 煤：民用及工业燃料； 气 煤：制煤气，炼焦，发电，燃料； 肥 煤：炼焦或工业燃料； 焦 煤：炼焦或工业燃料； 瘦 煤：炼焦或工业燃料； 弱 粘 煤：民用或工业燃料、制煤气，炼焦配煤； 不 粘 煤：民用或工业燃料、制煤气，炼焦配煤； 贫 煤：民用或工业燃料； 无 烟 煤：制气、电石、碳化硅、电极，高炉喷吹炼钢，民用燃料。第7页/共76页特 征泥 炭褐 煤烟 煤无烟煤颜 色棕褐色、黑色褐至黑褐色黑色灰黑色光 泽无多数暗有一定光泽有弱金属光泽外部条带有原生植物残体不明显呈条带

8、状无明显条带燃烧现象有烟，发热量很低，不结块有烟，发热量低，不结块多烟，发热量较高，结块无烟，发热量很高，不结块内在水分很高高低很低密 度很低1.11.41.21.41.351.9以上硬 度很软，呈海面状脆弱，易碎较高高烃 类有无无无腐植酸有有无无S第8页/共76页 4. 4.煤的密度组成煤的密度组成 在煤中，煤的密度小，石头（矸石）密度大。就同一煤种而言，煤中杂质（灰分）含量越高，其密度就越大。重力选煤就是按照密度的不同来分选出灰分合格的精煤产品的。 浮沉试验可以了解煤的密度组成，硫分含量以及可选性。 0.5mm煤的浮沉一般采用氯化锌水溶液； 0.5mm煤的浮沉一般采用四氯化碳、苯、三溴甲烷

9、等有机溶液。 常用浮沉液的密度有：1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、2.0（kg/L）等。必要时可增加1.25、1.35、1.45、1.55等密度等级。第9页/共76页1.31.41.51.61.71.82.02.01.82.0第10页/共76页2021年12月13日密度级密度级kg/L重量重量kg产率产率, %灰分灰分A, %浮物累计浮物累计沉物累计沉物累计0.1含量含量, %A, %, %A, %p, %12345678910-1.38.6410.742.3610.742.36100.0038.971.336.551.31.420.7825.8110.8436.558.368

10、9.2643.381.439.931.41.511.3714.1222.0050.6712.1663.4556.601.520.991.51.65.536.8732.7157.5414.6149.3366.511.611.601.61.73.814.7340.9262.2716.6142.4671.981.78.461.71.83.003.7349.9266.0018.4937.7375.871.95.101.82.04.105.1062.8371.1021.6734.0078.72+2.023.2628.9081.52100.0038.9728.9081.52合计合计80.50100.003

11、8.97第11页/共76页灰分 A,%1.5浮物产率 ，r%沉物产率 ，r%1.41.3密度，kg/L可选性曲线可选性曲线浮物累积曲线浮物累积曲线曲线曲线基元灰分曲线基元灰分曲线 曲线曲线沉物累积曲线沉物累积曲线 曲线曲线密度曲线密度曲线 曲线曲线含量曲线含量曲线 曲线曲线S第12页/共76页5.5.煤的粒度组成煤的粒度组成原煤的粒度组成可以通过筛分试验获得。筛孔为0.5mm以上的筛分称为大筛分大筛分；筛孔为0.5mm以下的筛分称为小筛分小筛分。大筛分大筛分一般将煤分为以下等级： 100，10050，5025，2513，136，63，30.5，以及0.500，0.5000.250，0.2500

12、.125，0.1250.075，0.0750.045，以及0.045mm各级。第13页/共76页分析煤的粒度组成的意义：1. 各种分选设备都有其特定的分选粒度范围；混合跳汰：50(60)-0.5mm 块煤重介：300-50(13)mm混合重介：50-0.5mm 末煤重介：13-0.5mm浮选： 0.5-0mm2. 市场对煤炭粒度有一定的要求：粒度粒度,mm,mm+100+100100-50100-5050-2550-2525-1325-1313-613-66-06-050-050-0命命 名名特大块特大块大块大块中块中块小块小块粒煤粒煤粉煤粉煤混煤混煤S第14页/共76页选煤意义、方法及选煤厂

13、选煤意义、方法及选煤厂1.1. 选煤意义选煤意义2.2. 选煤方法选煤方法3.3. 我国选煤存在的问题与发展前景我国选煤存在的问题与发展前景3.3. 选煤厂选煤厂 第15页/共76页1.选煤意义选煤意义1.1 选煤的目的： （1）除去煤中杂质，降低灰分，提高煤炭质量，适应用户要求； （2）把煤炭分成不同质量、规格的产品，供应用户需要的产品，以便有效地、合理地利用煤炭，节约用煤； （3）去除煤中矸石，减少无效运输，同时为综合利用煤矸石创造条件； （4）除煤中黄铁矿，减少燃煤对大气的污染，同时为回收硫提供条件。 1.2 用户对煤炭要求 要求的指标主要有：粒度、灰分、水分、硫分、挥发分、发热量等。第

14、16页/共76页煤炭质量主要评价指标煤炭质量主要评价指标 灰分 灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高，热效率越低；燃烧时，熔化的灰分还会在炉内结成炉渣，影响煤的气化和燃烧，同时造成排渣困难；炼焦时，全部转入焦炭降低了焦炭强度，严重影响焦炭质量。水分 水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃；在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费；燃烧时，降低有效发热量；在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装卸困难。 硫分 硫分也是煤炭加工利用中不可忽视的物质。在煤炭燃烧过程中， 它会生成二氧化硫，成为酸雨的主要来源；在煤炭的利用中也会给其他产物造成不利的影响，如煤中硫60

15、%以上转入焦炭里，焦炭中硫分增加0.1%，高炉用焦就多消耗2%，石灰多消耗2%，生铁产量降低2%-5%，生铁质量变差。S第17页/共76页2.选煤方法选煤方法 2.1 重力选煤按密度差别密度差别进行分选的方法。湿法湿法跳汰选煤、重介质选煤、摇床选煤、流槽选煤、斜槽选煤等；干法干法风选、空气重介等。 重力选煤方法与其它选煤方法相比有分选粒度范围宽、 工艺简单、操作维修方便、分选效率高、处理能力大、投资少 等优点，所以得到广泛应用。 2.2 浮游选煤又叫浮选。按矿物表面亲水性差异表面亲水性差异进行分选 的方法。2.3 特殊选煤利用矿物的导电性、导磁性、摩擦系数、射线穿透能力等的不同，把有用矿物和杂

16、质分开。2.4 手选人工拣矸。根据块煤与矸石在颜色、光泽及外形上的差别由人工拣除的。2.5 选择性破碎利用硬度差别。 常用的选煤方法是：常用的选煤方法是：跳汰选煤、重介质选煤、浮选。跳汰选煤、重介质选煤、浮选。S第18页/共76页3.我国选煤存在的问题与发展前景我国选煤存在的问题与发展前景我国选煤工业水平与世界选煤工业水平差距的主要表现：入选比例少。主要原因对煤炭质量注意不够；精煤质量差。原因是原煤可选性差，选煤厂装备落后；环保问题多。主要是重视不够；设备材质次。原因是整体工业水平不高；劳动效率低，自动化水平不高。随着中国加入WTO，剧烈的国际竞争促使我国选煤行业取得了前所未有的发展。选煤厂数

17、目正不断增加，入选比例迅速提高，产品质量逐年提高，先进设备和自动化得到广泛的推广。S第19页/共76页4.选选 煤煤 厂厂4.1 定义：选煤厂是对煤进行分选，生产出不同质量、 规格产品的加工厂。4.2 分类：分类方法有三种：（1）按用户不同分类：炼焦煤选煤厂、动力煤选煤厂或两者兼有的选煤厂；（2）按照选煤厂处理能力分为三类：大型、中型和小型。大型处理能力 1.20Mt/a中型处理能力 0.451.20Mt/a小型处理能力 0.45Mt/a第20页/共76页（3）按选煤厂的位置及其与煤矿的关系分为五种类型：矿井型选煤厂矿井型选煤厂厂址位于煤矿工业场地内，只选该矿所产毛煤或原煤的选煤厂。群矿型选煤

18、厂群矿型选煤厂厂址位于某一煤矿的工业场地内，可同时选该矿及附近煤矿所产毛（原）煤的选煤厂。矿区型选煤厂矿区型选煤厂在煤矿矿区范围内，厂址设在单独的工业场地上，入选外来煤的选煤厂。中心选煤厂中心选煤厂 厂址设在矿区范围外独立的工业场地上的选煤厂。用户型选煤厂用户型选煤厂厂址设在用户（如焦化厂等)工业场地上的选煤厂。 现代化选煤厂是一个由许多作业所组成的连续机械加 工过程。所有作业分为分选作业和辅助作业两类。第21页/共76页世界最大的选煤厂之一-平朔安家岭选煤厂 安家岭露天煤矿选煤厂位于山西省朔州市，是国家“九五”期间重点建设项目，隶属于平朔煤炭工业公司，2001年底投产。设计处理能力4250t

19、/h，按4200h/a标准工作制度计算，年处理原煤17.80Mt；按6000h/a实际工作时间计算，实际处理能力可达25.50Mt，是我国规模最大的现代化高效选煤厂。第22页/共76页神华集团公司上湾选煤厂神华集团公司上湾选煤厂S第23页/共76页H第24页/共76页第25页/共76页第26页/共76页安太堡露天矿选煤厂快速装车站安太堡露天矿选煤厂快速装车站S第27页/共76页S第28页/共76页选煤工艺选煤工艺第29页/共76页分类特征分类特征分选机类型分选机类型分选后产品品种分选后产品品种两产品分选机两产品分选机 三产品分选机三产品分选机 悬浮夜流动方向悬浮夜流动方向水平液流分选机水平液流

20、分选机 垂直液流分选机垂直液流分选机复合液流分选机复合液流分选机分选槽形式分选槽形式深槽分选机深槽分选机浅槽分选机浅槽分选机 排矸装置形式排矸装置形式提升轮分选机（斜轮、立轮）提升轮分选机（斜轮、立轮）刮板分选机刮板分选机圆筒分选机圆筒分选机 空气提升式分选机空气提升式分选机第30页/共76页入料精煤矸石悬浮液悬浮液精煤悬浮液矸石入料a、块煤重介原理b、末煤重介原理第31页/共76页第32页/共76页（一）斜轮重介质分选机（一）斜轮重介质分选机1-分选槽；分选槽；2-提升轮；提升轮；3-排煤轮；排煤轮；4-提升轮轴；提升轮轴；5-减速装置；减速装置；6-电动机；电动机；7-提升轮骨架；提升轮骨

21、架；8-齿轮盖；齿轮盖；9-立筛板；立筛板；10-筛板；筛板；11-叶轮；叶轮；12-支座；支座；13-轴承座；轴承座；14-电动机；电动机；15-链轮；链轮；16-骨架；骨架；17-橡胶带；橡胶带；18-重锤重锤图图2-4-8 斜轮重介质分选机斜轮重介质分选机第33页/共76页第34页/共76页1. JL型立轮重介质分选机型立轮重介质分选机图图2-4-10 JL1.8型立轮重介质分选机结构示意图型立轮重介质分选机结构示意图1-分选槽；分选槽； 2-排矸轮；排矸轮； 3-棒齿；棒齿； 4-排矸轮传动系统；排矸轮传动系统； 5-排煤轮；排煤轮；6-排煤轮传动系统；排煤轮传动系统； 7-矸石溜槽；

22、矸石溜槽；8-机架；机架； 9-托轮装置托轮装置第35页/共76页2. 滴萨（滴萨（DISA）型立轮重介质分选机型立轮重介质分选机图图2-4-11 DISA-1S型立轮重介质分选机型立轮重介质分选机N-入料；入料；K-浮物；浮物；T-沉物；沉物；a-悬浮液入口；悬浮液入口；b-悬浮液排放口；悬浮液排放口；1-分选槽；分选槽； 2-分选槽侧部；分选槽侧部； 3-承重结构；承重结构； 4-提升轮；提升轮； 5-支撑中心线；支撑中心线； 6-排矸溜槽；排矸溜槽；7-入料口盖板；入料口盖板； 8-分选槽底部；分选槽底部； 9-振作平台；振作平台； 10-提升轮传动装置；提升轮传动装置； 11-定位辊；

23、定位辊； 12-导向辊；导向辊；13-传动皮带；传动皮带； 14-浮物刮板（浮物刮板（P1、P2分别为作用在横向及纵向支承梁上的重力）分别为作用在横向及纵向支承梁上的重力）第36页/共76页3. 太司卡（太司卡（TESKA）型重介质分选机型重介质分选机图图2-4-14 太司卡重介质分选机结构图太司卡重介质分选机结构图第37页/共76页第38页/共76页（三）圆筒型（三）圆筒型 重介质分选机重介质分选机2-4-19 维姆科圆筒重介质分选机结构示意图维姆科圆筒重介质分选机结构示意图1-纵向隔板；纵向隔板；2-沉物排放溜槽；沉物排放溜槽；3-溢流排出口；溢流排出口；4-滚轮；滚轮；5-沉物与浮物的分

24、隔板沉物与浮物的分隔板第39页/共76页图图2-4-20 维姆科圆筒重介质分选机的结构型式维姆科圆筒重介质分选机的结构型式第40页/共76页三、洗选部分（二）选煤用末煤重介质分选机 圆锥型重介质旋流器 圆筒型重介质旋流器 三产品重介质旋流器 按其给料方式可分为有压给料式和无压给料式第41页/共76页图图2-4-25 重介质旋流器分选过程重介质旋流器分选过程第42页/共76页图图2-4-35 650mm无压给料两产品重介质无压给料两产品重介质旋流器结构示意图旋流器结构示意图第43页/共76页图图2-4-39 无压给料三产品重介质旋流器结构示意图无压给料三产品重介质旋流器结构示意图第44页/共76

25、页 无压三产品旋流器结构示意图无压三产品旋流器结构示意图第45页/共76页第46页/共76页第47页/共76页第48页/共76页第49页/共76页跳汰分选过程： 原煤给到跳汰机筛板上，形成一个密集的物料层，这个密集的物料层称为床层。在给料的同时，从跳汰机下部透过筛板周期地给入一个上下交变水流，物料在水流的作用下进行分选。 跳汰周期：在跳汰选煤过程中，水流上升、下降一次称为一个跳汰周期。一个跳汰周期包括四个阶段：上升初期，水流加速上升时期：水流较快地将床层举起，为松散和分层创造条件。上升末期，水流减速上升时期：因水流速度减慢，颗粒上升速度明显减慢，部分重颗粒甚至开始下降，床层逐渐松散。下降初期，

26、水流加速下降时期：水流与颗粒的速度差较小，接近干扰沉降，物料逐渐落到筛面上。下降末期，水流减速下降时期：小颗粒在水流作用下，部分穿过大颗粒间的缝隙吸啜作用。第50页/共76页入料矸石中煤精煤气气气气气水水第51页/共76页第52页/共76页图图2 25 51 1 矿粒在跳汰时的分层过程矿粒在跳汰时的分层过程a-分层前颗粒混杂堆积；分层前颗粒混杂堆积；b-上升水流将床层托起；上升水流将床层托起；c-颗粒在水流中沉降分层；颗粒在水流中沉降分层；d-水流下降，床层密集，重矿物进入底层水流下降，床层密集，重矿物进入底层第53页/共76页图图2523 LTG-15筛侧空气室跳汰机（左式）筛侧空气室跳汰机

27、（左式）第54页/共76页第55页/共76页第56页/共76页气液液 体 (水)空 气疏水性亲水性不被气泡吸附 滞留在水中被气泡吸附上浮至水面 浮选浮选是依据矿物表面润湿性的差异进行的。煤粒表面润湿性差，碰撞时粘附在气泡上，被气泡带至水面，形成矿化气泡。矸石表面润湿性好，碰撞时不与气泡附着，仍留在矿浆中。将泡沫和矿浆分别排出，即可得到精煤和尾煤。浮选（浮游选矿）浮选（浮游选矿）第57页/共76页浮选机第58页/共76页大屯选煤厂用的FCMC浮选柱S第59页/共76页第60页/共76页重悬浮液的回收与净化 重介质分选机分选后，产品是同大量悬浮液一起排出的，所以必须泄除悬浮液和冲洗掉粘附在产品上的

28、悬浮液，这就是悬浮液的回收。这一作业不仅是为了保证产品质量，同时还可以使悬浮液循环继续使用，以减少生产过程中悬浮液的损耗。 为使回收的悬浮液性质符合要求，必须进行净化浓缩。第61页/共76页图图2-4-45 常用悬浮液回收净化流程常用悬浮液回收净化流程1-重介分选机；重介分选机；2-重产品脱介筛；重产品脱介筛；3-轻产品脱介筛；轻产品脱介筛；4 4- -合格介质桶；合格介质桶；5 5- -合格介质泵；合格介质泵；6 6- -稀介质桶；稀介质桶；7 7- -稀介质泵；稀介质泵；8 8- -稀介质桶；稀介质桶；9 9- -一段磁选机；一段磁选机；1010- -二段磁选机二段磁选机第62页/共76页

29、图图2-4-46 稀介质回收净化流程稀介质回收净化流程1-稀介质桶；稀介质桶；2-稀介质泵；稀介质泵；3-低压旋流器；低压旋流器；4 4- -浓缩机；浓缩机；5 5- -第一段磁选机；第一段磁选机；6 6- -第二段磁选机第二段磁选机第63页/共76页S第64页/共76页 选煤过程是一个复杂的工艺过程，通常采用图示的方式选煤过程是一个复杂的工艺过程，通常采用图示的方式来表示选煤厂或某个车间的工艺流程。选煤厂的工艺流来表示选煤厂或某个车间的工艺流程。选煤厂的工艺流程图主要有以下几种方式：程图主要有以下几种方式：原则工艺流程图原则工艺流程图按照原料煤加工顺序，表明工艺过程中各作业间相互联系的示意图。数质量流程图数质量